IN CONDIZIONI OPPORTUNE PUÒ ESSERE DETERMINATO CONTEMPORANEAMENTE ALLE MISURE α/β TOTALE

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1 LA RADIOATTIVITÀ NELLE ACQUE POTABILI LOMBARDE: IMPOSTAZIONE DEI CONTROLLI E RISULTATI Rosella Rusconi ARPA Lombardia Dipartimento di Milano PARAMETRI OGGETTO DI CONTROLLO ai sensi del D.L.vo 31/01: TRIZIO Radionuclide di origine cosmogenica e artificiale Concentrazione media in acqua: alcuni Bq/L Valore di parametro da verificare: 100 Bq/L Misura necessaria in presenza di una sorgente di 3 H nel bacino idrografico IN CONDIZIONI OPPORTUNE PUÒ ESSERE DETERMINATO CONTEMPORANEAMENTE ALLE MISURE α/β TOTALE 1

2 PARAMETRI OGGETTO DI CONTROLLO ai sensi del D.L.vo 31/01: Dose totale indicativa (TID) E una misura della quantità di radiazioni assorbita dal corpo umano a seguito dell ingestione delle sostanze radioattive presenti nell acqua Non si misura direttamente, ma si stima sulla base delle misure dirette del contenuto di radioattività dell acqua Presuppone la conoscenza di QUALI RADIONUCLIDI e in QUALE CONCENTRAZIONE sono presenti in acqua Dose totale indicativa (TID) Valore di parametro da verificare: 0,1 msv/anno Si calcola utilizzando la seguente relazione: H (Sv) = Σ i A i (Bq/kg) * h i (g) (Sv/Bq) * C (kg) A i h i (g) C : Concentrazione in acqua dell i-esimo isotopo : Coefficiente di dose proprio dell isotopo e della classe d età : Consumo d acqua nell intervallo di tempo di riferimento Sv = Sievert; Bq = Bequerel Prevede la somma del contributo di tutti i radionuclidi presenti nel campione, artificiali e naturali 2

3 Dose totale indicativa (TID) Allo stato attuale la presenza di radionuclidi artificiali si può ritenere irrilevante Alla TID contribuiscono esclusivamente i radionuclidi naturali QUALI? RADIONUCLIDI PRIMORDIALI APPARTENENTI ALLE SERIE RADIOATTIVE DI URANIO E TORIO (dalle stime di dose è escluso il contributo di 40 K, Rn e figli) Σ radioattive di Uranio e Torio Create durante i processi di formazione della Terra Presenti in modo ubiquitario, anche se in concentrazioni variabili, in tutti i materiali geologici Si trasferiscono nelle acque a seguito di fenomeni chimico-fisici (erosione, solubilizzazione, diffusione, etc.) Partecipano al chimismo delle acque (soprattutto di quelle sotterranee) secondo meccanismi propri della specie chimica e delle caratteristiche dell acquifero 3

4 Uranio U 234 Th 234m Pa 234 U 230 Th 226 Ra 222 Rn 218 Po 214 Pb 214 Bi 214 Po 210 Pb 210 Bi 210 Po 206 Pb Σ radioattive di Uranio e Torio RADIONUCLIDI DI INTERESSE PRESENTI NELLE ACQUE: isotopi dell URANIO ( 234 U e 238 U) isotopi del RADIO ( 226 Ra e 228 Ra) 222 Rn e figli Torio Th 228 Ra 228 Ac 228 Th 224 Ra 220 Rn 216 Po 212 Pb 212 Bi 208 Tl Po 208 Pb Uranio e Radio: quale peso relativo? DOSE DOVUTA AL CONSUMO DI ACQUA CONTENENTE 1 Bq/L DI: Ra-226 Ra-228 U-234 U-238 Classe d età: ADULTI 0,01 0,10 1,00 Dose GLI ISOTOPI DEL RADIO SONO PIÙ RADIOTOSSICI DEGLI ISOTOPI DELL URANIO 4

5 Misure di Uranio e Radio in 1 campione: Impegno operatore: da 0,5 a 8 ore Tempo di risposta: da 2 a 25 giorni Tempo macchina: da 16 a 66 ore E opportuno (NECESSARIO) utilizzare PARAMETRI DI SCREENING che con un impegno di risorse ottimizzato consentano di quantificare, in prima istanza, il contenuto totale di radioattività 238 U 234 Th 234m Pa 234 U 230 Th 226 Ra 222 Rn 218 Po 214 Pb 214 Bi 214 Po 210 Pb 210 Bi 210 Po 206 Pb Parametri di screening: (proposti da OMS e UE) Attività ALFA TOTALE e BETA TOTALE α tot 238 U+ 234 U+ 226 Ra β tot 228 Ra+ 40 K 232 Th 228 Ra 228 Ac 228 Th 224 Ra 220 Rn 216 Po 212 Pb 212 Bi 208 Tl Po 208 Pb 5

6 Parametri di screening: (proposti da OMS e UE) Valori di riferimento: 0,1 Bq/L α totale 1 Bq/L β totale CONDIZIONE NECESSARIA MA NON SUFFICIENTE: 1,00 0,1 Bq/L di 226 Ra: (α emettitore) 10,00 1 Bq/L di 228 Ra: (β emettitore) 7,50 msv/a Dose (msv) 0,10 0,1 msv/a 0,12 msv/a Dose (msv) 1,00 1,37 msv/a 0,50 msv/a 0,028 msv/a 0,020 msv/a 0,10 0,1 msv/a 0,01 0,01 Adulti Bambini Lattanti Adulti Bambini Lattanti COSA MISURARE? x ANALISI DI SCREENING: ATTIVITA ALFA E BETA TOTALE eventualmente TRIZIO x CARATTERIZZARE LA QUALITÀ RADIOLOGICA DELL ACQUA : ATTIVITA ALFA E BETA TOTALE eventualmente TRIZIO URANIO RADIO POTASSIO (chimico) (Radon e figli) 6

7 DOVE MISURARE? In Lombardia: 7578 fonti di approvvigionamento pubbliche 2291 reti acquedottistiche 1 campione per ogni rete acquedottistica 1 solo parametro analitico (alfa/beta totale) Impegno operatore: 30 minuti x 2291 = 1200 ore lavorative Tempo macchina: 1000 minuti x 2291 = 4,5 anni è necessario Giornata di studio SCEGLIERE Il controllo radiometrico punti delle di acque prelievo potabili Milano, rappresentativi 12 ottobre 2004 DOVE MISURARE? Acquedotto di dimensioni limitate: PRELIEVO AI POZZI via Sempione 83 Attività α totale via Butti fraz. S.Lorenzo (1) fraz. S.Lorenzo (3) Via Don Gnocchi P.zza Vittoria Via Borromini fraz. S.Lorenzo (2) fraz. S.Lorenzo (4) Attività alfa totale (mbq/kg) Le attività sono elevate ( >> 100 mbq/kg) e variabili: PERCHE? 7

8 STUDIO GEOLOGICO ED IDROGEOLOGICO DELL AREA IN ESAME Il sottosuolo dell area esaminata è formato da un materasso di depositi costituiti da ghiaie, sabbie, limi ed argille in alternanza tra loro La geometria di questi depositi permette di identificare tre diversi acquiferi sovrapposti fra di loro con caratteristiche chimico fisiche differenti CARATTERISTICHE DEI POZZI: LA STRATIGRAFIA Le acque provenienti da falde differenti si trovano spesso miscelate a causa della presenza di più finestre 8

9 Attività α totale via Sempione via Butti fraz. S.Lorenzo (1) fraz. S.Lorenzo (3) Via Don Gnocchi P.zza Vittoria Via Borromini fraz. S.Lorenzo (2) fraz. S.Lorenzo (4) ^ falda ^ falda ^+3^ falda ^ falda In un acquedotto di dimensioni limitate si può ipotizzare un prelievo ai pozzi, affiancato da uno studio idrogeologico delle caratteristiche degli acquiferi e da valutazioni sulle modalità di gestione della rete idrica E in un acquedotto di grandi dimensioni? DOVE MISURARE? 9

10 31 centrali 387 pozzi in esercizio (più di 10 pozzi per centrale) utenti km di rete m 3 /anno d acqua 31 centrali 387 pozzi in esercizio (più di 10 pozzi mbq/kg per 200 centrale) utenti km di rete m 3 /anno d acqua 10

11 DOVE MISURARE? Selezionato un punto rete, si osserva che le concentrazioni possono cambiare significativamente nel tempo Inoltre, è plausibile attendersi anche variazioni delle concentrazioni in funzione della posizione del punto di prelievo Come ottenere informazioni sull esposizione media di tutta la popolazione? MAGLIA REGOLARE DI CAMPIONAMENTO AI PUNTI RETE MAGLIA DI CAMPIONAMENTO 11

12 RISULTATI: ATTIVITA ALFA TOTALE Media: 113 mbq/kg Max: 165 mbq/kg Dose << 0,1 msv/a MONITORAGGIO NEL TEMPO GIUSTIFICATO PER TID 0,1 msv/a A LIVELLO REGIONALE: DOVE MISURARE? Campionamento ai punti rete nei centri più densamente abitati, selezionati anche in base ad un criterio di distribuzione omogenea sul territorio CAMPAGNA LOMBARDA: 3 punti per provincia popolazione residente nei comuni serviti dagli acquedotti controllati: 2,5 milioni parametri controllati: α/β totale, 3 H, 226 Ra 12

13 RISULTATI CAMPAGNA REGIONALE ATTIVITA ALFA TOTALE ATTIVITA BETA TOTALE Frequenza Valore Max: 186 mbq/l Frequenza Valore Max: 150 mbq/l Classe di frequenza (mbq/kg) Classe di frequenza (mbq/kg) > 100 mbq/l nel 15% delle località α tot uranio mai > 1000 mbq/l 40 K: contribuisce significativamente RISULTATI CAMPAGNA REGIONALE STIME DI DOSE Effettuate considerando i contributi di uranio (= α tot) e 226 Ra (= MAR) Non è stato considerato alcun contributo di β emettitori Lattanti Bambini 0,1 msv/a Adulti 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 Dose stimata (msv/anno) NON VI E RAGIONE DI RITENERE CHE POSSA ESSERE SUPERATO IL VALORE DI 0,1 msv/anno IN NESSUNA DELLE LOCALITA CONTROLLATE 13

14 RISULTATI CAMPAGNA REGIONALE ATTIVITA ALFA TOTALE APPROFONDIMENTI: DOVE? Quando α tot 0,1 Bq/L o β tot 1 Bq/L e/o β residuo (= β tot - 40 K) è significativo Quando la dose è una frazione significativa di 0,1 msv/anno Dove per motivi geologici si può supporre l esistenza di valori localmente elevati Per comprendere e interpretare la distribuzione dei valori osservati 14

15 AREE DI APPROFONDIMENTO APPROFONDIMENTI: COME? (1) PER VERIFICARE IL RISPETTO DEL D.L.vo 31/01 ALLA RICERCA DI CORRELAZIONI TRA PARAMETRI RADIOMETRICI E NON Area di indagine: densamente abitata Classe punti di prelievo: punti rete Parametri da misurare: α/β totale (U e Ra, 3 H) Area di indagine: critica Classe punti di prelievo: pozzi Parametri da misurare: α/β totale, U e Ra, ( 3 H), parametri chimico fisici Informazioni complementari: struttura acquedotto Informazioni complementari: struttura acquedotto, caratteristiche idrogeologiche acquiferi 15

16 APPROFONDIMENTI: Esempi (1) Analisi più capillare in un area in cui sono stati misurati valori elevati di attività α totale APPROFONDIMENTI: Esempi (2) Ricerca di correlazioni tra parametri radiometrici e caratteristiche chimico fisiche delle acque e/o degli acquiferi Uranio totale 234 U/ 238 U Residuo fisso 300,0 2,00 500,0 250,0 1,60 400,0 200,0 mbq/kg 150,0 100,0 1,20 0,80 mg/kg 300,0 200,0 50,0 0,40 100,0 0,0 0,00 0, Falda Falda Falda NON ESISTONO CORRELAZIONI SEMPLICI TRA PARAMETRI RADIOMETRICI, CHIMICI E CARATTERISTICHE IDROGEOLOGICHE DEGLI ACQUIFERI 16

17 CONCLUSIONI (1) Scopo delle misure: verifica D.L. 31/01 Misurare : attività α e β totale, contributo relativo U era Dove: punti rete in grandi centri urbani + zone selezionate Frequenza: una volta, con eventuali ripetizioni se la dose approssima 0,1 msv/anno o cambiano significativamente le condizioni di erogazione Approfondimenti: in zone critiche, finalizzati alla caratterizzazione della qualità radiologica delle acque CONCLUSIONI (2) Tutti gli enti interessati devono essere coinvolti Tempi e modi dell indagine devono essere CONCORDATI (valutazione potenzialità laboratorio di analisi) Coinvolgimento di tutte le professionalità (geologo, chimico, fisico, statistico, etc.) che possono contribuire sia nella fase di pianificazione che in quella di interpretazione dei dati raccolti Grazie a tutti per l attenzione 17

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