Radioaktivita ve vodách a nový Atomový zákon
Radioactivity in waters and new atomic law
Od 1.1.2017 je účinná nová verze Atomového zákona. Starý zákon 18/1997 byl nahrazen novým zákonem 263/2016. Důvodem vzniku nové verze je sjednocení s legislativou Evropské unie a Evropského společenství pro atomovou energii, konkrétně se směrnicemi rady 2013/51 a 2013/59. Kromě vlastního Atomového zákona vznikly také nové verze prováděcích předpisů (17 vyhlášek a 2 nařízení vlády) a zavedly se změny ve 13 jiných zákonech.
Jelikož dodavatelé pitné vody mají povinnost sledovat parametry související s radioaktivitou, podíváme se na to, jak se jejich povinnosti s novou verzí zákona mění. Než se ale pustíme do detailů, řekneme si, jaký je stav vod v ČR z hlediska radioaktivity. Na závěr článku se potom podíváme, jaké jsou zdroje radioaktivity ve vodách (nejen pitných), a kdo je potenciálním zákazníkem pro odstraňování radionuklidů z vody.
Zpráva o kvalitě vody
Státní zdravotní ústav v Praze každoročně vypracovává Zprávu o kvalitě pitné vody v ČR. Zpráva obsahuje informace o kvalitě pitné vody dodávané z veřejných vodovodů (odběry prováděné z kohoutků). Nezabývá se tedy kvalitou vody surové a nevěnuje se individuálním zdrojům. Podívali jsme se do zprávy za rok 2015. Pro toto období platil ještě starý Atomový zákon, jeho prováděcí předpisy a z nich vyplívající limity. Z veřejného vodovodu bylo v daném roce zásobováno 94,73 % obyvatel ČR. Výsledky jsou rozděleny na dvě skupiny: zdroje zásobující 5000 a více osob a zdroje zásobující méně než 5000 osob. Ze zdrojů nad 5000 osob dostává vodu 76,05 % obyvatel. Ze zdrojů s méně než 5000 osob je to 18,68 % obyvatel.
Sledovány byly tyto parametry související s radioaktivitou: Celková aktivita Alfa (tedy aktivita zářičů, které při jaderném rozpadu vyzařují heliová jádra). Celková aktivita Beta (při rozpadu je vyzařován elektron či pozitron). Aktivita radonu (alfa zářič). Koncentrace uranu (alfa zářič, jako prvek také toxický).
Záření alfa lze odstínit listem papíru. Vzduchem pronikne asi 3,7 cm, vodou asi 45 µm (podobně hluboko pronikne i do kůže). Záření beta lze odstínit asi milimetrovou vrstvou kovu. Vzduchem může proniknout přibližně 4 až 9 m daleko, vodou 5 až 11 mm. Má tedy vyšší dosah a pronikavost než alfa. Jeho ionizační účinky jsou však nižší.
Aktivita se měří v jednotkách Bq (Becquerel), u vody jako Bq/l. Hodnota 1 Bq znamená, že dochází k jednomu atomovému rozpadu za vteřinu. V živé přírodě se běžně vyskytují radioaktivní izotopy (radionuklidy) prvků, jako je uhlík či draslík. Tyto prvky tvoří také lidské tělo a to díky tomu má přirozenou aktivitu okolo 7000 Bq. Jen draslík obsažený v lidském těle se na tom podílí asi 4400 Bq. Radionuklidy obsažené v lidském těle se na celkovém ozáření člověka podílí z asi 9 %. Průměrně asi 50 % ozáření má na svědomí radon ve vzduchu uvnitř budov. Zbytek pak jde na vrub záření z půdy a hornin, kosmického záření a zdrojů používaných v lékařství. Kilogram žuly má aktivitu asi 1000 Bq, radonová voda v lázních Jáchymov asi 10 000 Bq/l, zářiče pro lékařské použití mohou mít podle účelu např. 70 milionů Bq, ale také 1014 Bq (100 000 000 milionů Bq).
Ve zprávě státního zdravotního ústavu se dočteme, že:
- Aktivita Alfa byla průměrně 0,077 Bq/l. Maximální hodnota byla 1,47 Bq/l. Směrná hodnota 0,2 Bq/l byla překročena u 6,1 % vzorků. Při překročení směrné hodnoty se provádí doplňující rozbor. Mezní hodnoty v doplňujícím rozboru nebyly překročeny u žádného vzorku
- Aktivita Beta byla průměrně 0,106 Bq/l. Maximální hodnota byla 0,99 Bq/l. Směrná hodnota 0,5 Bq/l byla překročena u 0,3 % vzorků.
- Aktivita radonu byla průměrně 28,7 Bq/l. Maximální hodnota byla 1169 Bq/l. Směrná hodnota 50 Bq/l byla překročena u 11 % vzorků a mezní hodnota 300 Bq/l u cca 0,7 % vzorků (6 vodovodů). U zdrojů, kde došlo k překročení mezní hodnoty, byla následně provedena nápravná opatření (většinou modernizace již dosluhujícího zařízení na odstranění radonu).
- Pro uran byla zjištěna průměrná koncentrace 149,49 µg/l pro zdroje zásobující více než 5000 osob. Tento výsledek je však zkreslený malým počtem vzorků (pouze 13 oproti stovkám až tisícům vzorků u jiných měření). Medián koncentrace byl 1,6 µg/l. Limit doporučený světovou zdravotnickou organizací WHO je pro uran 15 µg/l.
- Pro zdroje zásobující méně než 5000 osob zjištěn průměr 11,72 µg/l a medián 10,4 µg/l uranu při 142 vzorcích.
Změna legislativy
Jak již bylo řečeno, nový Atomový zákon 263/2016 začal platit 1.1.2017. Do 31.7.2017 platilo přechodné období, kdy dodavatelé pitné vody mohli plnit své povinnosti jak podle starého, tak podle nového Atomového zákona. Od 1.8.2017 se již postupuje jen podle nového. Co se týká dodávání pitné vody, je prováděcím předpisem nová vyhláška 422/2016 o radiační ochraně. Nahrazuje starou s číslem 307/2002.
A nyní již ke konkrétním změnám. Obecně se povinnost měřit aktivitu přestala vztahovat na čistě povrchové vody. Limity se sjednotily a již se neodlišuje kojenecká voda (s přísnějšími limity) a balená přírodní minerální voda (s mírnějšími limity). Hranice aktivity radonu, do které není třeba provádět žádné zásahy, se u veřejně distribuované vody zvýšila na 100 Bq/l. Počet ročních odběrů se zvýšil pro případy, kdy se dodává více než 1000 m3 denně. Změnila se také podoba dokumentů, ve kterých se Úřadu pro jadernou bezpečnost předávají výsledky kontrolních měření.
Pro přehlednost uvedeme změny ještě ve formě tabulky (Tabulka 1). V levém sloupci jsou nově platící skutečnosti, v pravém je jejich dřívější znění. Nezměněné skutečnosti jsou uvedeny na řádku přes oba sloupce. Skutečnosti uvedené jen vpravo tedy od 1.8.2017 nebudou platit.
Tabulka 1: Změna povinností pro dodavatele pitné vody pro veřejnou spotřebu, s ohledem na nový Atomový zákon
| Nyní (263/2016; 422/2016) | Dříve (18/1997; 307/2002) |
| Dodavatel pitné vody (pro veřejnou potřebu a balené) je povinen provádět měření radioaktivních látek ve vodě ... | |
| ... Pouze, pokud voda zčásti nebo zcela pochází z podzemního zdroje. | ... Bez ohledu na zdroj vody. |
| Měření je třeba provést před zahájením dodávání na trh a pak v pravidelných intervalech. | |
| Počet ročních měření se odvíjí od množství denně dodané vody. Např. do 1000 m3/den je to jedno měření ročně, při 10 000 m3/den je to 3 měření ročně a při 100 000 m3/den je to 11 měření ročně. | Provádí se jedno měření ročně. |
| Při měření se provede základní rozbor. V případě zvýšených hodnot se provede doplňující rozbor. | |
| Limity základního rozboru se nazývají „referenční“ nebo „vyšetřovací úrovně“. | Limity základního rozboru se nazývají „směrné hodnoty“. |
| Pro všechny typy pitné vody je jedna sada limitů. | Kromě sady limitů pro „pitnou vodu pro veřejné zásobování, balenou pramenitou vodu, balenou pitnou vodu“ jsou ještě dvě další sady, přísnější pro „balenou kojeneckou“ a mírnější pro „balenou přírodní minerální“ vodu. |
| V základním rozboru se stanovuje radon, celková aktivita alfa a celková aktivita beta. | |
| Referenční dávka radonu je 100 Bq/l | Směrná hodnota radonu je 50 Bq/l (U vody pro veřejné zásobování) |
| Vyšetřovací úroveň | Směrná hodnota |
| celkové aktivity alfa je 0,2 Bq/l celkové aktivity beta je 0,5 Bq/l | |
| V doplňujícím rozboru se při překročení celkové aktivity alfa postupně stanovuje uran, radium 226, radium 228, a další radionuklidy, dokud celková aktivita alfa po odečtení příspěvků konkrétních radionuklidů neklesne pod limit. Podobně je to s aktivitou beta, kde se postupně stanovuje draslík 40, a další radionuklidy. | |
| Další radionuklidy, které by se měly stanovovat, nejsou novou normou vyjmenované. Pro jednotlivé radionuklidy nejsou uvedené specifické limity, pracuje se pouze s celkovou aktivitou. Výjimkou je Radon-222, jehož nejvyšší přípustná hodnota je 300 Bq/l | Další radionuklidy, které se mají stanovovat, jsou Pb-210, Po-210, Rn-222, Ra-224, Ra-226, Ra-228, Th-228, Th-230, Th-232, U-234, U-238. Jsou pro ně stanoveny individuální mezní hodnoty ve třech sadách (pitná pro veřejné zásobování, kojenecká, a balená přírodní minerální voda). Rn-222 má limit 300 Bq/l (pitná voda). |
| Dodavatel eviduje a uchovává naměřené výsledky. Po ukončení dodávání vody je povinen je uchovávat ještě 5 let. | |
| Údaje se hlásí Úřadu pro jadernou bezpečnost poprvé před dodáním a pak jednou ročně. Jsou uvedeny dvě sady požadovaných údajů – pro veřejně distribuovanou a pro balenou vodu. V obou případech se liší od minulé legislativy. | Údaje se hlásí Úřadu pro jadernou bezpečnost nejpozději do měsíce od získání (vzhledem k četnosti měření to znamená poprvé před dodáním a pak jednou ročně). Je uvedeno, jaké údaje mají dokumenty obsahovat. |
Provádět radiologický rozbor vody pro oficiální účely mohou pouze subjekty s povolením od Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB). V ČR je 20 takových subjektů a jejich seznam je uveden na webu.
Co se týká odpadních vod, jsou nařízením vlády 401/2015 (o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových a odpadních vod) stanoveny limity aktivity celková alfa, celková beta, cesium, radium, stroncium a tritium. Těch se nový Atomový zákon nijak nedotkl.
Původ radionuklidů ve vodě
Jak již bylo řečeno, radionuklidy jsou v přírodě naprosto běžné a tvoří přirozené radiační pozadí. Jejich rozmístění však není rovnoměrné. To se týká hlavně prvků obsažených v horninách. Proto se přirozené pozadí v různých lokalitách liší. Protože do vody se radioaktivní prvky přirozenou cestou dostávají hlavně z hornin, je jejich množství závislé na tom, jakou horninou voda protéká. Nejčastěji voda obsahuje radon. Tento plyn se ve vodě velmi dobře rozpouští a tak může dosahovat i dost vysokých koncentrací. Na povrchu se pak z vody zase snadno uvolňuje do vzduchu. Obyvatelé jsou tak vystaveni dávkám radiace přímo z ovzduší v domě, kde se plynný radon nahromadil. Kromě radonu se do vody mohou z hornin rozpustit také uran, thorium, radium, polonium, bismut, olovo a draslík, respektive jejich sloučeniny. Draslík se ve vodě vyskytuje naprosto běžně a má hlavní podíl na její přirozené radioaktivitě. Tritium (3H) a radioaktivní uhlík (14C) pak vznikají působením kosmického záření v horních vrstvách atmosféry. Jejich koncentrace je proto relativně rovnoměrně rozložena.
V důsledku lidské činnosti může docházet k intenzivnějšímu pronikání přirozených radionuklidů do vod a zvýšení jejich koncentrace. Mezi takové činnosti patří důlní těžba (jak uranových, tak jiných rud, ale také černého uhlí) a zpracování vytěžených materiálů.
Radionuklidy vyskytující se ve vodě, které nevznikly přirozeně, ale pocházejí z lidské činnosti (charakteristické pro ně je, že mezi nimi nejsou alfa zářiče), jsou izotopy fosforu, železa, kobaltu, stroncia, yttria, jódu, cesia a ceru. Dále pak lidskou činností často vzniká tritium. Tyto radionuklidy pocházejí z jaderných explozí, havárií jaderných reaktorů a z jaderných odpadů. Malý podíl je z lékařské a vědecké činnosti. Jaderným odpadem nejsou jen vlastní produkty rozpadu paliva, ale také materiály, které byly dlouhodobě vystaveny radioaktivitě v reaktorech a dalších zařízeních (např. kovy, z kterých jsou reaktory zkonstruované).
Jaderným explozím a haváriím se lidstvo obecně snaží zabránit a jejich počet je omezený na minimum. Odpady z jaderných provozů jsou přísně evidované a ukládané způsobem, který má minimalizovat jejich unikání do prostředí (a tedy i do vod). Těžba uranové rudy byla v ČR ukončena 31.12.2016, kdy byl zavřen poslední provozovaný důl. V důsledku nešetrné těžby v minulosti a kvůli pronikání vody do důlních šachet uzavřených dolů je třeba o místa bývalé těžby i nadále pečovat a zajišťovat likvidaci vznikajících kontaminovaných vod. Této činnosti se v ČR věnuje firma DIAMO (státní podnik).
Správa úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO) eviduje v ČR více než 140 původců radioaktivních odpadů. V rámci těchto producentů se odpady shromažďují u šesti hlavních subjektů, které je zpracovávají do podoby vhodné k ukládání a předávají SÚRAO k uložení.
Z hlediska úpravy vody obsahující radionuklidy se tedy můžeme setkat se zdroji podzemní vody, které jsou kontaminované nejčastěji radonem, méně často pak uranem a dalšími přirozenými radionuklidy. Radon se odstraňuje odvětráváním do atmosféry. K odstranění uranu lze použít silně bazický anex případně granulovaný hydroxid železitý. Uran se na náplni zachytí a nasycenou náplň, případně vody z jejího proplachu, je třeba likvidovat vhodným způsobem (např. u některé z výše zmíněných firem). Další případ jsou vody ve speciálních provozech, kde se pracuje s radioaktivními materiály, nebo kde dochází k nežádoucímu vzniku radionuklidů. Způsoby jejich odstranění se liší podle konkrétní situace.
Zdroje:
Pitter P. Hydrochemie, 4. aktualizované vydání. Vydavatelství VŠCHT Praha, 2009.
Zpráva o kvalitě pitné vody v ČR za rok 2015 (opravená verze ke dni 14.10.2016). Státní zdravotní ústav Praha, 2016.
Zákon č. 263/2016 Sb. atomový zákon.
Vyhláška č. 422/2016 Sb. o radiační ochraně a zabezpečení radionuklidového zdroje.
Zákon č. 18/1997 Sb. o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (atomový zákon) a o změně a doplnění některých zákonů.
Vyhláška č. 307/2002 Sb. Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně.
www.sujb.cz
www.diamo.cz
www.surao.cz
Ze širšího pohledu na životní prostředí – tedy nejen na samotnou vodu – je chvályhodné, že se takto strukturovaná informace o změně legislativy „objevila“ a zejména že je předložena jako informace i nezainteresovaným.
Jak uvádí autor – tak to vše, co detailně uvádí a dokládá už platí. Jsou zde uvedena – přehledně pro všechny, aby se zorientovali – porovnání legislativních požadavků dříve a nyní za již platného stavu. Prostě z pohledu životního prostředí informace detailní, autor při výčtu zjišťovaných hodnot uvádí i zdroje jak přírodní tak technogenní. Jako velmi potřebnou informaci uvádí, jak jsou sledovány pitné vody dle objemových kategorií dříve a nyní a co obsahuje pravidelná roční zpráva Státního zdravotního ústavu v Praze.
Pro pracovníky vodárenství nejsou informace překvapivé, ani co do rozsahu či hodnot u uváděných zde kategorií. Vidím však podstatný přínos v obecnější informaci odborné veřejnosti mimo vodárenství, aby prostě věděli. Setkat se problémem radioaktivity v oblasti technické se lze zcela nahodile a tak tato souhrnná informace – rozhodně překračující oblast vodárenství, kde se mi jeví přímá a detailněji potřebná – může být velice prospěšná právě z hlediska životního prostředí.
Doporučuji, aby autor v blízké budoucnosti uvedl a komentoval detailněji nevyhovující výsledky přehledově uváděných vyšetření, jaké technologické postupy se uplatnily atd. Prostě – informací nikdy není dostatek!
From 1.1.2017, the new version of the Atomic Act is effective. The Old Act 18/1997 was replaced by the new law 263/2016. The reason for the new version is to unify with the European Union and the European Atomic Energy Community legislation, specifically with the Council Directives 2013/51 and 2013/59. In addition to its own Atomic Act, new versions of implementing regulations (17 decrees and 2 government ordinances) were introduced and amendments to 13 other laws were introduced.