Dla nas ludzi woda stanowi szczególną wartość w życiu codziennym. Służy jako środek do podtrzymywania i zaspakajania funkcji życiowych. Ma również swój niezmierny wkład w rozwój gospodarczy i postęp techniczny współczesnego świata.
Istnieje wiele różnych międzynarodowych wytycznych i zaleceń, mówiących o jakości wód przeznaczonych do ludzkiej konsumpcji. Zalecenia te jednak najczęściej nie mają obowiązującej mocy prawnej. Dopiero każdy indywidualny kraj w oparciu o nie tworzy własne normy dotyczące jakości wody pitnej, biorąc pod uwagę swoje lokalne uwarunkowania środowiskowe, ekonomiczne, geograficzne itp. Podobnie wygląda problem monitoringu promieniotwórczości wód pitnych, która to dziedzina wymaga rozwiązań na skalę całego kraju, zgodnych z przepisami UE. A przecież dzięki monitoringowi można nie dopuszczać do spożycia wód o zbyt wysokiej radioaktywności, przy zastosowaniu odpowiednich metod uzdatniania usuwać nuklidy promieniotwórcze z wód, i tym samym przyczyniać się do ochrony zdrowia i życia ludzkiego.
Określenie dopuszczalnych stężeń nuklidów promieniotwórczych w wodach pitnych
Tabela 1. Współczynniki konwersji i wielkość rocznego spożycia wody dla różnych grup wiekowych
Spożycie wody
l/rok
250
350
350
350
540
730
m3/rok
0,25
0,35
0,35
0,35
0,54
0,73
Współczynniki konwersji
Sv/Bq
Grupa wiekowa
< 1 roku
1-2 lat
2-7 lat
7-12 lat
12-17 lat
Dorośli
Nuklid
90Sr
2,3E-07
7,3E-08
4,7E-08
6,0E-08
8,0E-08
2,8E-08
137Cs
2,1E-08
1,2E-08
9,6E-09
1,0E-08
1,3E-08
1,3E-08
210Pb
8,4E-06
3,6E-06
2,2E-06
1,9E-06
1,9E-06
6,9E-07
226Ra
4,7E-06
9,6E-07
6,3E-07
8,0E-07
1,5E-06
2,8E-07
228Ra
3,0E-05
5,7E-06
3,4E-06
3,9E-06
5,3E-06
6,9E-07
234U
3,7E-07
1,3E-07
8,8E-08
7,4E-08
7,4E-08
4,9E-08
238U
3,4E-07
1,2E-07
8,0E-08
6,8E-08
6,7E-08
4,5E-08
Przyjmując wielkość dopuszczalnej dawki skutecznej 0,1 mSv/rok [Rozporządzenie, 2007] i stosując w obliczeniach współczynniki przeliczeniowe z wchłonięcia na dawkę (tabela 1), można określić maksymalne dopuszczalne stężenia izotopów radu w wodach dla różnych grup wiekowych populacji konsumentów wody pitnej.
Tabela 2. Roczne limity wchłonięć w bekerelach (Bq) dla poszczególnych nuklidów promieniotwórczych, odpowiadające dawce rocznej 0,1 mSv
Grupa wiekowa
< 1 roku
1-2 lat
2-7 lat
7-12 lat
12-17 lat
Dorośli
Nuklid
90Sr
434,8
1369,9
2127,7
1666,7
1250,0
3571,4
137Cs
4761,9
8333,3
10416,7
10000,0
7692,3
7692,3
210Pb
11,9
27,8
45,5
52,6
52,6
144,9
226Ra
21,3
104,2
158,7
125,0
66,7
357,1
224Ra
37,0
151,5
285,7
384,6
500,0
1538,5
228Ra
3,3
17,5
29,4
25,6
18,9
144,9
234U
270,3
769,2
1136,4
1351,4
1351,4
2040,8
238U
294,1
833,3
1250,0
1470,6
1492,5
2222,2
Tabela 3. Stężenia dopuszczalne dla poszczególnych nuklidów w wodzie pitnej, obliczone dla dawki rocznej 0,1 mSv
Stężenia dopuszczalne w wodzie pitnej
Bq/m3
mBq/l
Grupa wiekowa
< 1 roku
1-2 lat
2-7 lat
7-12 lat
12-17 lat
Dorośli
Nuklid
90Sr
1739
3914
6079
4762
2315
4892
137Cs
19048
23810
29762
28571
14245
10537
210Pb
48
79
130
150
97
199
226Ra
85
298
454
357
123
489
224Ra
148
433
816
1099
926
2107
228Ra
13
50
84
73
35
199
234U
1081
2198
3247
3861
2503
2796
238U
1176
2381
3571
4202
2764
3044
Jak widać z powyższych danych, najważniejszym nuklidem promieniotwórczym w wodach pitnych jest 228Ra. Prowadzi to do pewnych konsekwencji pomiarowych, związanych z monitoringiem wód rzecznych czy pitnych. Do tej pory najczęściej oznaczano w takich wodach stężenie 226Ra, gdyż jego pomiar jest prostszy i dla tego izotopu istnieje wiele metod pomiarowych, umożliwiających pomiary niskich stężeń tego izotopu w wodach. Bardziej skomplikowana jest sprawa pomiarów izotopu 228Ra, który jest emiterem niskoenergetycznego promieniowania beta. Tylko nieliczne laboratoria pomiarowe zajmują się oznaczaniem tego izotopu w wodach na poziomie środowiskowym. Ale nawet w takich przypadkach trudno osiągnąć jest odpowiedni poziom detekcji dla próbek wodnych. W naszym laboratorium przy pomiarach rutynowych wód kopalnianych (objętość próbki 1 litr, czas pomiaru 1 godzina) dolny próg detekcji dla 228Ra wynosi 0.040 kBq/m3. Porównując to z wyliczonym dopuszczalnymi stężeniami tego izotopu w wodzie pitnej dla grup krytycznych – 0.013 kBq/m3 dla niemowląt i 0.035 kBq/m3 dla nastolatków (12-17 lat), widać wyraźnie, że dla takich oznaczeń konieczne było zastosowanie niestandardowych procedur pomiarowych, przy zwiększonej objętości próbek badanych i/lub wydłużenia czasu pomiaru. Porównanie to uzmysławia, dlaczego kwestia opracowania i wdrożenia odpowiednich metod pomiarowych w laboratoriach zajmujących się monitoringiem środowiska jest sprawą bardzo ważną.
Wyniki badań
Tabela 4. Wyniki pomiarów dla badanych próbek wód
(kliknij, aby powiększyć tabelę)
Analiza wyników - podsumowanie
Na podstawie otrzymanych wyników badań wykonano oszacowania dawek, jakie mogą otrzymywać osoby, używające takich wód jako wody pitnej. Wyniki oszacowań zostały przedstawione w postaci tabeli zbiorczej (tabela 6). Poza wartościami dawek efektywnych dla poszczególnych grup wiekowych w tabeli tej zamieszczono także wyniki pomiarów całkowitej aktywności alfa i beta dla tych próbek. Należy zwrócić uwagę na fakt, że dla żadnej z badanych próbek nie został przekroczony poziom zalecany przez WHO, a więc 0,5 Bq/l całkowitej aktywności alfa oraz 1,0 Bq/l całkowitej aktywności beta. A pomimo to oszacowane wartości dawek skutecznych przekraczają w niektórych przypadkach limit 0,1 mSv/rok. Biorąc pod uwagę wymagania Państwowej Agencji Atomistyki, sytuacja wygląda znacznie lepiej – w większości przypadków przekroczenie poziomu 0,1 Bq/l dla całkowitej aktywności alfa wskazuje na możliwość przekroczenia limitu rocznego dawki skutecznej. Niemniej w dwóch przypadkach zmierzone wartości całkowitej aktywności alfa były poniżej wartości wskaźnikowej, a rozszerzone badania dla danej próbki wykazały, że dla niektórych grup wiekowych może istnieć możliwość, że dawka 0,1 mSv/rok byłaby przekroczona. Największe wartości oszacowanej dawki skutecznej uzyskano dla próbek wód z ujęcia podziemnego Dąbrowski w Jaworznie. W tym przypadku oszacowania wykazały, że uzdatnianie powoduje jedynie niewielką poprawę parametrów wody - przed uzdatnianiem oszacowana dawka dla niemowląt wynosiła 0,70 mSv/rok, a dla wody uzdatnionej wielkość dawki spadła do 0,53 mSv/rok. Również dla nastolatków poziom 0,1 mSv/rok jest przekroczony. Dlatego ponownie pobrano próbkę wody pochodzącą z tego ujęcia z sieci wodociągowej w Jaworznie, w której ponownie oznaczono stężenia izotopów radu (próbka 14a w tabeli 6). Zmierzone wartości dla tej próbki są nieco niższe niż we wcześniej badanych próbkach. Pomimo tego poziom 0.1 mSv/rok może być przekroczony, jeżeli wody będą wykorzystywane jako pitne dla niemowląt (0.3 mSv/rok) czy nastolatków (0,12 mSv/rok). Należy wobec tego rozważyć, czy można poprawić efekty uzdatniania, a w przypadku niemożności poprawy oczyszczania wód z radu należałoby podjąć decyzję, czy zamknąć ujęcie czy mieszać jego wody z wodami z ujęć powierzchniowych (na przykład. z SUW Maczki).
Tabela 6. Oszacowanie dawek dla poszczególnych grup wiekowych, mogących spożywać badane wody
(kliknij, aby powiększyć tabelę)
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
