Impact of legislative change on the classification of raw materials and building materials in terms of natural radioactivity

Kurek, Koleta; Isajenko, Krzysztof; Piotrowska, Barbara; Łukaszek-Chmielewska, Aneta; Lipiński, Paweł

doi:10.5604/01.3001.0054.1459

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Impact of legislative change on the classification of raw materials and building materials in terms of natural radioactivity

Autorzy

Kurek Koleta , Isajenko Krzysztof , Piotrowska Barbara , Łukaszek-Chmielewska Aneta , Lipiński Paweł

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

13_Kurek_Isajenko_Piotrowska_Lukaszek-Chmielewska_Lipinski_Impact_ZN_SGSP_88_1_2023.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.1459

Warianty tytułu

Wpływ zmiany przepisów legislacyjnych na klasyfikację surowców i materiałów budowlanych pod względem promieniotwórczości naturalnej

Języki publikacji

Abstrakty

Natural radioactivity is present in the human environment to a greater or lesser extent, also in various types of raw or building materials. Monitoring of the concentration of natural radioactive isotopes of potassium 40K, radium 226Ra and thorium 228Th or 232Th in samples of raw and/or construction materials allows assessing the exposure of people to ionizing radiation emitted by these materials. Exceeding the limit value of the radioactive concentration index for raw and/or building materials, defined in the Ordinance of the Council of Ministers (Polish Journal of Laws/Dz.U. No. 33/2021), may result in an effective radiation dose greater than 1 mSv/year – the dose limit for the population. In Poland, pertinent legislation requiring the establishing of the natural radioactivity of raw and/or building materials dates back to the 1970s and has been changed several times by now. However, the most significant changes in the legislation have occurred recently. Due to the obligation of imposing the application of the provisions of the of European Council 2013/59/EURATOM of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against risks arising from exposure to the effects of ionizing and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/ Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom (the so-called BSS version), it was necessary to adopt an amendment to the Atomic Law. The implementation of the BSS Directive in Poland was issued on the basis of the resolution of the Parliament of June 13, 2019 amending the Atomic Law Act and the Fire Protection Act (Polish Journal of Laws/Dz.U. 2019, item 1593). The amendment of the Atomic Law Acts led to the harmonisation of regulations on radioactivity in raw and building materials between Poland and the Member States. This article presents the impact of an amendment of the Atomic Law and of the accompanying normative acts on the studies of the natural radioactivity of raw and construction materials, using the example of an analysis of the concentration of natural radioactive isotopes present in the coal combustion products (CCP), i.e. fly ash, slags and ash-slag mixtures.

Promieniotwórczość naturalna jest w mniejszym lub większym stopniu obecna w środowisku człowieka, w tym także w różnego rodzaju surowcach lub materiałach budowlanych. Monitorowanie stężenia naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu 40K, radu 226Ra i toru 228Th lub 232Th w próbkach surowców i/lub materiałów budowlanych pozwala ocenić wielkość narażenia ludzi na promieniowanie jonizujące emitowane przez te materiały. Przekroczenie granicznej wartości wskaźnika stężenia promieniotwórczego w przypadku surowców i/lub materiałów budowlanych określonego w rozporządzeniu (Dz.U. z 2021 r. poz. 33) może spowodować otrzymanie przez człowieka większej efektywnej dawki promieniowania niż 1 mSv/rok, określonej dla ogółu ludności jako dawka graniczna. W Polsce przepisy prawne nakazujące oznaczenie promieniotwórczości naturalnej surowców i/lub materiałów budowlanych mają swój początek już w latach 70. XX w. i od tego czasu zmieniały się kilkukrotnie. Jednakże największe zmiany przepisów prawnych nastąpiły w ostatnim czasie. W związku z koniecznością wdrożenia wymagań wynikających z przepisów Dyrektywy Rady Europy 2013/59/EURATOM z 5 grudnia 2013 r. ustanawiającej podstawowe normy bezpieczeństwa w celu ochrony przed zagrożeniami wynikającymi z narażenia na działanie promieniowania jonizującego oraz uchylającej dyrektywy 89/618/Euratom, 90/641/ Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom i 2003/122/Euratom (tzw. dyrektywy BSS) konieczna stała się kolejna nowelizacja ustawy – Prawo atomowe. Wdrożenie dyrektywy BSS w Polsce zostało dokonane na podstawie uchwalonej przez Sejm ustawy z 13 czerwca 2019 r. o zmianie ustawy – Prawo atomowe oraz ustawy o ochronie przeciwpożarowej (Dz.U. z 2019 r. poz. 1593). Nowelizacja ustawy – Prawo atomowe do wymogów unijnych spowodowała ujednolicenie przepisów dotyczących promieniotwórczości naturalnej surowców i materiałów budowlanych w Polsce oraz w krajach członkowskich. W niniejszym artykule przedstawiono wpływ nowelizacji ustawy – Prawo atomowe i towarzyszących jej aktów normatywnych na badanie promieniotwórczości naturalnej surowców i materiałów budowlanych na przykładzie analizy zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych obecnych w ubocznych produktach spalania (UPS), tj. w popiołach lotnych, żużlach oraz w mieszaninie żużlowo-popiołowej.

Słowa kluczowe

coal combustion products CCP natural radioactive isotopes Atomic Law

uboczne produkty spalania UPS naturalne izotopy promieniotwórcze Prawo atomowe

Wydawca

Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Czasopismo

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Rocznik

2023

Tom

Nr 88 (tom 1)

Strony

211--231

Opis fizyczny

Bibliogr. 47 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kurek Koleta

University of Gdańsk

autor

Isajenko Krzysztof

Central Laboratory for Radiological Protection

autor

Piotrowska Barbara

Central Laboratory for Radiological Protection

https://orcid.org/0000-0001-5121-9027

autor

Łukaszek-Chmielewska Aneta

alukaszek@apoz.edu.pl

Fire University

autor

Lipiński Paweł

Central Laboratory for Radiological Protection

https://orcid.org/0000-0002-9966-4792

Bibliografia

1. Act of November 29, 2000 Atomic Law (consolidated text: Journal of Laws of 2023, item 1173).
2. Baran P., Cholewa M., (2015). Ustalenie parametrów wytrzymałościowych popiołożużla i piasku pylastego z wykorzystaniem niszczących badań nasypów modelowych (Determination of strength parameters of ash-slag and silty sand using destructive testing of model embankments). Rocznik Ochrona Środowiska, 17, 1463–1483. (in Polish)
3. Bojakowska I., Lech D., Wołkowicz S., (2008). Uran i tor w węglach kamiennych i brunatnych ze źródeł polskich (Uranium and thorium in coal and lignite from Polish deposits). Gospodarka Surowcami Mineralnymi (Mineral Resources Management), 24, 53–82. (in Polish)
4. Brunarski, L., Dohojda, M., (2010). Badania promieniotwórczości naturalnej wyrobów budowlanych (Testing of natural radioactivity of construction products). Poradnik no. 455/2010. Warsaw: ITB. (in Polish)
5. COUNCIL DIRECTIVE 2013/59/EURATOM, Official Journal of the European Union, 17.1.2014.
6. COUNCIL DIRECTIVE 2014/87/EURATOM of July 8, 2014 amending Directive 2009/71/Euratom establishing a Community framework for the nuclear safety of nuclear installations, L 219/42, 25.7.2014.
7. Drzymała, T., Łukaszek- Chmielewska, A., Lewicka, S., Stec, J., Piotrowska, B., Isajenko, K., Lipiński, P., (2020). Assessment of the natural radioactivity of Polish and foreign granites used for road and lapidary constructions in Poland. Materials, 13(12), 2824. https://doi.org/10.3390/ma13122824
8. Drzymała, T., Łukaszek- Chmielewska, A., Lewicka, S., Piotrowska, B., (2021). Analiza stężeń naturalnych izotopów promieniotwórczych w cementach (Analysis of the natural radioisotopes in cements). In: Concrete Technology Monographs, XI Conference “Concrete Days”, Wisła 11–13 October 2021. Cracow: Cement Manufacturers Association.
9. Elena, C., Victior, P., (2013). Environmental impact of natural radionuclides from coalfired power plant in Spain. Radiat. Prot. Dosimetry, 153(4), 485–495.
10. Giergiczny, Z., (2013). Popioły lotne w składzie cementu i betonu (Fly ash in the composition of cement and concrete). Gliwice: Silesian University of Technology Publishing. (in Polish)
11. Hany, E.G., Mohamed, E.F., Abdulla, I.A.M. et.al., (2013). Monstrous hazards produced by high radioactivity level around Assiut Thermal Power Plant. Am. J. Env. Sci., 9(5), 388–397.
12. https://www.cire.pl/pliki/2/2012_07_05_CIRE.pdf [18.09.2023].
13. https://spalarnie-odpadow.pl/zagospodarowanie-ubocznych-produktow-spalania-relacja/ [18.09.2023].
14. Isajenko, K., Kardaś, M., Piotrowska, B., Stawarz, O., Wojtkowski, K., Kiełbasińska, A., Kozdój, M., Fulara, A., (2022). Monitoring promieniowania jonizującego realizowany w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska w latach 2020–2022. Zadanie 3: Monitoring stężenia Cs-137 w glebie (Monitoring of ionizing radiation performed within the framework of the State Environmental Monitoring in 2020–2022. Task 3: Monitoring of Cs-137 concentration in soil). Warsaw: Central Laboratory for Radiological Protection. (in Polish) https://www.gios.gov.pl/images/dokumenty/pms/monitoring_promieniowania_jonizujscego/raport_cez_2021.pdf [18.09.2023].
15. Ismael, N.M., Mungubariki, M.N., Najat, K.M., (2018). Assessment of radioactivity levels in coal and coal ash in Kiwara coal mine using gamma-ray spectrometry. Tanzania Journal of Science, 44(3), 1–11.
16. Jankovic, M.M., Todorovic, D.J., Nikolic, J.D., (2011). Analysis of natural radionuclides in coal, slag, and ash in coal-fired power plants in Serbia. J. Min. Metall. Sect. B-Metall., 47(2)B, 149–155.
17. Kabata-Pendias, H., (1993). Biogeochemia pierwiastków śladowych (Biogeochemistry of trace elements). Warsaw: PWN, pp. 1–364. (in Polish)
18. Kosior-Kozberuk, M., (2011). Nowe dodatki mineralne do betonu (New mineral additives for concrete), Budownictwo i Inżynieria Środowiska (Construction and Environmental Engineering), Vol. 2, no. 1, 47–55. (in Polish)
19. Law of June 13, 2019 on Amendments to the Law – Atomic Law and the Law on Fire Protection (Polish Journal of Laws/Dz.U. 2019, item 1593).
20. Law of July 7, 1994 Construction Law (consolidated text: Journal of Laws of 2023, item 682).
21. Lewicka, S., Piotrowska, B., Łukaszek-Chmielewska, A., Drzymała, T., (2022). Assessment of Natural Radioactivity in Cements Used as Building Materials in Poland. Int. J. Environ. Res. Public Health, Vol. 19 (18) part 11695.
22. Łukaszek-Chmielewska, A., Girard, M., Piotrowska, B., Wojtkowski, K., Isajenko, K., Stawarz, O., Godlewski, R., (2019). Radioactivity of waste materials coming from the largest power plants in Poland. E3S Web of Conferences, 100. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910000051
23. Łukaszek-Chmielewska, A., Girard, M., Wojtkowski, K., Isajenko K., Piotrowska, B., (2018). Analysis of natural radionuclide concentrations in selected building materials available on the domestic market. SHS Web of Conferences, 57, 02003. InfoGlob 2018. DOI: https://doi.org/10.1051/shsconf/20185702003
24. Olkuski, T., Stala-Szlugaj K., (2009). Pierwiastki promieniotwórcze w węglu oraz w produktach odpadowych powstających podczas jego spalania (Radioactive elements in coal and in waste products from its combustion), Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska (Central Pomeranian Environmental Science Society), 11, 913–922. (in Polish)
25. Ordinance of the Council of Ministers of January 2, 2007 on the requirements for the content of natural radioactive isotopes of potassium K-40, radium Ra-226 and thorium Th-228 in raw materials and materials used in buildings intended for human and livestock residence, as well as in industrial waste used in construction, and the control of the content of these isotopes (Polish Journal of Laws /Dz.U. No. 4, item 29).
26. Ordinance of the Council of Ministers of December 17, 2020 on construction materials for which the radioactive concentration of radioactive isotopes of potassium K-40, radium Ra-226 and thorium Th-232 is determined, the requirements for making these determinations and the value of the radioactive concentration index, the exceeding of which shall be reported to the competent authorities (Polish Journal of Laws/Dz.U. of 2021, item 33).
27. Pandit, GG., Sahu, SK., Puranik, V.D., (2011). Natural radionuclides from coal fired thermal power plant – estimation of atmospheric release and inhalation risk. Radio. Rot., 46 (6), 173–179.
28. Pavlidou, S., Koroneos, A., Papastefanou, C., Christofides, G., Stoulos, S., Vavelides, M., (2006). Natural radioactivity of granites used as building materials. Journal of Environmental Radioactivity, 89, pp. 48–60.
29. Pindel, T., (2002). Źródła promieniotwórczości naturalnej w wybranych kopalniach węgla kamiennego GZW (Sources of natural radioactivity in selected coal mines of Upper Silesian Coal Basin GZW). Doctoral thesis. Silesian University, Faculty of Earth Sciences. Katowice, p. 188. (in Polish)
30. Piotrowska, B., Fujak, M., Isajenko, K., (2016). Building Materials Radioactivity in Poland. Fire Safety and Technology, Vol. 44, Issue 4.
31. Piotrowska, B., Isajenko, K., Łukaszek-Chmielewska, A., (2017). Promieniotwórczość naturalna surowców odpadowych pochodzących z wybranych elektrowni, elektrociepłowni i ciepłowni wschodniej części Polski (Natural radioactivity of waste materials from selected power plants, combined heat and power plants and heating plants of the eastern part of Poland). In: Bezpieczeństwo Energetyki Jądrowej (Nuclear Energy Safety), Smolarkiewicz, M., Piec, R., Łukaszek-Chmielewska, A., (eds.). Warsaw: SGSP. (in Polish)
32. Rajczyk, J., (2009). Technologia formowania konstrukcji betonowych, Seria Monografie nr 164 (Technology of forming concrete structures, Monograph Series no. 164). Częstochowa: Czestochowa University of Technology Publishing. (in Polish)
33. Róg, L., (2005). Promieniotwórczość naturalna węgli kamiennych i frakcji gęstościowych węgla o zróżnicowanej budowie petrograficznej i chemiczne (Natural radioactivity of bituminous coals and coal density fractions with different petrographic and chemical structures), Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko, Kwartalnik, 3, pp. 81–101. (in Polish)
34. Safety Reports Series No. 117, Regulatory Control of Exposure Due to Radionuclides in Building Materials and Construction Materials: Safety Reports Series No. 117 (Safety Reports Series, 117) Paperback – April 30, 2023 by International Atomic Energy Agency.
35. Smołka-Danielowska, D., (2013). Minerały promieniotwórcze i ziem rzadkich w popiołach lotnych wytworzonych w procesie spalania węgla kamiennego (Radioactive and rare earth minerals in fly ash produced by coal combustion). Katowice: Silesian University, pp. 9–10. (in Polish)
36. Solecki, A.T., (ed.) (2013). Radioaktywność surowców skalnych – nowe metody dokumentowania (Radioactivity of rock raw materials – new methods of documentation). Wrocław: Institute Of Surface Mining. (in Polish)
37. Tso, M.Y.W, Leung, J.K.C., (1996). Radiological impact of coal ash from the power plants in Hong Kong. J. Environ. Radioact., 30, pp. 1–14.
38. Ulbak, K., (1979). Natural radioactivity in building materials in Denmark. State Institute of Radiation Hygiene, Denmark.
39. United Nations Scientific Committee of Atomic Radiation, (2000). Sources and effects of ionizing radiation. New York: United Nations.
40. Xinwei, L., Xiaoxue, L., You, P, Luo, D. et al., (2013). Measurement of natural radioactivity and assessment of associated radiation hazards in soil around Baoji Second coalfired thermal power plant, China. Radiat. Prot. Dosimetry, 156 (1), 49–58.
41. Yu, Q., (1996). Investigation on the radioactivity concentration of coal and ash from Shanghai coal-fired power plant. Chin. J. Radiol. Med. Prot., 16, 374–375.
42. Zając, A., Madaj, M., (2010). Uboczne produkty spalania węgla kamiennego w technologiach górniczych (Coal combustion products in mining technologies). Energetyka, 3, 143–146. (in Polish)
43. Zapotoczna-Sytek, G., Łaskawiec, K., Małolepszy, J., Gębarowski, P., Szymczak, J., (2013). Popioły lotne nowej generacji do produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego (New generation fly ash for autoclaved cellular concrete production). Opole: Instytut Śląski. (in Polish)
44. Zapotoczna-Sytek, G., Mamont-Cieśla, K., Rybarczyk, T., (2012). Naturalna promieniotwórczość wyrobów budowlanych, w tym autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) (Natural radioactivity of building products, including autoclaved cellular concrete (ABK), Przegląd budowlany, 7–8. (in Polish)
45. Zawisza, E., (2001). Geotechniczne i środowiskowe aspekty uszczelniania grubo-okruchowych odpadów powęglowych popiołami lotnymi (Geotechnical and environmental aspects of sealing of coarse coal waste with fly ash). Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej, no. 280. (in Polish)
46. Żak, A., Biernacka, M., Lipiński, P. et al., (2009). The results of measurements of building materials in Poland in the context of the indoor 222Rn concentration limitation. Science of the Total Environment, 272, 1–3.
47. Żak, A., Isajenko, K., Piotrowska, B., Kuczbajska, M., Ząbek, A., Szczygielski, T., (2008). Natural radioactivity of wastes, Nukleonika, 55(3), 387–391.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-87164dde-c00c-4036-a81e-7c62b4bd0296