Nuklidy promieniotwórcze w wodach pitnych na Śląsku

• Autorzy: Chmielewska I. , Chałupnik S. , Mielnikow A. , Hudzik G. , Czapla B.

Warianty tytułu

EN

Natural radioactivity in the drinking water in Upper Silesia region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W kopalniach węgla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego występują słone wody o podwyższonej promieniotwórczości naturalnej, związanej z występowaniem w nich izotopów radu. Wody te mogą powodować między innymi skażenie środowiska naturalnego, a efekty skażeń są od wielu lat przedmiotem badań i problem ten jest stosunkowo dobrze rozpoznany. Jednocześnie wody z płytko zalegających warstw wodonośnych są wodami o niskiej mineralizacji i niskich, a nawet bardzo niskich, stężeniach nuklidów promieniotwórczych. W niektórych przypadkach takie wody po uzdatnieniu są wykorzystywane jako wody pitne czy technologiczne w kopalniach. Wydawać by się mogło, że w tych przypadkach nie pojawią się żadne problemy związane z promieniotwórczością naturalną. Jednakże, długotrwała filtracja wód zawierających nawet bardzo niskie stężenia takich nuklidów promieniotwórczych, jak izotopy radu czy uranu, może prowadzić do ich adsorpcji w materiałach filtracyjnych stacji uzdatniania wód i powstawania substancji o podwyższonej promieniotwórczości naturalnej. Problemy takie stwierdzono już w kilku krajach europejskich (Finlandii, Szwecji czy Austrii), a wstępne wyniki badań filtrów piaskowych ze stacji uzdatniania wód w kopalniach GZW potwierdzają istnienie takiego zjawiska. Dodatkowo, wody podziemne mogą zawierać podwyższone stężenia radonu, który w procesach uzdatniania jest zazwyczaj uwalniany do powietrza w stacji uzdatniania, co może powodować znaczący wzrost narażenia radiacyjnego pracujących tam ludzi. Takie procesy są długotrwałe i dlatego jest wskazane prowadzenie badań przez okres kilku lat, przede wszystkim w stacjach uzdatniania wód przy kopalniach węgla.

EN

Drinking Water Directive of European Union requires a monitoring of the quality of drinking waters in Member States, also measurements of natural radioactivity. Although only for H-3 the permissible level has been established directly (100 Bq/l), for other radionuclides the Total Indicative Dose (TID) due to its intake is 0.1 mSv/year. For the monitoring of the drinking water quality a complex of methods for chemical preparation and measurements have been developed and implemented. It consists of following steps – at first, tritium analysis is done as well as gross alpha and gross beta activity is measured for each sample. For both of latter measurements liquid scintillation spectrometry with use of low level LS spectrometer Quantulus is applied. Afterwards, radium analysis is made, measurements are done for Ra-226 and Ra-228 simultaneously in LS spectrometer, preceded by chemical separation of radium from water sample with barium carrier. Simultanously to radium measurement, Pb-210 analysis is done in all samples, after coprecipitation with stable lead carrier the resulting precipitate is mixed with gelling scintillator and measurement is performed with use of Quantulus. Also uranium determination is done, at first uranium is retained at anionic ion exchange resin, than purified by means of UTEVA resin (Triskem). Finally the electrodeposition of uranium is performed and resulting sample is measured by alpha spectrometry.

Słowa kluczowe

PL

wody pitne; nuklidy promieniotwórcze; izotopy radu

EN

drinking water; measurement of radiation; radium isotopes

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 2
• Strony: 29--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Chmielewska I.

autor

Chałupnik S.

autor

Mielnikow A.

autor

Hudzik G.

autor

Czapla B.

• Główny Instytut Górnictwa

Bibliografia

• 1. Chałupnik (2007): Rad w wodach kopalń węgla kamiennego na Górnym Śląsku – metody badań, ocena wpływu na środowisko, zapobieganie skażeniom. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa nr 870.
• 2. Chałupnik S., Lebecka J. (1993): Determination of 226Ra, 228Ra, 224Ra in water and aqueous solutions by liquid scintillation counting. Liquid Scintillation Spectrometry 1992. Radiocarbon, Tuscon, Arizona, USA.
• 3. Chmielewska I., Chałupnik S., Bokori E. (2009): Application of calcium carrier to avoid losses of 90Sr during the chemical preparation of liquid samples for Liquid Scintillation Spectrometry. Conference on Advances in LSC. Radiocarbon, Tuscon, Arizona, USA.
• 4. Dyrektywa dla Wód Pitnych (1998): Drinking Water Directive 98/83/EC, European Commission.
• 5. Euratom (1996): EU Council Directive 96/29/Euratom: The EC Basic Safety Standards (tłumaczenie na język polski: Bezpieczeństwo Jądrowe i Ochrona Radiologiczna T. 29, nr 4).
• 6. Euratom (2001): Directive 2001/928/Euratom. The Protection of the Public against Exposure to Radon in Drinking Water Supplies.
• 7. Guideline for Drinking Water Quality, third edition. Geneva, WHO 2004.
• 8. Jobbagy V., Chmielewska I., Kovacs T., Chałupnik S. (2009): Uranium determination in water samples with elevated salinity from Southern Poland by micro co-precipitation using alpha spectrometry. Microchemical Journal Vol. 93, s. 200–205.
• 9. Martin P., Hancock G.J. (2004): Routine analysis of naturally occurring radionuclides in environmental samples by alfa-particle spectrometry. Supervising Scientist Report 180. Darwin, Supervising Scientist.
• 10. Michalik B., Chałupnik S., Skubacz K. (2002) Contamination of settling ponds of coal mines, caused by natural radionuclides. II International Symposium on Technologically Enhanced Natural Radiation, Technical Report IAEA-TECDOC-1271. Vienna, IAEA.
• 11. Prawo atomowe (2000): Ustawa z dnia 29 listopada 2000 r. Dz. U. z 2001 r. nr 3, poz. 18, z późn. zm.
• 12. Risica S., Grande S. (2000): Council Directive 98/83/EC on the Quality of Water Intended for Human Consumption: Calculation of Derived Activity Concentrations. Rapporti ISTISAN 00/16.
• 13. Rozporządzenie (2007): Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dz. U. z 2007 r. nr 61, poz. 417.
• 14. Vajda N., Ghods-Esphanhani A., Cooper E., Danesi P.R. (1992): Determination of radiostrontium in soil using a crown ether. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry Vol. 162, No 2, s. 307 323.
• 15. Warwick P.E., Croudance I.W., Dale A.A. (1999): An optimized and robust method for the determination of uranium and plutonium in aqueous samples. Applied Radiation and Isotopes Vol. 50, s. 579–583.hanced Natural Radiation, Technical Report IAEA-TECDOC-1271. Vienna, IAEA.