Assessment of air contamination with selected radioisotopes nearby cement plant using moss bag method

• Autorzy: Modzelewska D. , Dołhańczuk-Śródka A. , Ziembik Z.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2015.22(4)35

Warianty tytułu

PL

Ocena stanu zanieczyszczenia powietrza wybranymi radioizotopami w pobliżu cementowni z użyciem metody woreczkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mining and processing industry represents a potential source of radioisotopes contaminating the nearest environment. In order to estimate conditions of the environment in the vicinity of cement plant moss bag biomonitoring method was used. The aim of the study was to assess the relationship between the extent of air pollution with 40K, 137Cs, 210Pb and the distance from the cement plant. The share of various radiation sources in the total 210Pb activity concentration in mosses after exposure was also analyzed. Sampling sites were located in the forest near Opole (PL), in a line and at different distances from the cement plant. In test two types of moss bags, exposed simultaneously in the same places, were used. In the studies, activity concentrations of gamma-radioactive isotopes were determined in samples of moss before and after the exposure. In investigations the gamma-spectrometer with a germanium detector was used. From the obtained results the Relative Accumulation Factors (RAF) were calculated. In order to assess the extent to which radionuclides activity depends on the distance from the cement plant, correlation coefficients were calculated. It is hard to estimate the trends of radionuclides activity concentration changes with distance from the cement plant due to substantial discrepancies in the results. No significant relationship of radionuclides deposition on the distance from the cement plant was noticed.

PL

Przemysł wydobywczy i przetwórczy stanowi potencjalne źródło izotopów promieniotwórczych zanieczyszczających najbliższe środowisko. W celu oceny stanu środowiska w okolicy cementowni zastosowano metodę woreczkową z mchami. Celem doświadczenia było zbadanie zależności pomiędzy stopniem zanieczyszczenia powietrza 40K, 137Cs i 210Pb a odległością od cementowni. Przeanalizowano również udział różnych źródeł promieniowania w sumarycznej aktywności 210Pb w mchach po ekspozycji. Punkty pomiarowe zlokalizowane były w lesie niedaleko Opola, w jednej linii i w różnych odległościach od cementowni. W badaniu wykorzystano dwa typy woreczków wywieszone jednocześnie w tych samych miejscach. Zmierzono aktywność izotopów gamma-promieniotwórczych w próbkach mchów przed i po ekspozycji, wykorzystując gamma spektrometr z detektorem germanowym. Z uzyskanych wyników wyliczono względne współczynniki akumulacji (RAF). Chcąc ocenić w jakim stopniu aktywność radionuklidów zależy od odległości od cementowni, wyznaczono współczynniki korelacji liniowej. Ze względu na znaczną rozbieżność wyników w wariantach trudno jest ocenić trend wzrostu aktywności radionuklidów wraz ze zmianą odległości od cementowni. Nie zauważono wyraźnych zależności wielkości depozycji radionuklidów od odległości od cementowni.

Słowa kluczowe

EN

Relative Accumulation Factor; RAF; radioisotopes; moss-bag method; cement plant

PL

względny współczynnik akumulacji; RAF; radioizotopy; metoda woreczkowa; cementownia

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 22, nr 4
• Strony: 447--455
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr., rys., tab.

Twórcy

autor

Modzelewska D.

• Independent Department of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6a, 45–035 Opole, Poland, phone: [phone]

autor

Dołhańczuk-Śródka A.

• Independent Department of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6a, 45–035 Opole, Poland, phone: [phone]

autor

Ziembik Z.

• Independent Department of Biotechnology and Molecular Biology, Opole University, ul. kard. B. Kominka 6a, 45–035 Opole, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Bem H. Radioaktywność w środowisku naturalnym. (Radioactivity in the natural environment). Łódź:PAN; 2005.
• [2] United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. UNESCAR 2000 Report to the General Assembly – vol. 1. Sources and effects of ionizing radiation. New York: UNESCAR; 2000. http://www.unscear.org/docs/reports/gareport.pdf
• [3] Liberska-Szmidt H. Wpływ zanieczyszczeń atmosfery z cementowni w Opolu na mchy. Warszawa–Wrocław: Państwowe Wydawnictwo Naukowe; 1983.
• [4] Goodman GT, Roberts TM. Plants and soils as indicators of metals in the air. Nature. 1971;231:287-292. DOI: 10.1038/231287a0.
• [5] Anicic M, Frontasyeva M, Tomasevic M, Popovic A. Assessment of atmospheric deposition of heavy metals and other elements in Belgrade using the moss biomonitoring technique and neutron activation analysis. Environ Monit Assess. 2007;129(1-3):207-219. DOI: 10.1007/s10661-006-9354-y.
• [6] Barandovski L, Cekova M, Frontasyeva MV, Pavlov SS, Stafilov T, Steinnes E, Urimov V. Atmospheric deposition of trace element pollutants in Macedonia studied by the moss biomonitoring technique. Environ Monit Assess. 2008:138(1-3);107-118. DOI: 10.1007/s10661-007-9747-6.
• [7] Popovic D, Todorovic D, Ajtic J, Nikolic J. Active biomonitoring of air radioactivity in urban areas. Nucl Technol Radiat. 2009;2:100-102. DOI: 10.2298/NTRP0902100P.
• [8] Sumerling TJ. The use of mosses as indicators of airborne radionuclides near a major nuclear installation. Sci Total Environ. 1984;35(3):251-265. DOI: 10.1016/0048-9697(84)90007-X.
• [9] Szczepaniak K, Biziuk M. Aspects of the biomonitoring studies using mosses and lichens as indicators of metal pollution. Environ Res. 2003;93:221-230. DOI: 10.1016/S0013-9351(03)00141-5.
• [10] Ares A, Aboal JR, Carballeira A, Giordano S, Adamo P, Fernandez JA. Moss bag biomonitoring a methodological review. Sci Total Environ. 2012;432:143-158. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.05.087.
• [11] Zimny H. Ekologiczna ocena stanu środowiska – bioindykacja i biomonitoring. (Ecological assessment of the environment state – bioindication and biomonitoring). Warszawa: Agencja Reklamowo-Wydawnicza Arkadiusz Grzegorczyk; 2006.
• [12] Dołhańczuk-Śródka A, Ziembik Z, Wacławek M, Hyšplerová L. Transfer of cesium-137 from forest soil to moss Pleurozium schreberi. Ecol Chem Eng S. 2011;18(4):509-516. http://tchie.uni.opole.pl/ece_s/S18_4/S4_2011.pdf.
• [13] Ziembik Z, Dołhańczuk-Śródka A, Majcherczyk T, Wacławek M. Illustration of constrained composition statistical methods in the interpretation of radionuclide concentrations in the moss Pleurozium schreberi. J Environ Radioactiv. 2013;117:13-18. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2012.04.002.
• [14] Giovani C, Nimis PL, Bolognini G, Padovani R, Usco A. Bryophytes as indicators of radiocesium deposition in northeastern Italy. Sci Total Environ. 1994;157:35-43. DOI: 10.1016/0048-9697(94)90563-0.
• [15] Nifontova M. Current contents of 90Sr and 137Sr in the moss-lichen cover of Piedmont and Mountain Landscapes of the Northern Urals. Russian J Ecol. 2003;34(1):47-51. DOI: 10.1023/A:1021867122150.
• [16] Horrill AD. Natural and semi-natural pasture ecosystems and their importance in the context of environmental contaminaton. London, New York: Elsevier; 1990:231-237.
• [17] Sert E, Uđur A, Özden B, Saç MM, Camgöz B. Biomonitoring of 210Po and 210Pb using lichens and mosses around coal-fired power plants in Western Turkey. J Environ Radioactiv. 2011;102:535-542. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2011.02.005.
• [18] Dragović S, Janković Mandic L. Transfer of radionuclides to ants, mosses and lichens in semi-natural ecosystems. Radiation Environ Biophys. 2010;49:625–634. DOI: 10.1007/s00411-010-0319-8.
• [19] Szczuciński W. O metodach określania współczesnej akumulacji osadów w morzach. (Methods of modern sediments determination in seas). Techniki i Metody, 2012;2:12-14. http://geoinfo.amu.edu.pl/ wngig/IG/szczucinski/publications/LAB%202-07%20O%20metodach%20okreslania.pdf.