RADIOAKTIVE STOFFE IN BINNENGEWÄSSERN

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1 1 RADIOAKTIVE STOFFE IN BINNENGEWÄSSERN G. Dersch Bundesanstalt für Gewässerkunde Leitstelle für Oberflächenwasser, Schwebstoff und Sediment in Binnengewässern Grundsätzliche Betrachtungen zur Radioaktivität in Binnengewässern finden sich im Vorbericht [5]. Eine Bewertung der bis 1 ermittelten Messergebnisse ergibt für den radiologischen Gütezustand der Binnengewässer folgendes Bild: Oberflächenwasser wies 3 H-Konzentrationen im Jahresmittel überwiegend unterhalb der im Routinemessprogramm zum StrVG geforderten Nachweisgrenze von 1 Bq/l auf (Abbildung 1.1). Selbst in Vorflutern, in die 3 H aus kerntechnischen Anlagen abgeleitet wurde, wurden in flussabwärts gelegenen Bereichen nur geringfügig höhere Jahresmittelwerte bis ca. 3 Bq/l erhalten (Mosel). Die mittleren Aktivitätskonzentrationen von 9 Sr und 137 Cs blieben meist unter,1 Bq/l (Abbildung 1.. und 1.3). Die von kerntechnischen Anlagen eingeleiteten anlagenspezifischen Spalt- und Aktivierungsprodukte außer 3 H - waren im Allgemeinen nicht mehr nachweisbar. Im Einzelfall gemessene Co-Gehalte lagen mit maximal,7 Bq/l im Mittel geringfügig oberhalb der geforderten Nachweisgrenze von, Bq/l. 131 I trat sporadisch auf mit Einzelwerten bis,5 Bq/l. Die Gehalte an Alphastrahlern gehen im Wesentlichen auf die natürlichen Radionuklide zurück. Bestimmungen der Gesamt-Alpha-Aktivität bzw. von 3 U, 35 U und 3 U ergaben durchweg Werte, die dem natürlichen Urangehalt der Binnengewässer entsprechen: z. B. für 3 U schwankten die Werte regional von,1 bis etwa,11 Bq/l. 3 H in Oberflächenwasser = < NWG Mosel / Koblenz, km, Ems / Terborg, km, Donau / Vilshofen, km 9, Weser / Langwedel, km 39, Abbildung 1.1 Aktivitätskonzentration von Tritium in Oberflächenwasser ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte) In den Kompartimenten Schwebstoff und Sediment ist von der Vielzahl der nach dem Reaktorunfall in Tschernobyl in die Binnengewässer eingetragenen Radionuklide nur noch das langlebige 137 Cs von Bedeutung. Die mittleren spezifischen Aktivitäten betrugen hier meist weniger als 1 Bq/kg TM (Abbildung 1.5 und Abbildung 1.7). Höhere 137 Cs-Gehalte mit teilweise über 3 Bq/kg TM im Einzelfall wurden 59

2 9 Sr in Oberflächenwasser,,35,3,5,,15,1, Rhein / Koblenz, km 59,3 Mosel / Wincheringen, km, Donau / Vilshofen, km 9, Elbe / Dresden, km 5, Abbildung 1. Aktivitätskonzentration von 9 Sr in Oberflächenwasser ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte) wiederum in einigen Seen gemessen: z. B. Schwebstoffe aus dem Starnberger See und dem Steinhuder Meer sowie Sedimente aus dem Schaalsee (Schleswig-Holstein) und dem Schollener See (Sachsen-Anhalt). 5 Co bzw. Co waren in Schwebstoffen und Sedimenten aus Rhein, Neckar, Mosel, Ems, Jadebusen und Weser in geringen mittleren spezifischen Aktivitäten überwiegend von unter 5 Bq/kg TM nachweisbar (Abbildung 1. und Abbildung 1.); diese lagen damit auch hier unter der geforderten Nachweisgrenze des Routinemessprogramms. Nur bei wenigen, nahe an Ausläufen bzw. Entwässerungskanälen kerntechnischer Anlagen entnommenen Proben, wurden etwas höhere Werte im Mittel für Co bis 55 Bq/kg TM und 1 Am bis 7 Bq/kg TM berichtet. 131 I wiederum wurde sporadisch - insbesondere in Schwebstoffen - verschiedener Vorfluter gemessen; die Einzelwerte betrugen bis 5 Bq/kg TM. Radioaktive Stoffe bzw. die von ihnen ausgehende Strahlung können auf verschiedenste Weise zum Menschen gelangen und eine innere oder äußere Strahlenexposition bewirken. Im Folgenden sollen beispielhaft für die im aquatischen Bereich sensitiven Expositionspfade "Trinkwasser" und "Aufenthalt auf Spülfeldern (Sediment)" effektive Strahlendosen abgeschätzt werden. Legt man für zur Trinkwassergewinnung genutzte Flussabschnitte 3 H-Gehalte von 1 Bq/l sowie 9 Srund 137 Cs-Gehalte von je,1 Bq/l zu Grunde, so kann der auf dem Expositionspfad "Trinkwasser" hypothetisch zu erwartende Beitrag zur effektiven Dosis für Erwachsene (> 17 a; 35 l Jahreskonsum von unaufbereitetem Wasser) zu ca.,1 Sv/a abgeschätzt werden. Für Kleinkinder (<= 1 a; 17 l Jahreskonsum) beträgt die Dosis hier ca,5 Sv/a. Allein der auf das natürliche Radionuklid K für einen typischen Gehalt von, Bq/l zu erwartende Dosisbeitrag liegt mit ca.,7 bzw., Sv/a fast eine Größenordnung höher. Für Wasser mit, Bq/l Co betragen die jeweiligen Dosisbeträge bei gleichen Annahmen,73 bzw.,95 Sv/a. Zum Vergleich: Der Dosisgrenzwert nach 7 der StrlSchV für Ableitungen aus kerntechnischen Anlagen beträgt 3 Sv/a. Nimmt man für Sediment eine spezifische Aktivität an 137 Cs von 1 Bq/kg TM an, so kann für den Fall, dass aus verkehrswasserwirtschaftlichen Gründen Sohlenmaterial gebaggert und an Land gelagert werden muss, die auf dem Expositionspfad "Aufenthalt auf Spülfeldern" zu erwartende effektive Dosis für Erwachsene (> 17 a; Aufenthaltsdauer 1 h/a) auf ca. 11 µsv/a abgeschätzt werden. Allein die auf die

3 137 Cs in Oberflächenwasser,,35,3,5,,15,1,5 Rhein / Koblenz, km 59,3 Mosel / Wincheringen, km, Donau / Vilshofen, km 9, Elbe / Dresden, km 5, Abbildung 1.3 Aktivitätskonzentration von 137 Cs in Oberflächenwasser ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte) Co in Schwebstoff Rhein / Breisach, km 3, Neckar / Rockenau, km 1, Mosel / Trier, km 19, Ems / Terborg, km, Abbildung 1. Spezifische Aktivität von Co in Schwebstoffproben ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte) 1

4 137 Cs in Schwebstoff Donau / Vilshofen, km 9, Elbe / Geesthacht, km 5, Weser / Höxter, km 9, Rhein / Koblenz, km 59,3 Abbildung 1.5 Spezifische Aktivität von 137 Cs in Schwebstoffproben ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte) Co in Sediment Rhein / Weil, km 17,3 Rhein / Koblenz, km 591,3 Neckar / Guttenbach, km 7, - 77, Mosel / Palzem, km 3,1-39, Abbildung 1. Spezifische Aktivität von Co in Sedimentproben ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte)

5 137 Cs in Sediment Main / Garstadt, km 31, - 3, Rhein / Brohl, km 1, Rhein / Weil, km 17,3 Mosel / Palzem, km 3,1-39,9 Abbildung 1.7 Spezifische Aktivität von 137 Cs in Sedimentproben ausgewählter Binnengewässer (Jahresmittelwerte) natürlichen Radionuklide K, Th nat und U nat zurückgehende Dosis liegt für typische spezifische Aktivitäten von 5, und Bq/kg TM mit ca. µsv/a deutlich höher. In direkt am Auslauf einer kerntechnischen Anlage entnommenen Sedimenten wurde im Jahr 9 Co mit bis 55 Bq/kg TM im Mittel bestimmt. In diesem Fall würde die effektive Dosis mit den gleichen Annahmen anteilig ca. 17 µsv/a betragen und der Dosisgrenzwert nach 7 StrlSchV ebenfalls deutlich unterschritten. Der radiologische Gütezustand der Binnengewässer unterlag im Zeitraum von bis 1 keinen signifikanten Veränderungen im Vergleich zu den letzten Vorjahren. Bezüglich der radiologischen Auswirkungen zeigt sich wie in anderen Umweltbereichen auch, dass derzeit die natürlichen Radionuklide im Vergleich zu den künstlichen Radionukliden den wesentlichen Anteil zur Strahlendosis beitragen. Der Dosisanteil der künstlichen Radionuklide geht heute in erster Linie auf die Radionuklide 9 Sr und 137 Cs zurück, die über den Fallout der Kernwaffenversuche und des Reaktorunfalls von Tschernobyl in die Gewässer gelangten. Demgegenüber sind die Auswirkungen von Radionukliden infolge von Ableitungen aus kerntechnischen Anlagen praktisch vernachlässigbar. 3