Uran i inne substancje promieniotwórcze w wodach spożywanych przez ludzi

Uran to radioaktywny metal ciężki, naturalnie występujący w wodzie, a także w niektórych rodzajach gleb i w skałach. Może on znajdować się w różnych produktach żywnościowych, głównie w rybach, warzywach i produktach zbożowych, a także w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

Woda jest najczęstszym obiektem badań fizykochemicznych. Wynika to zarówno z powszechności jej występowania, właściwości, jak i przepisów oraz dbania o nasze zdrowie. Niestety pomimo troski ustawodawców i producentów wody, często mamy wiele wątpliwości, co dzieje się z nią w drodze od producenta do naszych kranów [1]. W odniesieniu do wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, nazywanej popularnie „wodą do picia”, dotyczy to najczęściej jej smaku, zapachu czy wyglądu. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na proste, zdawałoby się, pytanie: czy lepsza dla naszego zdrowia jest woda z kranu, czy może jednak woda butelkowana? [2]. Zmiany technologiczne i środowiskowe, a także rozwój chemii analitycznej i toksykologii powodują, że na listy substancji, które powinny być regularnie oznaczane m.in. w wodach, trafiają kolejne nowe związki [3, 4].

Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem, więc łatwo wykryć w niej tysiące różnych substancji i pierwiastków, szczególnie jeśli do tego celu stosuje się odpowiednio czułe metody i techniki pomiarowe [5]. Ich systematyczny rozwój dotyczy głównie poprawy powtarzalności i precyzji oznaczeń, obniżania granic wykrywalności i oznaczalności analitów, większej dostępności, także w laboratoriach rutynowo wykonujących analizy, oraz ich systematycznego wprowadzania do katalogu metod referencyjnych [6]. O ile nie dziwi obecność w wodach pierwiastków takich jak: sód, wapń, żelazo czy towarzyszące im chlorki, siarczany i azotany, skąd biorą się w nich pierwiastki promieniotwórcze? Potencjalnych źródeł jest wiele, w tym wykorzystanie sztucznych radionuklidów i źródeł promieniowania w medycynie (np. diagnostyka rentgenowska czy medycyna nuklearna) oraz w różnych gałęziach przemysłu (np. elektrownie jądrowe). Najczęściej jednak naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego są nuklidy, obecne w skorupie ziemskiej, a uwalniane do otoczenia człowieka w rezultacie procesów geologicznych. Sztuczne nuklidy promieniotwórcze mogą występować na mierzalnych poziomach w wodach powierzchniowych, w tym wodach ujmowanych do spożycia przez ludzi. Znacznie poważniejszym problemem jest występowanie naturalnych nuklidów promieniotwórczych w wodach ujmowanych z ujęć podziemnych. Dotyczy to przede wszystkim izotopów radu ²²⁶Ra i ²²⁸Ra oraz incydentalnie izotopów uranu (²³⁴U i ²³⁸U) czy ołowiu ²¹⁰Pb i polonu ²¹⁰Po [7]. Dla większości konsumentów informacje, że spożywana woda może zawierać pierwiastki promieniotwórcze, w tym uran, budzi strach. Pytanie zawsze powinno brzmieć: ile tych substancji tam jest, skąd pochodzą i jaki mają w tych stężeniach wpływ na nasze zdrowie? Na szczęście dawka promieniowania, na jaką narażony jest przeciętny człowiek, pochodząca od radionuklidów wprowadzonych do organizmu wraz ze spożywaniem wody stanowi tylko niewielką część całkowitej dawki promieniowania, na jaką narażony jest statystyczny mieszkaniec Ziemi w czasie swojego życia.

Przepisy prawne

Aktami prawnymi obowiązującymi w Polsce i odnoszącymi się m.in. do kwestii bezpieczeństwa zdrowotnego wody są Ustawa Prawo wodne z 2017 roku [8] oraz Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi [9]. Parametry mające wpływ na zdrowie konsumentów ujęte w tym wciąż obowiązującym Rozporządzeniu zostały podzielone na: mikrobiologiczne (część A załącznika 1), chemiczne (część B załącznika 1) i wskaźnikowe (część C załącznika nr 1), a także dodatkowe wymagania chemiczne (część D załącznika nr 1) oraz substancje promieniotwórcze (część A i B załącznika nr 4). Zgodnie z nim w wodach pitnych należy oznaczyć stężenie izotopów radu ²²⁶Ra i ²²⁸Ra. Rozporządzenie to podaje również wartości parametryczne dla poszczególnych izotopów. Wymagania radiologiczne, jakim powinna odpowiadać woda, oraz minimalna częstotliwość pobierania próbek wody do badań w zakresie substancji promieniotwórczych zapisano w załączniku nr 4. Tabela A zawiera wymagania dotyczące substancji promieniotwórczych, a w tabeli B podano stężenia pochodne dla promieniotwórczości w wodzie.

Wartość parametryczna to zawartość substancji promieniotwórczych w wodzie, powyżej której należy ocenić, czy ich obecność stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi wymagające działania. W razie konieczności należy podjąć działania naprawcze służące poprawie jakości wody do poziomu zgodnego z wymogami dotyczącymi ochrony zdrowia ludzi przed promieniowaniem. W przypadku gdy we wstępnym monitoringu substancji promieniotwórczych stężenie trytu oraz izotopów promieniotwórczych radu ²²⁶Ra i ²²⁸Ra nie przekracza granic wykrywalności określonych w części C załącznika nr 6 do Rozporządzenia, właściwe podmioty, o których mowa w § 6 i § 7, wykonują pomiar stężenia trytu oraz izotopów promieniotwórczych radu: ²²⁶Ra i ²²⁸Ra, z częstotliwością co 5 lat. W przypadku gdy we wstępnym monitoringu substancji promieniotwórczych stężenia te nie przekraczają wartości parametrycznych, wykonują pomiar stężenia trytu oraz izotopów promieniotwórczych radu: ²²⁶Ra i ²²⁸Ra, z częstotliwością co 2 lata. Z kolei gdy we wstępnym monitoringu substancji promieniotwórczych stężenie ww. izotopów radu przekroczy wartość określoną w części B załącznika nr 4 do Rozporządzenia, podmioty, o których mowa w § 6 i § 7, wykonują dodatkowo pomiar stężenia izotopów promieniotwórczych ołowiu ²¹⁰Pb, ²¹⁰Po oraz ²³⁸U i ²³⁴U.

W Unii Europejskiej aktami regulującymi tę tematykę jest m.in. Dyrektywa Wodna z 1998 roku [10]. Nie określono w niej poszczególnych nuklidów ze względu na pochodzenie naturalne lub antropogeniczne, jak również nie określa ona wprost, które z radioaktywnych izotopów powinny być brane pod uwagę. Jedyny wyjątek stanowi izotop trytu ³H, którego dopuszczalna wartość jest wymieniona wprost i wynosi 100 Bq/l. Dyrektywa określała tak zwaną całkowitą dawkę wskaźnikową (ang. TID – total indicative dose) na poziomie 0,1 mSv/rok pochodzących od izotopów promieniotwórczych zawartych w wodzie. Dodatkowym aktem prawnym określającym dopuszczalne zawartości nuklidów promieniotwórczych w wodach była Dyrektywa 2001/928/Euratom, zatytułowana „The Protection of the Public against Exposure to Radon in Drinking Water Supplies” [11]. W dyrektywie tej zawarte są dwa poziomy stężeń radonu, tj. referencyjny, równy 100 Bq/l, oraz zaradczy, wynoszący 1000 Bq/l. W przypadku przekroczenia poziomu referencyjnego nie była wymagana dodatkowa kontrola stężeń radonu w mieszkaniach, do których dostarczana jest woda o takim stężeniu radonu, natomiast przy przekroczeniu 1000 Bq/l wymagane było podjęcie środków w celu obniżenia stężenia radonu w uzdatnionej wodzie. Dyrektywa ta podawała również dodatkowo poziomy referencyjne dla nuklidów pochodnych o długim okresie połowicznego zaniku, a więc ²¹⁰Pb i ²¹⁰Po. Poziomy te wynoszą odpowiednio 200 mBq/l dla ²¹⁰Pb i 100 mBq/l dla ²¹⁰Po.

Obecnie jesteśmy w okresie przejściowym i czekają nas w tym zakresie istotne zmiany. W lutym 2020 roku pojawiła się nowa dyrektywa UE dotycząca jakości wód przeznaczonych do spożycia przez ludzi, która po okresie przejściowym będzie obowiązywała także w Polsce [12].

Zgodnie z zawartymi tam zapisami w okresie przejściowym państwa członkowskie powinny podejmować niezbędne środki w celu zapewnienia, że woda przeznaczona do spożycia przez ludzi jest zgodna z wartościami parametrycznymi określonymi w załączniku I, części B dyrektywy. Pojawiają się tam nowe anality, w tym takie jak: bisfenol-A, kwas halooctowy, mikrocystyna-LR, substancje per-i polifluoroalkilowe (PFAS, także jako ich sumy) oraz uran. Zgodnie z dyrektywą dopuszczalna zawartość dla uranu wynosi 30 µg/L, a niepewność pomiarów to 30%. Dla wielu laboratoriów będzie to poważne wyzwanie, zarówno ekonomiczne, jak i metodyczne.

Czytaj także: Kwasy halogenooctowe w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi