Monitoring skażeń powietrza w pierwszym półroczu 2014 roku w Polsce

Monitoring skażeń powietrza w pierwszym półroczu 2014 roku w Polsce
Fot. Adobe Stock. Data dodania: 20 września 2022

Monitoring skażeń promieniotwórczych powietrza prowadzony jest w Polsce od lat 70 ubiegłego stulecia. Organem odpowiedzialnym za monitoring, zgodnie z obowiązującymi przepisami jest Prezes Państwowej Agencji Atomistyki. Głównym elementem sieci monitoringu jest sieć stacji ASS-500, które zaprojektowało i obsługuje Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej w Warszawie.

Informacje o stacji

Stacja ASS-500 (Aerosol Sampling Station) jest przeznaczona do rutynowej kontroli promieniotwórczych zanieczyszczeń powietrza. Stacja jest przystosowana do ciągłej pracy w różnych warunkach meteorologicznych. Jest to urządzenie wolnostojące, które wyposażone jest w aparaturę do ciągłego poboru aerozoli. Objętość powietrza przepływającego w ciągu godziny przez filtr wykonany z polichlorku winylu wynosi nominalnie 500 m3. Pobór próbek promieniotwórczych aerozoli wykonywany jest przez okres tygodnia z objętości powietrza od 10 000 do 100 000 m3, filtry wymieniane są w poniedziałki koło południa (w sytuacji normalnej, gdy nigdzie nie doszło do zagrożenia radiologicznego).

W sytuacjach nadzwyczajnych np. po awarii w Czarnobylu czy Fukushimie, częstość wymiany filtrów była zwiększana. W przypadku Czarnobyla filtry wymieniane były nawet co 10 min, a w przypadku Fukushimy do trzech razy w tygodniu. Każdy filtr wyjmowany ze stacji i mierzony jest dwukrotnie. Pierwszy pomiar bezpośrednio po wyjęciu filtra - 3000 s. Jest to pomiar poglądowy, nie zawsze miarodajny - ma on na celu sprawdzenie czy na zdjętym filtrze nie pojawiło się coś niepokojące (radioaktywność pochodzenia sztucznego). Po upływie 2 dni wykonywany jest drugi pomiar trwający 80000 s. Ten dwudniowy odstęp między pomiarami powoduje rozpad nadmiaru krótkożyciowych izotopów naturalnych, które obecne są w powietrzu w dość dużych stężeniach, uniemożliwiających dokładną analizę składu izotopowego filtrów. Pomiary wykonywane są za pomocą wysokorozdzielczej spektrometrii promieniowania gamma, która wykorzystuje detektory półprzewodnikowe HPGe.

Zastosowana metodyka pozwala na określanie stężeń radionuklidów naturalnych i pochodzenia sztucznego na poziomie od około dziesiątych części u.Bq/m3. Nad filtrem mocowana jest sonda scyntylacyjna Nal(Tl) współpracująca ze sterownikiem AS-01, dzięki któremu możliwy jest pomiar aktywności aerozoli zbieranych na filtrze w trybie "on-line".

Wykaz lokalizacji 12 stacji ASS-500 znajdujących się w Polsce:

WARSZAWA:
Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, Zakład Dozymetrii, BIAŁYSTOK: Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Zakład Biofizyki,

GDYNIA: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Morski w Gdyni,

KATOWICE: Główny Instytut Górnictwa, Śląskie Centrum Radiometrii Środowiskowej im. Marii Goeppert-Mayer

KRAKÓW: Instytut Fizyki Jądrowej PAN im. Henryka Niewodniczańskiego, Zakład Fizykochemii Jądrowej, Pracownia Badań Skażeń Promieniotwórczych Środowiska,

LUBLIN: Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii, Zakład Radiochemii i Chemii Koloidów,

ŁÓDŹ: Politechnika Łódzka, Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej,

SANOK: Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Rzeszowie, Laboratorium Pomiarów Promieniowania w Sanoku,

SZCZECIN: Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska, Zakład Ekologicznych Procesów Ochrony Środowiska, Pracownia Zapachowej Jakości Powietrza,

TORUŃ: Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Instytut Fizyki,

WROCŁAW: Politechnika Wrocławska, Zakładowy Inspektor Ochrony Radiologicznej,

ZIELONA GÓRA : Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Inżynierii Środowiska, Zakład Ochrony i Rekultywacji Gruntów.

Cez-137 to najpowszechniejszy izotop cezu.' Powstaje w wyniku rozszczepienia uranu-238, tym samym występuje w opadzie radioaktywnym oraz w wypalonym paliwie jądrowym. Jest drugim najliczniej uwalnianym radioizotopem w przypadku awarii jądrowych zaraz po jodzie-131. Jego czas połowicznego zaniku wynosi 30,7 lat. W Polsce występuje ze względu na awarię reaktora w Czarnobylu z 1986 roku. Ze względu na długi czas półrozpadu jego stężenie jest stałe w krótkich przedziałach czasu (rok), a jego podwyższony poziom świadczy o awariach jądrowych lub próbach nuklearnych.

Rad występuje naturalnie w rudach uranu, w formie tlenku RaO i wodorotlenku Ra(OH)2. W skorupie ziemskiej występuje w ilości ok. 6x10-7 ppm. Rad posiada 33 izotopy. Wszystkie jego izotopy są niestabilne. Najtrwalszy z nich jest izotop rad-226. Rad-226 jest elementem szeregu uranowego-radowego, natomiast rad-228 – szeregu torowego. Czas połowicznego zaniku dla radu-226 to 1599 lat, a dla radu-228 to 6,7 lat. W praktyce jednak nie oznacza się bezpośrednio radu-228, lecz jego izotop-córkę aktyn-228, będący z nim w równowadze - ilość oznaczonego aktynu-228 jest równa ilości radu-228.

Beryl-7 występuje naturalnie w górnych warstwach Ziemi. Jest izotopem pochodzenia kosmogennego. Powstaje w wyniku przemiany azotu i tlenu w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieniowania kosmicznego. Jego stężenie zależy od aktywności słońca i warunków pogodowych. Przy obserwacji w dłuższym okresie czasu obserwuje się zjawisko antyfazy stężenia w powietrzu berylu-7 i ołowiu-210. Jego czas połowicznego zaniku wynosi 53,12 dni.

Ołów-210 jest naturalnym radioizotopem. Jest jednym z produktów rozpadu radonu-222. Jego czas połowicznego zaniku wynosi 22,3 lat.

Podsumowanie

Radionuklid cez-137 jest jedynym sztucznym izotopem stale rejestrowanym przez polskie stacje monitoringu powietrza. W pierwszym półroczu 2014 roku stężenie w przyziemnej warstwie atmosfery wahało się od poziomu granicy wykrywalności (poniżej 0,1 uBq/m3) w Sanoku, Gdyni i Łodzi w marcu oraz w Gdyni, Toruniu i Zielonej Górze na przełomie maja i czerwca. Najwyższe stężenie cezu-137 oznaczono w stacji w Białymstoku pod koniec kwietnia - 9,4 uBq/m3. Średnie stężenie tego radionuklidu w Polsce wyniosło 0,7 uBq/m3. Dla porównania naturalny izotop beryl-7 (promieniowanie kosmiczne) oznaczono w ilościach od 520 uBq/m3 w Gdyni w trzecim tygodniu lutego do 12510 uBq/m3 w Szczecinie w pierwszym tygodniu lutego. Są to więc stężenia nawet dziesiątki tysięcy razy wyższe niż stężenia cezu-137. Średnio dla całej Polski w pierwszym półroczu stężenie berylu-7 wynosiło ok. 3000 uBq/m3, przy czym w pierwszym kwartale wartości te były wyższe niż w kwartale drugim.

Związany z radonem-222 izotop ołowiu-210 rejestrowano w zakresie od 82 uBq/m3w Gdyni na początku kwietnia do 2478 uBq/m3w Szczecinie na początku marca. O ile także najmniejsze średnie stężenie półroczne Pb-210 przypada stacji w Gdyni, o tyle średnie maksymalne stężenie występowało w Katowicach i Krakowie. Średnie stężenie półroczne na całą Polskę wyniosło ok. 500 uBq/m3. Ołów-210 jest jednym z izotopów, od którego wchłonięcia człowiek otrzymuje najwyższą dawkę inhalacyjną, dlatego jego monitoring jest bardzo ważny.

Minimalne stężenia radu-226 i radu-228 (a właściwie aktynu-228) wynosiły odpowiednio 1,4 uBq/m3w Toruniu i Łodzi oraz 0,1 uBq/m3w Łodzi. Maksymalne stężenia wyniosły 48,6 uBq/m3 w Krakowie dla radu-226 oraz 9,5 uBq/m3 w Lublinie dla aktynu-228. Średnio dla Polski stężenia tych izotopów wyniosły odpowiednio 6,4 uBq/ m3oraz 1,2 uBq/m3.

Powyższe wyniki pomiarów wskazują, że w pierwszym kwartale 2014 roku stan powietrza atmosferycznego nad Polską z radiologicznego punktu widzenia był w normie i nie stwarzał żadnego zagrożenia z punktu widzenia ochrony radiologicznej.

W trakcie półrocza nie wykryto żadnych innych izotopów pochodzenia sztucznego poza cezem-137. Co prawda kilkakrotnie w różnych lokalizacjach został zarejestrowany jod-131. Miało to miejsce w Toruniu (1,5 uBq/m3, 9 tydzień roku), Łodzi i Lublinie (kolejno 0,4 i 0,5 uBq/m3, oba w 10 tygodniu roku), Katowicach i Szczecinie (oba 1,3 uBq/m3w 13 tygodniu roku), Warszawie i Lublinie (kolejno 0,6 i 0,3 uBq/m3, oba w 16 tygodniu roku), Warszawie (0,9 uBq/m3, w 20 tygodniu roku) i Toruniu (0,4 uBq/m3w 25 tygodniu roku). Były to jednak stężenia bardzo niskie i występujące sporadycznie. Mogły być wynikiem jakichś drobnych uwolnień z ośrodków medycznych (szpitali), stosujących powszechnie ten izotop jodu do diagnostyki i terapii tarczycowej. Za takim pochodzeniem rejestrowanego jodu przemawia także fakt, że nie zarejestrowano innych radionuklidów pochodzenia sztucznego (w przypadku awarii w obiekcie jądrowym obserwowano by także inne radionuklidy).

W okresie zimowym (styczeń-luty) obserwuje się dla wszystkich nuklidów wzrost stężenia w stosunku do innych miesięcy. Może mieć to związek z warunkami atmosferycznymi panującymi w okresie poboru. Przy bardzo niskich temperaturach (poniżej minus 20oC) mogą wystąpić zaniżenia w odczycie ilości pobranego powietrza (nie do końca prawidłowe wskazania przepływomierzy), co skutkuje wzrostem obliczonej aktywności na jednostkę objętości (stężenia) dla danego radionuklidu. Porównanie wyników z różnych stacji z wynikami ze stacji w Warszawie (wyk. 5.), która jako jedyna (oprócz Lublina) posiada grzałki w przepływomierzach, dzięki czemu zapobiega to nieprawidłowym wskazaniom. Zestawienie nie daje jednoznacznej odpowiedzi, w celu pełnej weryfikacji należałoby porównać otrzymane dane z danymi meteorologicznymi z tego okresu, czym niestety nie dysponujemy.

Przyczyną zawyżania stężeń radionuklidów w okresie zimowym (szczególnie w przypadku radionuklidów naturalnych) może być także zwiększone ogrzewanie (w przypadku dużych mrozów) domów przez mieszkańców. Jeśli domy ogrzewane są drzewem lub węglem, to następstwem ich spalania jest zwiększone dostarczanie do atmosfery naturalnych izotopów promieniotwórczych (rad-226, ołów-210, aktyn-228 i inne).
×

DALSZA CZĘŚĆ ARTYKUŁU JEST DOSTĘPNA DLA SUBSKRYBENTÓW STREFY PREMIUM PORTALU WNP.PL

lub poznaj nasze plany abonamentowe i wybierz odpowiedni dla siebie. Nie masz konta? Kliknij i załóż konto!

SŁOWA KLUCZOWE I ALERTY

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu

Podaj poprawny adres e-mail
W związku z bezpłatną subskrypcją zgadzam się na otrzymywanie na podany adres email informacji handlowych.
Informujemy, że dane przekazane w związku z zamówieniem newslettera będą przetwarzane zgodnie z Polityką Prywatności PTWP Online Sp. z o.o.

Usługa zostanie uruchomiania po kliknięciu w link aktywacyjny przesłany na podany adres email.

W każdej chwili możesz zrezygnować z otrzymywania newslettera i innych informacji.
Musisz zaznaczyć wymaganą zgodę

KOMENTARZE (0)

Do artykułu: Monitoring skażeń powietrza w pierwszym półroczu 2014 roku w Polsce

NEWSLETTER

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu.

Polityka prywatności portali Grupy PTWP

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!