Umweltradioaktivität

Allgemeines

Allgemeine Überwachung der Umweltradioaktivität

Im Jahr 2010 wurden im Rahmen der Strahlenschutzvorsorge ca. 770 Umweltproben auf ihren Radionuklidgehalt (insbesondere künstliche Radionuklide, wie z. B. 137Cs, 90Sr, 131I, Tritium, Uran- und Plutonium-Isotope) untersucht. Außerdem wurden an 27 Messpunkten in-situ-gammaspektrometrische Messungen der oberflächennahen künstlichen Radioaktivität mit einer mobilen Messeinrichtung vorgenommen.

Überwachung der Umweltradioaktivität nach REI-Bergbau

Die Überwachungsaufgaben konzentrieren sich auf die Unterstützung des Thüringer Landesbergamtes (TLB) bei der Überwachung der Sanierung des Uranerzbergbaus und der Bewertung bergbaulicher Hinterlassenschaften in Ostthüringen. Dazu wurde die Landesmessstelle Gera mit der Wahrnehmung der Aufgaben als die unabhängige Messstelle nach REI-Bergbau (Richtlinie zur Emissions- und Immissionsüberwachung bei bergbaulichen Tätigkeiten) beauftragt. Schwerpunkt der Überwachungstätigkeit liegt hierbei auf Messung der in der Umgebung von Sanierungsarbeiten und bergbaulichen Anlagen auftretenden Immissionen. Darüber hinaus werden auch Messungen zur Betreiberkontrolle durchgeführt.

Im Jahr 2010 wurden 171 Umwelt- und Betreiberproben auf ihren Gehalt an natürlichen Radionukliden (z. B. Uran, Radium 226, Radium 228, Blei 210, Polonium 210, Rn-222, Rn-222-ZP und Radioaktivität im Staub) untersucht. Dazu wurden ca. 700 Radioaktivitätsbestimmungen durchgeführt. Die Qualität der Messungen wurde durch die erfolgreiche Teilnahme an Vergleichsmessungen und Ringversuchen verifiziert. Unter anderem nahm die Messstelle Gera erfolgreich am ersten Radon-Bodenluft-Messvergleich in der BRD teil.

 Messungen und Bewertungen für Dritte

Radioaktivitätsmessungen zu Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz

Gegenwärtig laufen zwei Messprogramme zur Überwachung von Lebensmitteln, ein Messprogramm für Planproben (Wildpilze, Wildbeeren, Konserven usw.) und ein Sondermessprogramm "Schwarzwild". Im Zeitraum vom 01.01.2010 bis 31.12.2010 wurden insgesamt 235 Proben, davon 196 aus dem Sonderprogramm "Schwarzwild", untersucht. Die Ergebnisse werden vom TLLV im Jahresbericht veröffentlicht.[*]

 Sonstige Radiologische Messung und Bewertungen

Im Rahmen der Amtshilfe wurden 2010 radiologische Messungen durchgeführt sowie Stellungnahmen und Bewertungen zu durch den Uranerzbergbau kontaminierten Flächen z.B. für das TLB und das TMLFUN  erarbeitet. Weiterhin erfolgten allgemeine radiologische Fragestellungen betreffende Sondermessungen z.B. für das TLVwA. Die Kontrollmessungen an Abluftfilteranlagen von Radiojod-Therapiestationen in Thüringer Kliniken Weiterhin wurden in Amtshilfe weitergeführt.

Insgesamt wurde 147 Sonderproben im Auftrag verschiedener Landesbehörden untersucht. Dabei wurden ca. 600 Radioaktivitätsmessungen vorgenommen. Die Qualität der Messungen wurde durch die erfolgreiche Teilnahme an verschiedenen bundesweiten Ringversuchen und Messvergleichen verifiziert.

 

Überwachung der Umweltradioaktivität

Pflanzliche und tierische Nahrungsmittel, einschließlich Rohmilch, Gesamt- und Säuglingsnahrung 

Den größten Anteil am Überwachungsprogramm mit rund 45% (= 350 Proben) haben die pflanzlichen und tierischen Nahrungsmittel, einschließlich Rohmilch, Gesamt-, Säuglings- und Kleinkindernahrung. Sie werden thüringenweit erzeugerorientiert beprobt und vor der Messung wie für den menschlichen Verzehr aufbereitet, d. h. von allen nicht essbaren Bestandteilen befreit. 

Nur in einigen wenigen Proben konnten noch Spuren von 137Cs bzw. 90Sr gemessen werden. In den meisten Fällen lagen die Aktivitäten des 137Cs unterhalb der Nachweisgrenze von durchschnittlich 0.115 Bq/kg (Frischmasse - FM). Ausnahmen bilden wildwachsende Beeren und Pilze sowie Wildfleisch. Allerdings liegen die Werte weit unter dem zulässigen Wert für die Vermarktungsfähigkeit (600 Bq/kg Radiocäsium).

 Als Maß für die typische Aufnahme von Radionukliden wird regelmäßig die Gesamtnahrung (Tagesmenü aus Gemeinschaftsverpflegung inklusive Getränke für eine Person = Gesamtnahrung) untersucht. Im Jahr 2010 lagen alle Werte für  137Cs unterhalb der Nachweisgrenze.

Eine radiologische Bedeutung für die Ernährung des Menschen haben die im Jahr 2010 in den beprobten Grundnahrungsmitteln gemessenen Aktivitäten nicht.

Boden, Futter- und Indikatorpflanzen

Der Boden ist der Ausgangspunkt für den Eintrag der Radioaktivität in die menschliche Nahrungskette durch Pflanzen und Tiere. Bodenuntersuchungen haben deshalb einen hohen Stellenwert in der radiologischen Überwachung.

Tab01
Spezifische Aktivitäten von 137Cs und 90Sr in landwirtschaftlich genutzten Böden ( - Mittelwert, TM – Trockenmasse)

Bei den untersuchten Böden bestätigt sich der Trend zur Abnahme, auch wenn dieser gering ist. Gelegentliche Schwankungen gehen auf die Probennahme, mechanische Bearbeitung (nur bei Ackerböden) und die natürliche Variabilität des Bodenmaterials auf der Probennahmefläche (0,1 bis 1 ha) zurück. 

Zum heutigen Zeitpunkt werden im untersuchten Weide- und Wiesenbewuchs nur noch Spuren von 90Sr und 137Cs, resultierend aus dem Reaktorunfall von Tschernobyl nachgewiesen. In den anderen beprobten Futterpflanzen (Futterkartoffel, Futtergetreide und Grünmais) ist kein 137Cs mehr nachweisbar.

Tab02
Spezifische Aktivitäten von 137Cs und 90Sr in Futterpflanzen

Für nicht landwirtschaftlich genutzte Flächen (z. B. Parkanlagen) werden Laub bzw. Nadeln von den Bäumen sowie Gräser und Farne als Bioindikatoren für die radioaktive Kontamination verwendet. Die gemessenen spezifischen 137Cs-Aktivitäten sind mitunter höher als in pflanzlichen Nahrungsmitteln und Futterpflanzen, da u.a. die größere Depositionsfläche bei Bäumen oder die fehlende Bewirtschaftung der Flächen Möglichkeiten für eine Cs-Anreicherung bieten. Die Schwankungsbreite der Einzelwerte rührt von regionalen Unterschieden beim Radioaktivitätseintrag her.

Oberflächenwasser, Schwebstoff und Sediment

Zur radioaktiven Kontamination der Gewässer tragen sowohl natürliche als auch künstliche Radionuklide bei. In der Überwachung werden neben 137Cs und 90Sr auch 3H (Tritium) und in einem Teil der Proben die alphastrahlenden Uran- sowie Plutonium-Isotope untersucht. Die Aktivitätskonzentrationen der künstlichen Radionuklide liegen bei allen untersuchten Oberflächengewässern unter bzw. im Bereich der Nachweisgrenze. Dagegen enthalten die untersuchten Schwebstoff- und Sedimentproben, wie im folgenden Diagramm dargestellt, 137Cs in messbaren Aktivitäten.

Abb01
Spezifische 137Cs-Aktivitäten im Schwebstoff und Sediment von Fließgewässern (Jahresmittelwerte 2010)

Trink- und Grundwasser

In den überwachten Trink- und Grundwässern konnten keine bzw. nur sehr niedrige Aktivitätskonzentrationen der verschiedenen anthropogen eingetragenen Radionuklide (z.B. 137Cs, 90Sr, 3H, Pu- und U-Nuklide) festgestellt werden. Exemplarisch sind die maximalen Aktivitätskonzentrationen der verschiedenen Nuklide aufgeführt: 40K 0,392 Bq/l, 90Sr 0,005 Bq/l, 234U 0,028 bzw. 238U 0,007 Bq/l.

Klärschlamm und Abwasser

 In fünf Kläranlagen werden die gereinigten Abwässer vor der Einleitung in die Fließgewässer sowie die Klärschlämme zur landwirtschaftlichen Verwertung auf Kontamination mit radioaktiven Stoffen überwacht. Alle Proben werden gammaspektrometrisch untersucht. Bei einem Teil der Proben werden zusätzlich 90Sr und die Alphastrahler (Uran- und Plutonium-Isotope) bestimmt, da die Klärschlämme radioaktive Stoffe akkumulieren können. Die Ergebnisse für die künstlichen Radionuklide im Klärschlamm sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Tab03
Künstliche Radionuklide im Klärschlamm ausgewählter Kläranlagen

Wie bereits in den Vorjahren sind bei den spezifischen Aktivitäten von 137Cs in den Klärschlämmen regionale Unterschiede festzustellen. Die Kontaminationen rühren in den meisten Fällen von Bodenpartikeln her, die mit den Niederschlägen eingespült wurden. Die Iod-Aktivitätskonzentrationen resultieren aus Ableitungen nuklearmedizinischer Einrichtungen in die Vorfluter.

Reststoffe und Abfälle

 Von den für die Strahlenexposition des Menschen relevanten Reststoffen und Abfällen sind das Sickerwasser und das oberflächennahe Grundwasser aus Hausmülldeponien sowie der Kompost aus Kompostierungsanlagen Bestandteil der Radioaktivitätsüberwachung. Wie in den Vorjahren liegen die Aktivitätskonzentrationen des 137Cs unterhalb der Nachweisgrenze. Die spezifischen Aktivitäten von 137Cs liegen beim Kompost in der gleichen Größenordnung wie bei landwirtschaftlich genutzten Böden.

Landesmessprogramm - Ortsdosisleistung

In einem weiteren Messprogramm wird an 11 ausgewählten Standorten kontinuierlich die Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) ermittelt. Diese dort ermittelten Werte liegen alle im Bereich langjähriger Mittelwerte unter Berücksichtung geringfügiger Schwankungen, resultierend aus meteorologischen Einflüssen. Die eingesetzten ODL-Sonden im Messnetz sind so empfindlich, dass in Einzelfällen, die Aktivität vorbeilaufender Patienten, die sich Behandlungen in nuklearmedizinischen Einrichtungen unterzogen haben, registriert werden können.
Die Thüringer Durchschnittswerte der Gamma-ODL bewegen sich dabei, in Abhängigkeit des Standorts, zwischen 90 – 150 nSv/h.

 

Messergebnisse zur Umweltradioaktivität aus natürlichen Strahlenquellen – Raum Ostthüringen

Messungen von Radionukliden im Wasser

Die Immissionssituation in den Vorflutern, in Standgewässern und in Wässern aus Trinkwasseranlagen im Einzugsgebiet der Ostthüringer Bergbauregion wurde weiter beobachtet. Gemäß REI-Bergbau werden durch die unabhängige Messstelle (UM) die behördlichen Messungen zur Umgebungsüberwachung bergbaulicher Anlagen als Stichprobenmessungen an Einzelmesspunkten durchgeführt.

Tabelle: Messergebnisse der TLUG zur radiologischen Wasserüberwachung an OFW-, SW und TW-Messpunkten 2010

Ein weiterer Schwerpunkt der radiologischen Überwachung im Zusammenhang mit den Folgen des Uranbergbaus und der Sanierung sind Radionuklidbestimmungen in Grundwasserproben aus dem ehemaligen Bergbaurevier. Die Proben wurden großteils als Kontrollproben parallel zum Betreiber genommen und durch die UM gemessen. Die Messergebnisse der UM sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle: Messergebnisse der TLUG zur radiologischen Wasserüberwachung an Grundwassermesspunkten für das Jahr 2010

Auch in  Zukunft wird der Schwerpunkt der notwendigen radiologischen Langzeitüberwachung des Wasserpfades (Grund- und Oberflächenwasser) in den Grundwässern um die ehemaligen Industriellen Absetzanlagen Culmitzsch und Trünzig liegen.

Messungen zur Erfassung der Radonkonzentration in der bodennahen Außenluft

Als Messorte wurden vorwiegend öffentlich zugängliche Orte und Wohnbebauungen in der Nähe von ehemaligen Wismutanlagen und Betrieben ausgewählt.

Tabelle: Ergebnisse ausgewählter Messpunkte im Radon-Immissionsmessnetz der TLUG (Mittelwerte der Messperioden)

Nachfolgend sind für zwei ausgewählte Langezeitmesspunkte (Raum Ronneburg und Raum Seelingstädt) die bisherigen Messergebnisse dargestellt.

Abb02
Entwicklung der Radonkonzentration (Rn-222) in der bodennahen Außenluft am Ortsrand Gauern (MP 15.5 am nördlichen Fuß der Gauernhalde), 1992 – 2010
Abb03
Entwicklung der Radonkonzentration ( Rn-222) in der bodennahen Außenluft in Ronneburg - Friedrichshaide in Richtung Gessental, 1993 ? 2010

Sanierungsbegleitende Messungen

Sanierungsbegleitende Messungen, welche die TLUG im Auftrag des Thüringer Landesbergamtes durchführt, konzentrieren sich auf die weiterhin erforderlichen Sanierungsarbeiten im Bereich der industriellen Absetzanlagen. Die Ergebnisse sind im Folgenden dargestellt.

Tabelle: Zusammenfassung der Messergebnisse der langlebigen Alphaaktivität (LL-A) und von Pb-210 im Schwebstaub und der Umgebungsluft  im Bereich des ehemaligen Tagbaues Ronneburg sowie der industriellen Absetzanlagen Trünzig und Culmitzsch

 

Abb04
Radonkonzentration am Messpunkt 103.90 (Südende Wolfersdorf Herrengasse)

Die Radonkonzentrationen zeigten die üblichen, z.T. deutlichen tageszeitlichen und witterungsbedingten Schwankungen, weshalb Angaben zu seriösen Radonmittelwerten immer Langzeitmessungen zu Grund liegen sollten.

Am Südrand der Ortschaft Wolfersdorf bewegt sich die Radonkonzentration im Bereich um ca. 44 Bq/m³ (Jahresmittelwert  der Radonmessungen 2010 des Betreibers). Eine allmähliche leichte Abnahme der mittleren Radonkonzentration ist an diesem Messpunkt zu verzeichnen (2008: 54 Bq/m³, 2009: 51 Bq/m³, 2010: 44 Bq/m³).  Hierfür sind Beeinflussungen durch die in der Nähe liegende befindliche Waldhalde und deren Sanierung wahrscheinlich.

 

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