1. No category

Naturnårdsnerket
Radionuklider i sediment
utanför Ringhals kärnkraftverk
1984
Manuela Nötter
Laboratoriet för miljökontroll
1986 MO
RADIONUKLIDER I SEDIMENT UTANFÖR RINGHALS KÄRNKRAFTVERK
1984
Manuela Nötter
BESTÄLLNINGSADRESS
Naturvårdsverket
Informationsenheten
Box 1302
171 25 SOLNA
Tel: 08/799 10 00
ISBN
ISSN
91-620-3103-1
0282-7298
Fyll bara i en sida. Bifoga om möjligt ett ex av rapporten!
[Organisation
REGISTRERINGSUPPGIFT
RAPPORT
j Statens Naturvårdsverk
SNV
; Institution eller avdelning
Ärendebeterkn (diarnem;
INTERNT SNV
j Miljökontrollaboratoriet Mkk
Sk.til puhhi/eras snm
SSI P 262-84
1986-10
R«ipportförtitrT,'ire (edwnamn, tilltalsnamn)
170 11 Drottningholm
Ailinitnna • ..d
SNV informerar
Nötter Manuela
Telefon (iven riktnr)
i
SNV Rapport
08/ 75? 00 65
_
3103
_.
, Rapporten* titel och undertitel (oriyiruilsprjk samt «v översättning till svenskj cr.h/etfer enqelska)
Radionuklider i sediment utanför Ringhals kärnkraftverk 1984
Radionuclides in sediment around the nuclear power station 3t Ringhals 1984
Sammanfattning av rapport (fakta med huvudvikt p l resultatet)
To survey radionuclides in the sediments around the nuclear power-station at Ringhals
this investigaton was made in 1984. The research area was 3200 km with 38 sampling
stations. For the upper layer (0-2 cm) density, water content (TS 55),ash content (AS %)
and gammaamitting nuclides were determind. There were no extended regions with real
accumulation bottoms. Closest to soft bottom character were two long regions parallel
to the coast. Remaining parts mostly consist of sand, gravel and rocks. Frequently we
found K-40, Cs-137 and Co-60 and at times also low concentrations of Sb-125, Cs-134 and
•in-54. No increased values of Cs-137 was established in the sediments near the outlet.
The Cs-137 content was quite constant and mostly related to the organic content.Combined with the fact that sediments of the same type have lower concentrations in the Baltic this support the assumption that Cs-137 in this area does mostly(to 40-90S)originate from the nuclear facility Sellafield at the Irish Sea and, to a minor part, from
fallout. The presens of Co-60 in the sediments is the outstanding trace of Ringhals
aower plant. In the vicinity of the discharge (approx. 16 km radius) Co-60 was detected
at 15 of 16 stations. The highest value was 12 Bq/kg d.w. at station 23. The concentration of Co-60 declines from the discharge point towards the sea. Estimated deposit of
Co-60 in the investigated area is about 7 10 Bq or 12-19 % of the total Co-60 outlet
from Ringhals power station. At station 2 sedimentation rate was determing to 1.7-2.5
nm/year and at station 23 to 2.9 nun/year.
Förtlag till nyckelord samt ev anknytning till näringsgren och geografiskt omräde (t ex vattendrag, sjöar, lån vid fältstudier m m)
Radionuklider, sediment, Co-60, Cs-137
övriga bibliogra'iska uppgifter (t ex rapportserie, nr. Sr eller tidskrift, volym, är, sid)
ISSN
0282-7298
IS3N
91-620-3103-1
'~ SptSk
Beställningsadress för rapporten (om annan an uvan)
Ant.il sid inkl bil
37
Tidskrifteni/Repporiseriens ['tel
IRS
GEO
LAK
CAS nr
«VAT
Nyckelord
Dokumenttyp
RADIONUKLIDER I SEDIMENT UTANFÖR RINGHALS KÄRNKRAFTVERK 1984.
INNEHALL.
Sid.
1.Inledning.
2.
2.0mråd3sbeskrivning.
2.
3.Provtagning och analys.
4.
4.Utsläpp av vätskeburen aktivitet.
5.
5.Resultat och diskussion.
Cesium-137
Cobolt-60
6.Sammanfattning.
8.
9.
12.
14.
Referenser.
15.
Figurer:
1.Sedimentkarta över Västkusten.
18.
2.Utbredningen av området som påverkas av kylvatten från Ringhals.
19.
3.Torrsubstans i ytskiktet 0-2 cm i sedimenten a, hela området b,
närområdet.
20-21.
4.Glödförlust i ytskiktet 0-2 cm i sedimenten a, hela området b,
närområdet.
22-23.
5.Koncentrationen av Cs-137 (Bq/kg t.v.)*i ytskiktet 0-2 cm a, hela
området b, närområdet.
24-25
o
ö.Deponeringen av Cs-137 (Bq/m ) i ytskiktet 0-2 cm a, hela
området b, närområdet.
7.Koncentrationen av Co-60 (Bq/kg t.v.) i ytskiktet 0-2 cm a, hela
området b, närområdet.
2
8.Deponeringen av Co-60 (Bq/m ) i ytskiktet 0-2 cm a, hela området
26-27.
28-29.
30-31.
b, närområdet.
9.Koncentrationen av Cs-137 som funktion av organisk substans.
32.
10.Fördelning i vertikal led av Cs-137 i sediment vid stn 2 och 23.
11.Koncentrationen av Co-60 i ytskiktet som funktion av avståndet
från utsläppspunkten.
Bilaga 1. Primärdata
33.
34.
2. Positioner för provtagningslokalerna
1
35-36.
37.
RADIONUKLIDER I SEDIMENT UTANFÖR RINGHALS KÄRNKRAFTVERK 1984.
1.INLEDNING.
En stor del s.v de radioaktiva isotoperna i kärnkraftverkens utsläpp
till vattenrecipienten fastläggs i sedimenten. I vilken omfattning
avgörs i huvudsak av de hydrologiska förhållandena i området samt
nuklidens kemiska egenskaper.
I följande undersökning har förekomsten av radioaktiva nuklider i
sediment utanför Ringhals kärnkraftverk kartlagts. Undersökningen
har genomförts på uppdrag av Statens Strålskyddsinstitut.
Ringhals är Sveriges största kärnkraftverk. Verket togs i drift 1975
och har sedan 1983 fyra reaktorer igång. Total effekt är ca
3400 MW.
Genom SMHI:s metrologiska och hydrologiska mätningar utanför
Ringhals har konstaterats att kylvattenplymen oftast sprids norrut.
Vid analys av blåstång utefter västkusten kan- påverkan från
kärnkraftverket spåras på 60 km:s avstånd i nordlig riktning. I det
ordinarie kontrollprogrammet analyseras varje månad sediment från
utsläppsområdet och från en station på ca 2.5 km:s avstånd. De
dominerande nukliderna är Cs-137 och Cp-60. För Co-60 kan
konstateras att koncentrationen är ca 10 ggr lägre på 2.5 km:s
avstånd, än nära utsläppet.
2. Områdesbeskrivning.
Ringhalsverket ligger vid en öppen kust vilket medför att det inte,
i någon större utsträckning, finns ackumulationsbottnar i närheten.
Genom sedimentundersökningar utförda av Maringeologiska laboratoriet
i Göteborg (meddelande nr 4, 1972) framgår att bottnen närmast
kusten mest består av stenblock och grus. På djupare områden utanför
kusten finns dock mer ackumulationsbenägna områden med mjukt
material (se fig 1 ) .
Vid SMHIrs oceanografiska undersökningar (1980) har framkommit att
havet utanför Ringhals har en stark salthaltsskiktning. Det kan
förekomma två till tre vattentyper med olika salthalt. Det översta
skiktet finns framför allt då vinden för sötvatten från Viskan
norrut mot utsläppsområdet. Skiktet är tunt och har en salthalt
omkring 16-18°/oo.
Nästa skikt är tyngre och saltare vatten (ca 20°/oo). Vattnet är en
blandning av östersjö- och Nordsjövatten och transporteras oftast
mot norr utefter svenska västkusten med baltiska strömmen.
Hastigheten är igenomsnitt 20 cm/s och har maximalt uppmätts till 75
cm/s. Denna vattentyp kan vara mellan 8 till 25 meter djup.
Längst ner vid botten finns vatten från Nordsjön. Salthalten
är omkring 30°/oo. Hastigheten för den sydgående strömmen under
saltsprånget är ca 15 cm/s och maximalt 50 cm/s.
Vattentemperaturen varierar, sommartid är vattnet ovan
saltsprångskiktet varmare och vintertid kallare än djupvattnet.
Ytvattnet byter (pga vind) riktning förhållandevis ofta varvid
strömvirvlar norr om Ringhals udde kan bildas. Detta medför att
kylvattenplymen påverkas av de lokala vindförhållandena. Resultatet
från ett års mätningar visar fatt 40% av tiden har plymen en nordlig
utbredning. I övrigt var plymen 25% sydlig, 15% västlig eller
vändande och 20% odefinierad.
Då det söta vattnet vid hög vattenföring i Viskan förs norrut
händer det ibland att det något tyngre utsläppsvattnet sjunker
i
i
i större utsträckning än normalt och utspädningen blir då inte
lika snabb.
2
Det nu undersökta området omfattar ca 3 200 km , utbredning och
provtagningslokaler framgår i figur 3. I närområdet ligger punkterna
på ca 2 km avstånd och i övrigt med avståndet 40 km från varandra.
Totalt är det 38 sedimentlokaler inom undersökningsområdet.
3.Provtagning och analys.
Sedimenten togs med Neimistöhämtare (0=5cm) under juni månad 1984.
Vid varje station insamlades fem sedimentkärnor, 4-20 cm långa. De
skars med plexiglasskiva upp i 2 cm tjocka sektioner. Samtliga
ytskikt från varje station slogs ihop så att varje samlingsprov
representerade en lokal. Proverna homogeniserades och tätheten
bestämdes med pyknometer innan proverna torkades i 105°C under ett
dygn. Torrsubstans (TS = torrvikt/våtvikt i %) bestämdes innan
provet provet överfördes till absolutkalibrerad geometri för gammaanalys. Askhalt (AS= Askvikt/Torrvikt i %) samt glödförlust
(GF = 100-AS) beräknades efter askning under ett dygn i 550°C.
Glödförlusten är direkt proportionell mot halten organisk substans i
sedimentet.
För mätning av de gammastrålande nukliderna användes en Ge-Li
detektor (93.5 cc 2.4 KeV FWHM vid 1.33 MeV) kopplad till en mångkanalysator kalibrerad med 4096 kanaler. Varje prov mättes under
två dygn bakom 10 cm:s blyskydd. Nuklidkoncentr<tionen & '.ges i
Bq/kg torrvikt. Detektionsgränsen, som varierar något med mättid och
och mängd material, framgår i bilaga 1. För Cs-137 och Co-60 har
även deponerad aktivitet/m
beräknats och redovisas i fig 6 och 8.
Vid de flesta stationerna har endast ytlagret ( 0 - 2 cm)
analyserats. Vid två stationer har analys utförts på hela sedimentproppen för att genom Cs-137 koncentrationen i vertikal led
bestämma sedimentationshastigheten. Bestämningen vid de undersökta
undersökta lokalerna blir dock osäker eftersom man för Cs-137, dels
har spridning i vertikal led genom bioturbation, och dels påverkas
av upparbetningsanläggningen Sellafield i England.
Vid samma stationer (2 och 23) har sedimentationshastigheten
även bestämts med hjälp av Pb-210.
4.Utsläpp av vätskeburen aktivitet från Ringhals.
De radioaktiva nuklider som förekommer i de vätskeburna
utsläppen från Ringhalsverkets kraftstation härrör till största
delen från neutronaktiverade metaller på bränslestavarnas yta. Dessa
metaller är korrosionsprodukter från reaktortank, turbinskovlar och
rörsystem. Huvuddelen av såväl inaktiva som aktiva korrosionsprodukter i reaktorsystemen samlas kontinuerligt upp på olika
jonbytarfilter. Förbrukat processvatten och jonbytarmassor förs
via det så kallade kontrollerade avloppssystemet till verkets
aktiva avfallsbyggnad. I avfallsanläggningen renas det inkommande
avfallsvattnet i flera steg och med olika metoder. En del av det
renade vattnet återförs till användning inom stationen, en del
släpps, via utsläppstankar, ut till kvlvattenkanalen. Detta
utsläppsvatten kan innehålla små mängder av radioaktiva ämnen.
Då en av utsläppstankarna är fylld rundpumpas vattnet i denna
och ett prov tas. Detta prov mäts med avseende på sitt innehåll
av total aktivitet. Om aktiviteten i provet är lägre än 50 000 Bq/1
får tanken pumpas ut. Om aktiviteten är högre renas vattnet
ytterligare exempelvis genom filtrerAng eller jonbyte.
Tömning av en utsläppstank sker till kylvattenkanalen. Utpumpningshastigheten är högst 80 l/sek., vilket gör att det tar minst 2
timmar att tömma en tank. På ledningarna från utsläppstankarna
sitter känsliga detektorer som automatiskt kan stoppa utpumpningen
om en höjning av aktivitetsnivån skulle inträffa under utpumpningen.
Under utpumpningen tas från varje tank ett proportionellt prov.
Under normaldrift töms ca 50-100 tankar per månad. Under revisionen
kan det vara upp till dubbla antalet.
Samtliga prov från varje utsläppsstråk slås samman vid månadens slut
varpå månadsprov på 2 x 5 1 och 2 x 1 1 uttages. Ett av 5 1 proven
används av Ringhalsverkets kemipersonal för nuklidspecifik analys av
gamma- och alfa- strålande nuklider samt för Sr-90 analys. Dessa
analyser ligger till grund för den månadsvisa miljörapport i vilken
verkets utsläpp redovisas. Det andra 5 1 provet sparas för att
slås samman med andra prov till ett årsprov. Ett prov på 1 1
skickas till Strålskyddsinstitutet där det kontrollmäts.
Nedan redovisas de sammanlagda aktivitetsutsläppen till vattenrecipienten från Ringhalsverket för de i sedimenten förekommande
nukliderna.
Tabell 1. Aktivitetsutsläpp från Ringhalsverket enligt verkets
utsläppsrapporter. För de aktuella nukliderna har den totala
ackumulerade aktiviteten, korrigerad för radioaktivt sönderfall
t o m juni -84, i recipienten beräknats.
Nuklid
T 1/2 år
Co-60
5.26
Bq 10
år
Cs-137
2 73
Bq'°iO10
-73
$
$
-74
$
$
-75
Sb-125
'
io
Cs-134
2.06
Bq 10
Bq 10 I U
$
$$
$
-
8.5
2.3
0.016
0.013
-
•
-76
*
5.6
2.0
1.2
1.0
-
-77
11
4.4
0.7
0.6
0.33
0.06
0.68
0.06
-78
#
9.6
4.4
2.0
1.7
1.3
0.3
1.1
0.15
-79
*
5.2
2.7
6.6
5.9
3.7
1.0
5.0
0.9
-80
•
9.2
5.4
2.1
1.9
2.0
0.7
1.5
0.4
-81
*
6.6
4.4
2.0
1.9
1.6
0.7
1.5
0.5
-82
*
3.3
2.5
3.4
3.2
1.8
1.1
2.5
1.3
-83
*
7.8
6.8
1.6
1.6
1.6
1.2
0.88
0.63
0.35
0.35
3.3
3.1
0.17
0.16
•»
-84 tom juni 6.9
6.7
*
under tiden 41.3
18.17
8.29
75-84 ackumulerad sönderfallskorrigerad mängd aktivitet.
ar
0.069
0.005
0.25
4.15
*
sönderfallskorrigerad återstående aktivitet juni -84.
$
under 73-74 gjordes endast bestämning av total gammastrålning
vid utsläppskontrollen vilket omöjliggör exakt nuklidvis
angivelse av mängden utpumpad aktivitet under dessa år.
Kylvattenströmmen (oftast 80 m /sek) kommer ut i recipienten
genom en tunnel ca 5-6 m under vattenytan. Utsläppsriktningen är
sydlig. I närområdet är kylvattenströmmen cirka 1,3 m/sek och
temperaturförhöjningen upp till 10°C. Efter utsläppet blandas
kylvattnet med det kallare havsvattnet och temperaturen sänks. Den
egna rörelsemängden dominerar blandningen inom en radie på 500 m
från utsläppet. När avståndet ökar tar de naturliga
blandningsprocesserna, vind, vågor och havsströmmar, vid.
Förutom genom blandning sänks temperaturen genom värmeavgivning
från havsytan till atmosfären.
Största säkra yta som samtidigt påverkats med 1° C övertemperatur
2
o
2
har uppmätts till 6 km , vanligen är området 2-3 km vid full
dri F t. Totalt anger Grimas och Neuman (1980) att det område som vid
något tillfälle påverkats av kylvattnet med minst 1 C övertemperatur
2
kan uppskattas till 12 km , se fig. 2.
Kylvattnet blandas förutom i horisontell led pckså i djupled.
Normalt tränger det ned till 3-7 m djup, men kan även gå något
djupare.
5.Resultat och diskussion.
Havsbottnen kan i stort indelas i :
-ackumulationsbottnar, dvs områden där finmaterial med
falldiameter mindre än 0.006 mm kontinuerligt kan deponeras;
(TS<25?é);
-transportbottnar, dvs områden där finmaterial diskontinuerligt
deponeras (25S<TS<50$) och
-erosionsbottnar, dvs områden där finmaterial inte deponeras
utan där erosion kan förekomma (TS>50?o).
8
Slambotten är oftast ackumulationsbotten i övrigt bestäms
förhållandena av områdets hydrologi.
I det undersökta området utanför Ringhals fanns inga lokaler med
TS<2555 därför har i figur 3 (a,b) gränsen för TS höjts till 30». Med
denna indelning finr.s två långsträckta större sammanhängande områden
med ackumulationsbotten utefter kusten, se fig 3 a.
Mängden organiskt material (GFS) i sedimentet har betydelse för
koncentrationen av radionuklider framförallt för Cs-137.
Utbredningskartor för GF redovisas i fig 4 a,b.
Vid gammaanalys av sedimenten har oftast nukliderna K-40, Cs-137,
och Co-60 detekterats. Koncentrationer och detektionsgränser framgår
i bilaga 1. Även Sb-125 och Cs-134 förekommer vid enstaka tillfällen
då i låga halter strax över detektionsgränsen. Spår av Mn-54 har vid
enstaka tillfällen noterats i undersökningsområdet.
Vanligt kalium innehåller en viss del K-40 vilket gör att nukliden
förekommer överallt där kalium ingår. Övriga nuklider kan, förutom
från kärnkraftverket vid Ringhals, eventuellt härröra ifrån andra
kärnkraftsindustrier eller från atmosfäriskt nedfall efter
atombombsprov.
Cesium - 137.
Det finns två sammanhängande områden där koncentrationen av Cs-137
överstiger 40 Bq/kg t.v. se fig 5 a,b. Vid vissa av dessa stationer
har sedimenten relativt hög vattenhall (TS<305o). Det medför att vi
här, relativt sett, får lägre värden på deponeringen av Cs-137 i
ytskiktet beräknad som Bq/m
(fig. 6 a,b).
Ce8iumkoncentrationen är som tidigare rapporterats (Nötter 1984,
1985) korrelerad med halten organiskt material. Pennington (1973,
1976) har visat att cesium från fallout snabbt binds till
lera, jord och växter i markytans övre skikt samt även direkt till
organiskt material och lerpartiklar i havet. Genom nedbrytning och
erosion sedimenterar detta material relativt snabbt, då det i havet
når lämpliga hydrnlogiska förhållanden. I utsläpp och havsvatten
förekommer huvuddelen av cesium i löst form och är därför en rörlig
metall som binds dåligt till sediment. Vid Studsvik har man vid
undersökningar i Tvären (Ramberg 1980) ansett att ca 358 av tillfört
cesium binds i sedimenten.
Vi kan inte påvisa avtagande halter av Cc-137 i sedimenten med ökat
avstånd från utsläppspunkten. Koncentrationen av Cs-137 är lägre i
utsläppets närhet än på djupare områden en bit ut från kusten.
På mer än 20 km:s avstånd från Ringhalsverket är koncentrationen av
Cs-137 41-66 Bq/kg t.v. på ackumulationsbotten (20<TS<46, 12<GF<14,
stn 6,7,9,11,13) och omkring 7-40 Bq/kg t.v. på erosionsbottcn
(40<TS<60, 2<GF<11, stn 5,10,12,37,38). I närområdet är motsvarande
värden 38-60 Bq/kg t.v. respektive 9-26 Bq/kg t.v., vilket inte
tyder på någon förhöjning av Cs-137 koncentrationen i kraftverkets
utsläppsområde.
Sambandet mellan glödförlust och koncentration av Cs-137 vid de
undersökta lokalerna är; konc. Cs-137 Bq/kg t.v. = 3.26 GFÄ +1.35
(n=38, korr koeff 0.851) se fig. 9.
En grov överslagsberäkning över hur mycket cesium som finns
deponerat i områdets ytsediment ger 1.25 TBq, vilket är ca 10 gånger
mer än Ringhals totala utsläpp av Cs-137 (tom 840701). Alltså kommer
10
huvuddelen av det cesium som finns i ytskiktet från andra källor.
För att avgöra påverkan från Ringhals kärnkraftverk vad gäller Cs137 måste bakgrundsvärdet för området bestämmas, då med tanke på
bidrag ifrån fallout, Sellafield och eventuell uttransport av Cs-137
haltigt material från Östersjön. Sedimentens olika halt av organiskt
material gör det svårt att genom direkta jämförelser med andra
sediment avgöra påverkan från kärnkraftverket. För att en jämförelse
skall bli rimlig bör sedimentationshastighet och därmed även
kornstorlek och sammansättning vara relativt lika.
Från Ringhalsverket har sedan 1975 ca 18-10
Bq släppts ut
(sönderfallskorrigerat till 840701). Motsvarande värde för
Sellafield vid Irländska sjön är ca 31-10
för Barsebäck 4.5*10
Bq (utsläpp t o m 1982), och
Bq. Hunt (1984) anger ca 100 gångers spädning av
Cs-137 koncentrationen i havsvatten från Irländska sjön till
Skagerrak. Även om endast 1% av utsläppet länkas av mot Skagerrak
kommer Sellafields utsläpp att, vid svenska västkusten, vara högre
än utsläppen från de svenska kärnkraftverken.
Aarkrog (1980) har i en sedimentundersökning vid en lokal strax norr
om stn 1, genom korrelation mellan kvoten Cs-134/Cs-137 i
Sellafields utsläpp och motsvarande kvot i sedimenten 3-4 år senare,
visat att all Cs-137 i skiktet 0-6 cm respektive 89% och 60% i
skikten 6-8 cm och 8-12 cm kommer från Sellafield. Den totala
2
deponeringen Cs-137 vid denna provtagningslokal var 3800 Bq/m , och
2
andelen fallout i sedimentet har beräknats till ca 1500 Bq/m . I
samma område har Jensen (1980) bestämt sedirnentationshastigheten
till 6-10 mm/år.
11
I Östersjön har huvuddelen av deponerat Cs-137 sitt ursprung i
fallout. För de södra delarna anger Bojanowski (1978)
bakgrundshalter omkring 20 Bq/kg t.v. (0-2 cm) och 300 Bq/m
(0-
30 cm). Den totala deponeringen vid stn 2 är ca 2540 Bq/m , med
ovan angivna bakgrundsvärden som gränsvärden för fallout skulle
ca 88-41* komma från Sellafield. Motsvarande siffror för stn 23
är 4373 Bq/m2 respektive 93-66S.
Omkring 1 km norr om stn 25 utanför Ringhals udde har danska
vetenskapsmän (Aarkrog et al, 1981, 1982, 1984) en kontrollstation
för sediment. Vid denna lokal har gammastrålande nuklider
analyserats 1-2 ggr/år under senare tid. Koncentrationen av Cs-137 i
ytskiktet (0-3 cm) har uppmätts till 17-26 Bq/kg t.v. och
depositionen beräknats till 1070-1640 Bq/m
(0-12 cm). I fiskmuskel
från Kattegatt och Öresund har Grimas och Svansson (1985) visat
förhöjda halter av Cs-137 beroende på utsläpp från Sellafield.
Sedimenthastigheten har, genom Cs-137 analys i vertikal led,
bestämts till 1.7 mm/år vid stn 2 och till 2.9 mm/år vid stn 23 (se
fig 10). Vid samma stationer skulle även sedimentationshastigheten
bestämts med Pb-210 analys (El-Daoushy 1978, 1982). Eftersom
sedimentpropparna var något för korta för att ge noggrann bestämning
med Pb-210 metoden har endast stn. 2 behandlats och gav resultatet
2.1 mm/år.
Kobolt - 60.
Utbredningen av koncentrationen av Co-60 redovisas i fig 7 a,b
(Bq/kg t.v.) och depositionen Bq/m
12
i fig 8 a,b. Högst halter
påvisas vid de lokaler som ligger närmast kärnkraftverket. Högsta
koncentrationen har station 29 med 12 Bq/kg t.v. Koncentrationen av
Co-60 sjunker med avståndet från utsläppspunkten se fig 11. Något
samband mellan organisk halt och koncentrationen av Co-60 har ej
registrerats i området.
Mängden deponerad Co-60 i undersökningsområdets ytsediment har
beräknats i tabell 2.
Tabell 2. Deponerad mängd Co-60 i undersökningsområdets ytsediment.
Utbredningen för respektive ytkategor^ framgår i fig 8 a,b.
Näromradet: Fig. 8 b.
Ytkategori
I
II
III
IV
Summa
km2
56.3
55.7
62.0
46.0
Bq/m 2
211
58
33
19
Bq
11,9-10*
3,2-10*
2,M0*
0,9-10*
18,0-10*
% av totalt
från Ringhals
4.4S
övriga undersökningsområdet. Fig . 8 a.
I
II
III
IV
Summa
90
137
215
2539
150
61
33
9.7
Totalt i hela området
13,5-10*
8,4-10*
7,1-10*
24,6-10*
53,6-10*
1355
71,6-10*
17%
Vid beräkningarna har generaliseringar gjorts så att medelvärdet av
de inom varje ytkategori uppmätta koncentrationerna överförts till
hela området. Detta ger relativt stor osäkerhet i resultaten. En
noggrannare bedömning av max och minimivärde för respektive område
q
ger att det inom undersökningsområdet bör vara mellan 50*10 g
79*10 Bq deponerat dvs 12-19Ä av Ringhalsverkets totala utsläpp
Från Sellafield har ca 4-10 12 Bq Co-60 släppts ut (tom 1982)
13
motsvarande mängd från Barsebäck är 21-10
Bq och från Ringhals
42-10 10 Bq (allt sönderfallskorrigerat till 840701). Med hänsyn till
spädningen för utsläppet från Sellafield, och i viss mån även
Barsebäck, kommer Co-60 från Ringhals att vara den dominerande
källan för nukliden i undersökningsområdet.
Vid övriga kärnkraftverk har också konstaterats att Co-60 har
benägenhet att bindas till sediment. Motsvarande undersökning
utanför Oskarshamn visade att ca 4 % av Co-60 utsläppet återfanns i
Hamnefjärden och ca 60 % i totala undersökningsområdet som omfattade
28 000 km 2 (Nötter 1984). Vid Forsmark fanns 4 % i Biotestsjön och
5 S i öregrundsgrepen (Nötter 1985). Ramberg (1980) har vid
undersökningar utanför Studsvik visat att i Tvären sedimenterar ca
19-28 % av utsläppet. Nukliden kan sedan transporteras vidare genom
upprepade resuspensioner och sedimentationer.
6. Sammanfattning.
För att kartlägga spridningen av radioaktiva nuklider genomfördes
under 1984 en större sedimentundersökning utanför Ringhals
2
kärnkraftverk. Ett område på 3 200 km undersöktes genom 38
provtagningslokaler. Täthet, torrsubstans, askhalt och
koncentrationen av gammastrålande nuklider har bestämts för
ytskiktet 0-2 cm för samtliga sediment. Ackuiuilationsområden med
större omfattning saknas i området. Parallellt med kusten i nordlig
riktning från Ringhals udde utbreder sig två långsträckta områden
med bottenförhållanden som närmar sig mjukbottenkaraktär. I övrigt
består bottnen av sand, grus och sten med liten benägenhet till
ackumulation av radionuklider. De ämnen som oftast, detekterats är
14
K-40, Cs-137 och Co-60. Sporadiskt har även Mn-54, Sb-125 och Cs-134
påvisats i låga halter. Cesium är, som vid tidigare undersökningar,
korrelerad med mängden organisk substans i sedimentet.
Koncentrationen av Cs-137 i sedimentproven avtar inte med avståndet
från jtsläppspunkten och några förhöjda halter i närområdet har inte
påvisats. Detta stöder antagandet att Cs-137 i undersökningsområdet
inte kommer från Ringhals utan till största delen (40-905») härrör
från upparbetningsanläggningen Sellafield vid Irländska sjön och
till viss del även från fallout. Det är framförallt genom koncentrationen av Co-60 som Ringhals kärnkraftverk kan spåras i sedimenten. I närområdet (ca 16 km radie) detekteras Co-60 vid 15 av
16 stationer. Högst halt har station 29 med 12 Bq/kq t.v. Beroende
på strömförhållanden och sedimenttyp avtar koncentrationen Co-60 med
avståndet från utsläppspunkten. Cirka i2-19 % av utsläppt mängd Co60 t o m juni 1984 kan uppskattas vara deponerat i undersökningsområdet. Vid två stationer nr 2 coh 23 har sedimentationshastigheten
bestämts. Genom koncentrationen av Cs-137 i vertikal led, bestämdes
sedimer.thastigheten till 1.7 mm/år vid stn. 2 och 2.9 mm/år vid stn.
23 och med Pb-210 metoden endast vid stn 2 till 2.1 mm/år.
REFERENSER.
Aarkrcg A. et al. Environmental Radioactivity in Denmark in
1979. Risö-R-421 (1980).
Aarkrog A. et al. Environmental Radioactivity in Denmark in
1980. Risö-R-447 (1981).
Aarkrog A. et al. Environmental Radioactivity in Denmark in
1981. Risö-R-469 (1982).
Aarkrog A. et al. Environmental Radioactivity in Denmark in
15
1983. Risö-R-509 (1984).
Annual Report on Radioactive Discharges and Monitoring of
the Environment 1983. Brittish Nuclear Fuels pic,
Director of Helth and Safety (1983).
Bojanowski R., Skiba D., Tomczak J. Cesium-137 and Strontium-90 in the southern Baltic bottom Sediments.
Proceedings of the XI conference of Baltic Oceanographers (1978) pp 136-153.
Cambray R. S. Annual Discharges of Certain Long-lived Radionuclides to the Sea and to the Atmosphere from the
Sellafield Works. Cumbria 1957-1981, United Kingdom
Atomic Energy Authority (1982).
El-Daoushy F. The Determination of Pb-21O and Ra-226 in lake
sediments and dating applications. Uppsala University
Institute of Physics Reports, UUIP-979, 45p (1978).
El-Daoushy F. Lead-210 and its environmental and sedimentological applications. Geol. Foern. Stockholm Forh. 104,
(1982).
Grimas U., Neuman E. Biologiska och Radioekologiska undersökningar vid Ringhals kärnkraftverk 1968-1980. En
sammanfattning. SNV PM 1345 (1980).
Grimas U., Svansson A. Swedish report on the Skagerrak. SNV PM
1967 E (1985).
Hunt G. J. Radioactivity in Surface and Coastal Waters of
the Brittish Isles no 11, 1982. Aquatic Environment
Monitoring Report, Lowestoft (1984). ISSN 0142-2499.
Jensen A. Preliminary report of the Estimation of Accumulation rate of Heavy Metals in Sediment from Danish
Marine areas. Marine Environmental Quality Committe,
International Council for the Exploration of the Sea.
ICES, E:63 (1980).
Nötter M., Edgren M. Undersökning av Radioaktiva Isotoper
i sediment från Lundåkrabukten. SNV PM 1606 (1982).
Nötter M. Gammastrålande Nuklider i Sediment utanför Oskarshamns kärnkraftverk 1982. SNV PM 1814 (1984).
Nötter M. Radionuklider i Sediment runt Forsmarks kärnkraftverk. SNV PM 1921 (1985).
Olausson E. et al. Meddelande från Maringeologiska laboratoriet i Göteborg, Nr 4 (1972).
Pennington W., Cambray, Fisher. Observations on Lake Sediments using Fallout Cs-137 as a Tracer. Nature (1973)
16
242 pp 324-326.
Pennington W. Radionuclide dating of Recent Sediments of
Blelham Tarn. Freshwater Biology (1976) 6, pp 313317.
Ramberg L., Lampe S. Sedimentation av Kobolt-60 och Cesium-137 i Tvären 1964-1980. Studsvik Report/K2-80/
432, (1980).
Ritche J., Me Henry R., Gill A. Dating Recent Reservior
Sediments. Limnology and Oceanography (1973) 5, pp
254-263.
SMHI. Kylvattnet från Ringhals, Slutrapport från Oceanografiska kontrollundersökningar 1974-1979 utanför
Ringhals kraftstation - block 1 och 2. SMHI 234/324
(1980).
Vattenfall. Barsebäckverkets utsläppsrapporter över
radioaktivt utsläpp till vattenrecipienten
1974-1984. Månadsvisa rapporter (stencil).
Vattenfall. Ringhalsverkets utsläppsrapporter över radioaktivt utsläpp till vattenrecipienten 1975-1984.
Månadsvisa rapporter (stencil).
17
Fig. 1. Sedimentkarta över Västkusten. (Efter Olausson E., et al 1972).
Meddelande från Maringeologiska Laboratoriet, Göteborg.
Silt and clay
Slam och lera
Sand
Sand
*• •• •
•
•
"
.
*
•
.
Gravel
Grus
Boulders
Stenblock
• '•».'
18
• ' '• T A Ringhals
Fig.
2.
Utbredningen av det område som kan påverkas av I°C
övertemperatur genom kylvatten från Ringhals.
(Efter grimas U. och Neuman E., 1980).
Skala 1:50 OiDO
19
Fig. 3 a. Torrsubstans (TS %) i ytskiktet 0-2 cm i sediment utanför
Ringhalsområdet 1984.
TS %
< 30 Acc.
30-50 Trans.
Göteborg
> 50 Er.
Kungsbocka
Varbtrg
Falktnbtrg
20 km
20
...
.~
...
—
20«
40 M
SOm
200«
co
u
ID
c
u
CO
I—I
CD
a1
c
:O
ca
c
X3
ai
CD
E
O
CM
a
cn
to
en
c
CO
cn
°* \
7\
K
11Z
~ZZL
Fig. 4 a. Glödförlust (GF %) i ytskiktet 0-2 cm i sediment utanför
Ringhalsområdet 1984.
GF %
> 14
fl 10-14
Göteborg
< 10
t Kungsbacka
;v*; \
Falktnbcrg
20 km
22
--
—
20 m
40 m
50 m
200 m
oo
CD
U
U
:ctJ
CD
in
ex
U
:O
c
CD
X3
0)
CO
O
CM
O
CO
-t->
>,
CO
D
u
:o
uXI
:O
.—i
a
•
JD
23
Fig.
5 a. Koncentrationen av Cs-137 (Bq/kg t.v.) i ytskiktet 0-2 cm
i sediment från Ringhalsområdet 1984.
fs-137 Bq/kg t.v.
> 40
20-40
Göteborg
t Kungsbacka
24
< 20
2')
-2.
I-ig. t» a. Deposition av Cs-13/ Bq/m i ytskiktet 0-2 cm.
Cs-137 Bq/m2
> 300
500-300
Göttborg
i
< 300
Kungsbacka
FalKtnbsrg
20 km
---
26
20»
40 m
50 m
200 m
27
F i g . 7 a. Koncentrationen av Co-60 (Bq/kg t . v . ) i y t s k i k t e t 0-2 cm i
sediment f r å n Ringhalsområdet 1984.
Co-60 Bq/kq t . v .
> 4.5
1
Göteborg
1.5-4. S
< 1.5
% Kungsbacka
Varbcrg
FalK«nb«rg
20 km
40 m
---
28
60 m
200*
03
U
CU
C
t-,
:co
CO
o
c
Q:
i
C
CD
C
01
••H
•D
CU
W
B
u
I
O
CO
4->
>.
en
CD
o
i
o
u
:
cu
o
i \ ^\ y^
/ /
c
CU
u
o
3
/
29
r\
^
Fig. 8 a. Deposition av Co-60 Bq/m i ytskiktet 0-2 cm.
Co-60 Bq/m2
Göteborg
Ytkategori
> 100
I
100-50
II
50-25
III
< 25
IV
Kungsbocka
Folktnbtrg
20 k r
30
...
.-
20 m
40 m
--—
SOn
200 M
CM
I
O
(O
4-1
IT
CO
LSI
o
C
o
(0
o
a
ID
o
CD
en
u.
>
r\
Fig. 9. Koncentrationen av Cs-137 Bq/kg t.v. som funktion av organisk substans (GF %),
1
Cs-137
Bq/kg t.v.
•
60.
.
•
#
/
50.
40.
30.
•
Koncentrationen Cs-'
GF % + 1.35 (n=38 kc
20*
•
10
/
10
15
GF %
Fig. 10.
200
Fördelning av i sedimenten deponerad mängd Cs-137 Bq/n/
500 600
500
Cs-137 Bq/m'
Cs-137 Bq/f
0-2 .
2
2-4 .
4
4-6 .
Stn 2.
Sedimentationshastighet
6-8 .
1.7 mm/år
6
Stn 23
Sedimentationshastighet
8
2.9 mm/år
10
8-10 .
Total mängd (0-12 cm) deponerad
10-12 .
Cs-137 Bq/m2 = 2540
Total mängd (0-20 cm)
12
deponerad Cs-137 Bq/m =
4373
14
16 .
18.
20
Djup
cm
Djup
cm
Fig. 11. Ytskiktets halt av Co-60 som funktion av avståndet frän utsläppspunkten.
CO-60
Bq/kg t.v.
10.
2 .
21
25 29
'
24
2
5kn» *
28 33
19 23
52
27
'
22
10km
3118
15 km
30
Stn
km
Bilaga 1.
Stn
Koncentrationen av Radionuklider i sediment från Ringhalsområdet 1984.
Täth.
TS
AS
Cs-137
K-40
Co-60
Detektionsgräns
1
38.9±2
44.6+2
36.56
60.22
89.3
86.8
86.3
86.5
88.6
1.17
1.29
1.15
1.12
1.12
45.94
29.73
26.95
47.67
44.60
1.18
1.13
1.37
1.27
1.20
19
1.17
1.12
1.10
20
1.30
21
1.30
22
23
1.10
1.10
1.12
1.23
1.15
1.16
613+2
967+2
659+2
526+2
548+1
_
3.8+26
_
_
3.0+17
1.4+23
-
40.76
24.90
31.85
26.44
53.99
92.1
87.3
91.5
86.6
96.3
26.4+2
41.7+1
26.5+2
37.1+2
10.9+3
606+2
560+1
489+2
552+2
420+2
4.9+10
_
1.1+28
5.5+12
1.2+16
_
-
42.35
60.81
25.94
32.19
54.55
91.5
91.5
85.8
86.6
96.7
29.1+2
12.6+2
56.7±2
38.3+2
9.1±3
531 + 2
542+2
643+2
591+2
449±1
2.1+18
1.3+48
2.7+100
5.6+11
7.4+6
32.64
85.6
85.2
86.3
49.4+2
57.0+2
43.6+2
20.0+3
44.9+2
592+2
669+2
613+1
524±2
600+2
2.7+20
2.7±25
5.3+11
2.1±22
4
1.13
1.16
13
14
15
16
17
18
24
25
26
4.8±92
52.1+3
66.5+2
50.2+3
28.5+2
43.5+2
52.24
12
_
85.2
88.2
87.6
91.1
86.0
1.12
10
11
2
_
-
3
7
2
47.1+2
39.6+2
47.14
9
1
_
_
2.7+20
1.0+37
1.15
6
20
540+2
496+2
581 + 1
596±2
506+2
35.37
2
5
Cs-134
Bq/kg t.v. ± Sd %
g/cm
1
Sb-125
28.24
28.84
49.66
34.31
94.1
88.5
42.4±2
_
_
2. 7+79
_
2.4+65
3.3+46
2.U40
_
-
CM
ON
+1
I
I
CO
I
I
I
o
oo
o
O
I
I
XI
I
I
I
i
NO
i i i i i i*i
in
i
i
i
i
i
CM
O»
CD
o
"> o <r «— "N
NO
I
O
o
i
CM
4-1
fN
.
CM
CM +1 CM
+1 O +1
*— • f"\
. CM •
<T T - r*N
«+1
K\.
•
CM
CM
+1
P*N
CSI
NO
CM T ~ CM ^+1 + 1 +1 + 1
PA < NO NO
NO lA
NO LA LA NO
C M CM CM C M < -
+1 +1 +1 +1 +1
<r op -31 NO <r
I
CO
ON IA NO CM r^
<T lA CM lA <T
CO
CO
a
00 <t "N
\£J SO ^ *3" vO
0 0 0 0 OS 0 0 0 0
o
^
CM CM CM CM
+1
+1
NO
CM ON
CM
r- lA lA
O
co
CM
+1
ON
ON
LA
r- CM CM
+1 +1 +P
CO O LA
CO LA rA
NO
<r
ON ON 00 *— r—
LA r- vf <t lA
NO <j
QQ OP
o
LA
-ft+1
CO r-
o a
CMCMCMCMCMCMCMCM<f
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 lA
CMONONIANOONON*—
00 NO
A
IA
+1
oo
o
<}• lA <J
o
o
o
o
O
iftsl r
OOON^^-OOOO
NsOiA
r» <j T0N ON 00
N0 CO ON ON 00 O ON
co co co oo co ON oo
00 00 00 00 CO 00 ^Q 00 00
C D O T - C O O N ON
^_
^0 - ^r^\ ^G CvJ
O\ f*** CD 0^ vD
CD sO ^~
^~ *^ *"" CO CD O 0^
Cvl CD ^ ^ r** ^ S i / ^ ^ 0 ^ w^
^ 0 ^ J n iv^ p«»
i^^j ^^N ^L^ ^^\ ^^4
c^J f ^ ^ o L/^ <~~
^^\ i^^ ^^1 ^"^\ ^^\
^ o ^~ ^^
^^ ^^\ ^^\
f*** ^"* ^ J ^^ ^^ *^0 t i
*^f ^J ^ij ^^ ^^y ^^ ^^\
CO ^*"V ^^ ^^ ^ J ^^ ^ ^ ^ 0 ^^ ^ ^
^^4 ^^N ^^^ ^^N ^^N f^\ ^^N ^^S ^^S ^^S
f^ n oo p ^ r^
^^ c^t if\ ^~ o^
0^ ^J ***\
^^ ^0 CD COCT^n s ^
OCM<T
CM < T NO CO » - <— « I
I I I I I I
CD
i»
O
LA
1
CM «— CM CM CM CM
+1 +1 +1 +1 +1 +1
+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
CO <J- <T NO NO r~- ONfAONONP-T— 00 r - ON vf
O\Nr
Qift iNONOCMNOONONONCMOCO
«^ lA lA LA lA lA
O o r O O O o r r O
CM fN. CM CM CM
+1 +1 +1 +1 +1
IA i^i NO <J r-
CD
CO
CM
+1
NO
ON
^
c
lA ON CM
CM *— CM
i +P
+1 1
Is- lA O
i
CM CM CM
4«
^0
i
p^ r- T-
CDCM00<t-^
LD
^
CM
+1
lA
p ^ GO 0 ^ r"^ ^"
^vj P ^ » ^ if\ \Q
1/1
f~* CD ON
t, l r*^ ON CO 0 0 0 ^ f^^ ^~ ^ ,i t,..i
O N - J VOCOC
N<J\OCDr-r-i-t-rN
I I I I I I I I I I
^*™ ^™
CM
36
^™ ^~ ^™ ^* ^"~
Bilaga 2.
Positioner för provtaqningslokaler utanför Ringhals kärnkraftverk.
1
N
57°40 'oo
1
3
N
57°40 35
57°40 '38
4
N
57°37 *64
2
5
N
N
57°34 '55
E
11°13 05
E
Djup
11°24 '04
96 m
E
11°31 '80
If
50 m
E
11°27 ' 5 6
II
92 m
11°20 ' 2 0
ft
51 m
80 m
35 m
E
6
N
57°35 '28
E
11°28 ' 9 4
7
N
57°35 '17
E
11°39 ' 4 6
II
8
N
-
E
-
II
9
N
-
E
-
»
10
N
57°28 '40
41 m
fl
M
-
E
11°50 '32
II
52 m
28 m
11
N
57°23 '89
E
11°37 ' 7 9
tt
12
N
57°21 ' 6 6
E
11°53 ' 3 1
II
28 m
13
N
57°15 *66
E
11°35 ' 0 4
tl
66 m
If
53 m
1
14
N
57°18 ' 0 6
E
11°44 67
15
N
-
E
-
16
17
18
19
20
N
N
N
N
N
00"
Stn.
57°14
E
?
57°19 46
II
52 m
II
32 m
11°54 14
ff
38 m
11°57 25
II
38 m
12°00 *26
II
32 m
tl
19 m
11
66 m
11°42 *90
E
1
1
57°16 54
57°16 '47
57°16 ' 3 1
E
E
E
-
If
1
21
N
57°15 ' 9 3
E
22
N
57°15 ' 2 0
E
12°04 15
11°54 ' 6 9
23
N
57°14 ' 7 9
E
11°56 ' 7 1
11
56 m
24
N
57°14 ' 7 6
E
11°59 ' 9 0
11
38 m
31 m
25
N
57°14 ' 8 0
E
12°O2 ' 0 6
11
26
N
57°14 '06
E
11°54 '76
11
66 m
63 m
1
27
N
57°14 'OO
E
11°56 25
11
E
11°59 '28
11
58 m
12°O3 '43
n
31 m
11°50 ' 6 0
11
60 m
11°55 73
11
57 m
11°59 36
11
53 m
1
28
29
30
N
N
N
57°13 46
57°13 *54
57°1O '50
E
E
f
31
N
57°11 '85
E
1
32
N
57°11 77
E
1
1
33
N
57°11 43
E
12°O3 22
11
31 m
34
N
57°10 *98
E
11°39 '34
11
79 m
11
55 m
1
35
N
57°O6 74
E
11°49 ' i 5
36
N
57°07 '30
E
11°58 '59
11
58 m
37
N
57°02 '56
E
11°37 *45
11
102 m
11°42 *84
11°54 '58
11
142 . 5 m
.
1
38
N
57°03 61
E
1
39
N
57^3 17
37
E
11
49 m
Naturi/årdsi^rket
91-620-3103-1
0282-7298