Promemoria Datum: 2015-02-06 Diarienr: SSM2014-5001 Handläggare: SSM och SGU Bilaga 1- Naturligt förekommande radioaktiva ämnen i dricksvatten 1. Introduktion Geologin har stor betydelse för grundvattnets kemiska sammansättning eftersom de ämnen som finns i grundvattnet kommer från jordlagren och berggrunden (Thunholm m. fl., 2005). Radioaktiva ämnen förekommer naturligt i berggrunden men halterna varierar mycket både inom och mellan olika bergarter. Alunskiffer, som är en svart lerskiffer med hög halt av organiskt material har exempelvis nästan genomgående höga uranhalter medan graniter och liknande bergarter kan ha både förhöjda uranhalter och förhöjda toriumhalter. Jordarternas halter av radioaktiva ämnen återspeglar till stor del den underliggande berggrunden. Vittringsprocesser mobiliserar uran och radium från berg och jord. Både uran och radium kan fällas ut på sprickytor i berget och därifrån avge radon direkt till vattnet i sprickan. Detta kan förklara att radonhalterna i grundvatten kan vara höga även om den lokala bergarten inte är uranrik. Radonhalten i brunnsvatten kan variera under året, eftersom variationer i flödesmönster (grundvattennivå) kan göra att olika sprickor levererar vatten. Många undersökningar av radonhalter i svenskt dricksvatten har visat att förhöjda halter förekommer främst i områden där berggrunden har förhöjda uranhalter, till exempel vissa graniter och omvandlade vulkaniska och sedimentära bergarter. Förhöjda halter av uran och radium i dricksvatten förekommer ofta inom samma områden dock inte nödvändigtvis i samma brunnar. Radium, som har avsevärt högre aktivitet jämfört med uran, förekommer endast i mycket begränsade mängder i grundvatten p.g.a. dess svårlöslighet. Halter för uran och radon i olika regioner och i olika typer av provtagningsplatser redovisas i rapporten Bedömningsgrunder för grundvatten (SGU, 2013). Den allmänna vattenförsörjningen utgörs till ungefär 50 % av ytvatten, 25 % grundvatten och 25 % grundvatten med konstgjord grundvattenbildning. Drygt en miljon permanentboende får sitt vatten från enskild vattenförsörjning som nästan till 100 % använder grundvatten. Huvuddelen av den enskilda vattenförsörjningen använder bergborrade brunnar. I berggrundvatten är halterna av radioaktiva ämnen vanligtvis högre än i jordlagrens grundvatten. Detta visas av sammanställningar av vattenkvalitetsdata från brunnar där vattnet från ungefär var 10:e bergborrad brunn har radonhalter som överstiger gränsvärdet Strålsäkerhetsmyndigheten Swedish Radiation Safety Authority SE-171 16 Stockholm Tel:+46 8 799 40 00 E-post: registrator@ssm.se Solna strandväg 96 Fax:+46 8 799 40 10 Webb: stralsakerhetsmyndigheten.se
Sida 2 (6) för otjänligt dricksvatten 1000 Bq/l. För jordlagrens grundvatten är andelen betydligt lägre, ungefär 1 %. 2. Radioaktivitet och stråldos Radioaktivitet är ett ämnes förmåga att utsända joniserande strålning. Det är inte en fysikalisk, mätbar storhet utan en egenskap. Om en strålkällas styrka ska anges används begreppet aktivitet, som är en mätbar storhet och mäts i enheten becquerel (Bq), där 1 Bq = 1 sönderfall per sekund. Vid sönderfallet, där ett nytt grundämne bildas, utsänds joniserande strålning av olika slag (alfa-, beta- eller gammastrålning). Stråldosen från intag av ett radioaktivt ämne beror på en mängd omständigheter, t.ex. dess kemiska och biologiska egenskaper. Bland dessa kan nämnas: hur stor andel av den intagna mängden som absorberas i magen, vilka organ och vävnader som radionukliden transporteras till och hur länge den stannar i kroppen innan den utsöndras. Vidare beror dosen på vilken strålning som sänds ut och det bestrålade organets känslighet. Absorberad dos beskriver den energi kroppen tar upp, per viktenhet, när den bestrålas. Absorberad dos tar inte hänsyn till hur skadlig respektive strålslag är för människan. Enheten för absorberad dos är Gray (Gy). 1 Gy = 1 joule/kg kroppsvävnad. Effektiv dos är det som i dagligt tal åsyftas med ordet stråldos. Effektiv dos tar hänsyn till vilken biologisk verkan olika typer av strålning har på människans olika organ. Till exempel är alfastrålningens biologiska verkan på människan 20 gånger större än motsvarande absorberad dos från betastrålning. Enheten för effektiv stråldos är sievert (Sv). De radioaktiva ämnen som förekommer i dricksvatten är i huvudsak naturligt förekommande radioaktiva ämnen som återfinns i sönderfallskedjorna från uran och torium. Dessa radioaktiva ämnen har oftast en lång halveringstid och kan därför till viss del lagras i olika kroppsorgan, och bestråla dessa organ under en längre tid. I rådets direktiv 2013/51/Euratom av den 22 oktober 2013 om fastställande av krav avseende skydd av allmänhetens hälsa mot radioaktiva ämnen i dricksvatten finns ett referensvärde för Indikativ Dos, ID, på 0,1 millisievert per år (msv/år). ID omfattar alla radioaktiva ämnen, både artificiella och naturligt förekommande, i dricksvatten med undantag för radon, radonets sönderfallsprodukter, kalium-40 ( 40 K) och tritium ( 3 H). En första indikation på att ID kan vara för högt är att den totala alfaaktiviteten (utan radon) överstiger 0,1 Bq/l eller att den totala betaaktiviteten överstiger 1 Bq/l. Alfaaktiviteten kommer främst från uran-238, uran-234, radium-226 och polonium-210. Betaaktiviteten kommer från bly-210, vismut-210 och radium-228. 3. Tidigare studier om radionuklider i dricksvatten- kommunalt vatten Studier om halterna av naturligt förekommande radioaktiva ämnen i kommunalt vatten är få. Kulich m.fl. (1988) undersökte halterna av radon-222 och radium-226 i hushållsvatten. 171 stora vattenverk och 204 små vattenverk samt 499 enskilda brunnar ingick i studien, som pågick under åren 1977 till 1983. Vad gäller kommunalt vatten visar resultatet att de högsta uppmäta värden för radon påträffades hos de små vattenverken med ett maxvärde på 1008 Bq/l. Det fanns ingen skillnad i radiumhalten mellan stora- och små vattenverk.
Sida 3 (6) Medianhalten låg på 0,004 Bq/l och maxvärdet var 0,29 Bq/l. Studien är begränsad med avseende på vilka radionuklider som mättes. Uranhalten undersöktes inte i dricksvattnet från de kommunala vattenverken. Ett annat underlag om halter av naturligt förekommande radioaktiva ämnen i kommunalt vatten kommer från en kartläggning som gjordes år 2004 (Falk m. fl., 2004). I studien testades 256 vattenverk med grundvatten eller konstgjord infiltration. Fyra ytvattentäkter ingick också i studien. Studien omfattade enbart de stora vattenverken. Halter av radium- 226 och uran analyserades i vattenproverna som även screenades för total alfa- och betaaktivitet. Indikativ dos beräknades i vissa fall. Vid 42 kommunala vattenverk överskreds screeningsnivåerna för antingen total alfa- eller betaaktivitet, vilket ledde till att en noggrannare analys genomfördes och indikativ dos beräknades. Ytvattenproverna innehåller inga mätbara mängder radioaktiva ämnen. Stråldosen från uran och andra radioaktiva ämnen i dricksvatten från kommunala vattenverk i den studien var låg. Av proverna är det endast två där den beräknade indikativ dosen överskrider 0,1 msv/år. För att nå upp till en stråldos på 0,1 msv/år från uran i dricksvatten krävs en normal årskonsumtion av vatten med halten 100 μg/l. Generella slutsatser kan inte dras från den studien förutom att överskridande av screeningsnivåerna (total alfa- eller betaaktivitet) inte innebär att även indikativ dos kommer att överskridas. Alla vattenverk som utnyttjar en grundvattentäkt (oavsett storlek) bör genomföra en liknande kartläggning. 4. Studier om enskilda brunnar I Sverige finns ca 300 000 privata bergborrade brunnar som används av permanentboende och ytterligare 200 000 300 000 brunnar för fritidsboende. Naturligt förekommande radioaktiva ämnen i enskilda brunnar har karterats vid olika tillfällen och med olika syften. SGU och SSM uppskattar att ca 80 000 100 000 av de brunnar som används permanent har en radonhalt på över 100 Bq/l. Omkring 10 000 brunnar uppskattas ha högre radonhalt än 1 000 Bq/l. Uppskattningen bygger på mätningar av vatten ur slumpvis utvalda brunnar. I den senaste landsomfattande studien undersöktes såväl grävda brunnar som bergborrade brunnar ingående med avseende på radon, uran, radium, långlivade sönderfallsprodukter av radon (bly-210 och polonium-210) och total alfa- eller betaaktivitet (Ek m. fl, 2008). De högsta halterna av radioaktiva ämnen påträffades i bergborrade brunnar. Förhöjda halter av radon kunde också hittats i borrade brunnar som låg utanför de så kallade riskområdena. Stråldosen från intag av dricksvatten dominerades av radon-222. Den totala alfaaktiviteten uppvisade ett samband med uranhalten medan den totala betaaktiviteten hade ett samband med aktiviteten av bly-210, som är en långlivad sönderfallsprodukt av radon. 5. Vattentäktsarkivet I Vattentäktsarkivet vid SGU finns data främst från allmänna vattentäkter och i viss utsträckning större enskilda vattentäkter. En redovisning av data i vattentäktsarkivet redovisas i rapporten "Egenskaper hos vattenanalysdata i Vattentäktstarkiver (2014) där det bla finns uppgifter om Rn och U i råvatten och dricksvatten. En sammanställning av data från råvattenprover visar på stora skillnader mellan grundvatten och ytvatten men även på skillnader mellan grundvatten i jord och i berg. Högsta halter finns i berggrundvatten och lägsta halter i ytvatten, se figur 1. Grundvatten i jord och konstgjort grundvatten har liknande halter eftersom konstgjord grundvattenbildning vanligtvis används för jordlagren. Redovisningen bygger på medelvärden per vattentäkt för perioden 1998 2014. Likartade resultat finns i sammanställningar från enskilda brunnar.
Sida 4 (6) Radon, Bq/L Uran, µg/l Figur 1. Halter av radon och uran i råvatten från vattentäkter i SGUs Vattentäktsarkiv. I boxplottarna redovisas undre kvartil, medianvärde och över kvartil. Extremvärdena utgörs av 5- och 95-percentilerna. Observera den logaritmiska skalan. 6. Jämförelse mellan råvatten och dricksvatten Jämförelse mellan råvatten och dricksvatten i Vattentäktsarkivet visar på varierande resultat mellan olika parametrar, se figur 2. I figurerna nedan redovisas en jämförelse där varje punkt utgörs av medelvärden för råvatten och utgående dricksvatten för ett vattenverk och för perioden 1998 2013. Radonhalterna minskar mellan provtagningspunkterna för råvatten och utgående dricksvatten och påverkan tycks öka med ökande radonhalt i råvattnet, se t ex data för grundvatten i berg. Skillnaderna är troligtvis en kombination både av riktad vattenbehandling av radon vid höga halter och av en luftning i olika delar av vattenanläggningen. Uran uppvisar betydligt mindre skillnader mellan råvatten och dricksvatten. Vid höga halter av uran i råvatten är halterna i det utgående dricksvattnet lägre vilket tyder på en riktad behandling av uran.
Sida 5 (6) Radon (Bq/L) Grundvatten i jord Grundvatten i berg Ytvatten Konstgjort grundvatten Figur 2: Jämförelse mellan råvatten och dricksvatten
Sida 6 (6) Uran (µq/l) Grundvatten i jord Grundvatten i berg Ytvatten Konstgjort grundvatten Figur 2: Jämförelse mellan råvatten och dricksvatten 7. Referenser Ek., B-M, Thunholm, B., Östergren I., Falk R., Mjönes L., 2008. Naturligt radioaktiva ämnen, arsenik och andra metaller i dricksvatten från enskilda brunnar. SSI-rapport 2008:15. Falk R., Mjönes L., Appelblad P., Erlansson B., Hedenberg G., Svensson K., 2004, Kartläggning av naturligt radioaktiva ämnen i dricksvatten, SSI-rapport 2004:14 Kulich, J., Möre, H. & Swedjemark, G.-A., 1988. Radon och radium i hushållsvatten. SSIrapport 1988-11. Sveriges geologiska undersökning. Bedömningsgrunder för grundvatten. SGU-rapport 2013:01. Thunholm, B., Lindén A-H., Gustafsson B., 2005. Concentrations of Uranium, Thorium and Potassium in Sweden. SSI-rapport 2005:04, SKI-rapport 2005:10 Thunholm B., Whitlock H., 2014. Egenskaper hos vattenanalysdata i Vattentäktsarkivet. SGU-rapport 2014:17.