Атомная энергетика относится к искусственной среде обитания (загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами). Оценить риск от развития атомной энергетики можно при сравнении воздействия других факторов среды обитания искусственного происхождения. При дозе на границе АЭС 5мбэр/год и условии, что радиационное воздействие продолжается на протяжении жизни, общий риск возможной смерти выражается величиной в 3·10-7 чел\год. Сравнение данной величины с риском от других причин показывает, что он чрезвычайно мал. Анализ статистических данных позволяет заключить, что социально приемлемым профессиональным риском при длительном воздействии оказывается уровень 5·10-4 чел/год. Эта величина соответствует смерти от болезней людей в возрасте не более 30 лет и рассматривается в качестве приемлемой для общества.
Приведённые данные радиационных нагрузок на организм в результате выбросов ядерной энергетики позволяет считать её более безопасной по сравнению с уровнем риска при производстве электроэнергии тепловыми электростанциями на органическом топливе.
В СССР на долю угольных станций приходилось около 50% всех источников электроснабжения и около 2/5 потребляемого органического топлива расходуется на выработку электроэнергии. Предполагается, что это соотношение не претерпит крупных изменений в ближайшем будущем.
Таблица 1
Ожидаемые размеры риска заболевания злокачественными новообразованиями при облучении.
| ОРГАН | Риск заболевания при облучении дозой 1бэр/год * |
| Все органы и системы | 180 |
| Костный мозг, легкие, желудок | 30 |
| Грудная железа, поджелудочная железа, органы мочевой системы, центральная нервная система | 10 |
| Щитовидная железа, кожа, кости | 5 |
*Число случаев на 1 млн. человек.
В связи с радиационным воздействием ядерной энергетики на окружающую среду были выполнены обширные исследования по определению аналогичных воздействий естественных радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу ТЭС. Анализ радиационных нагрузок на население современных ТЭС и АЭС, выполненный на примере Каменско-Днепровской ТЭС и Нововоронежской АЭС, с учетом 20-летней работы станций и того, что содержание естественных радионуклидов в отечественных углях составляет 0,2 – 14 пКи/г, показал несомненное преимущество АЭС. КДТЭС потребляет 3,4 млн. тонн угля в год и выбрасывает в атмосферу до 1,3·105 тонн золы. Сравнительные данные по величинам дозовых нагрузок на население вокруг АЭС и ТЭС, а так же на всё население страны свидетельствуют о большей радиационной чистоте АЭС. Риск радиационного канцерогенеза для населения, которое проживает в районе расположения АЭС, в 70 раз меньше риска для населения, проживающего вокруг ТЭС аналогичной мощности, и в 30 раз для всего населения.
Аналогичное исследование было выполнено для условий США. Содержание основных радионуклидов (урана и тория) в углях США составляет 0,2 – 43 мкг/г урана и 2 – 79 мкг/г тория. Для расчета дозовых нагрузок была принята величина в 1 мкг/г для урана и 2 мкг/г для тория. Допущено, что зольные выбросы в атмосферу не превышают 1% от их содержания в угле. Как оказалось, популяционная доза от ТЭС, значительно выше, чем от АЭС. По расчетным данным, вклад тепловых электростанций США в общее загрязнение атмосферы составляет 36%.
Многочисленные эксперименты свидетельствуют, что химические соединения, в том числе и выбросы ТЭС, при сопоставлении с радионуклидами на уровнях допустимых содержаний обладают более выраженным токсическим действием. Во всех случаях коэффициент запаса для химических соединений в сотни раз ниже по сравнению с радионуклидами. Сравнение действия метиловой и двухлористой ртути, свинца, кобальта, цинка, стронция, хлорофоса, гексаметилендиамина и радиоизотопов (радия-226, цезия-137, стронция-89, кобальта-60, цинка-65, свинца и полония-210) показало, что химические соединения при концентрациях 100 ПДК уменьшали процессы естественного очищения водоёмов и были губительны для большинства гидробионтов. При 100 – 1000-кратном повышении содержания химического соединения в воде во всех случаях нарушались процессы естественного самоочищения водоёмов, в 70 – 100% наблюдалась гибель инфузорий, улиток, головастиков, икры и личинок пресноводных рыб. Аналогичное разрушение при действии радионуклидов имело место лишь при 10 – 1000-тысячном превышении их ПДК. Определение биологических эффектов при действии этих химических соединений и радионуклидов на течение эстрального цикла крыс показало, что клинические изменения в первом случае проявляются на уровне 100 – 1000 ПДК, а во втором – при 105 – 106-кратном его превышении. При анализе динамики мутационного процесса в популяциях хлореллы при действии продуктов ядерного деления (стронций, цезий) и химического мутагена этиленимина было выявлено, что ЭИ даёт больше видимых мутаций.
Сравнительная оценка действия на организм химических соединений и радионуклидов была получена при анализе их действия на продолжительность жизни. Радионуклиды стронция, полония, радия и их стабильные аналоги оказывали равнозначные биологические эффекты в сокращении продолжительности жизни с разностью на 2 – 3 порядка в показателях ПДК. Во всех случаях для достижения эквивалентного эффекта требовалось большее превышение нормативов для радионуклидов по сравнению с химическими соединениями.
ТЭС – один из основных загрязнителей атмосферы. Уровень индустриализации и концентрации промышленных объектов, их промышленные территориальная плотность прямо коррелирует с частотой новообразований в организме. За последние 30 – 40 лет в странах с интенсивным промышленным развитием частота рака легких увеличилась в 2 – 5 раз и более. В этой связи комитет экспертов ВОЗ по профилактике рака заключил, что загрязнение атмосферного воздуха является важнейшим причинным фактором в возникновении рака лёгких у человека. Эпидемиологические данные указывают на неуклонное увеличение частоты рака лёгких в городах по сравнению с сельской местностью, что не может быть отнесено за счёт большего или меньшего распространения курения. Сравнение относительной безопасности газообразных отходов лишний раз подтверждает преимущества АЭС по сравнению с ТЭС при воздействии на организм человека.
Анализ совокупности воздействия нескольких вредных факторов ТЭС весьма сложен из-за неопределённости в описании зависимости доза – эффект, так как не всегда достаточно корректно удаётся установить удельный вклад каждого из них в ответную реакцию организма, особенно в реализацию отдельных эффектов, и экстраполяцию экспериментальных данных с животных на человека. Абсолютная и относительная концентрация, длительность и порядок воздействия ещё в большей степени усложняют картину комбинированных воздействий, так как возможны различные варианты интеграции сочетанного действия патогенных факторов: усиление эффекта при таком воздействии, отсутствие или торможение эффекта одного из действующих агентов при их совместном влиянии, ослабление суммарного эффекта, а так же независимость в действии каждого из них.
Недостаточная оценка комбинированных воздействий и возможность их взаимного влияния на фенотипическую картину патологического процесса при некоторых обстоятельствах могут породить преувеличение опасности и завышение допустимых норм в силу того, что корреляционная доза – эффект может детерминироваться отягчающим влиянием дополнительных факторов, действие которых проявляется синергизмом по отношению к анализируемому агенту. Поэтому в основу методологических подходов оценки многофакторных воздействий на организм должен быть положен принцип единства организма и среды. Это феномены саморегуляции организма, гомеостаза, адаптации и интеграции функциональных отправлений организма при воздействии на него отрицательных факторов внешней среды. В частности, необходимо учитывать порядок действия факторов и их пространственно временные характеристики; длительность воздействия каждого и физико-химические характеристики; принимать во внимание степень воздействия и направленность изменений в различных системах одного и того же организма при данном сочетанном воздействии, интегральную направленность реакций организма в зависимости от вида воздействия и течение репаративных процессов в органах и системах.
В отличии от ТЭС современные АЭС при штатной эксплуатации не меняют радиационную обстановку в зонах их расположения. Опыт работы АЭС в нашей стране, выполнение санитарно-технических требований при проектировании, строительстве и эксплуатации сохраняют радиационную обстановку в зоне их расположения на уровне предпускового периода, позволяя использовать санитарно-защитную зону АЭС для нужд сельского хозяйства. Например, на территории вокруг Белоярской АЭС усредненное значение дозы облучения в 1970 г. составляло 123±5 мрад/год, в 1972 – 1973 г.г. - 128±5 мрад/год; вокруг Нововоронежской АЭС в 1971 г. - 95±3 мрад/год, в 1972 г. - 95±4 мрад/год. Значение дозы на местности в контрольных районах равнялось 115±2 мрад/год (в областном городе). Длительное наблюдение за здоровьем персонала, работающего в зоне строгого режима, не выявило у них каких-либо заболеваний, отличных от таковых у лиц, не связанных с ионизирующим излучением, и за 10 лет эксплуатации АЭС не выявлено ни одного случая профессионального заболевания радиационной природы. Сравнительный анализ влияния ионизирующего излучения и атмосферных загрязнителей показал, что расчетный риск от отходов ядерной энергетики не превышает процента риска, связанного с предельными дозами, рекомендованными МКРЗ.