Evaluation of exposure of lake Drūkšiai biota reference organisms using probabilistic methods

Abstract

External, internal and total exposure dose rates received by freshwater biota reference organisms of Ignalina NPP cooling basin Lake Drūkšiai were evaluated by applying ERICA computer code and probabilistic methods. These investigations were based on measurements of radionuclide activity in bottom sediments and water of Lake Drūkšiai (mean values, standard deviations, minimal and maximal values), and ecotoxicologic investigation data published during 1989–2003. The dose rate distributions for every investigated radionuclide and reference organism (average, minimum and maximum dose rate values, 5 and 95 order percentiles) were estimated. In the case of technogenic radionuclides originating from Ignalina NPP, the total dose rate values for Lake Drūkšiai reference organisms do not exceed the maximum permissible dose rate of 10 µGy h⁻1, which is currently recommended for technogenic radionuclides in the European Union. Due to the ionising radiation of natural radionuclides, the exposure dose rate of reference organisms is much larger if compared with technogenic ones. The largest exposure dose rate caused by ²³⁸U amounts to 7.2 µGy h⁻¹ for insect larvae, and 41.8× µGy h⁻¹ — for vascular plants.

Article in English.

Drūkšių ežero biotos testinių organizmų apšvitos vertinimas taikant tikimybinius metodus 

Santrauka. Straipsnyje nagrinėjama Drūkšių ežero hidrobiontų (testinių organizmų) apšvitos dozės galia (µGy h⁻¹), kuriai vertinti taikant tikimybinius metodus, naudota įteisinta Europos Sąjungoje ERICA kompiuterinė programa. Skaičiavimams naudoti radionuklidų aktyvumo koncentracijų Drūkšių ežero dugno nuosėdose ir vandenyje 1989–2003 m. matavimų duomenys (vidutinės reikšmės, standartiniai nuokrypiai, mažiausios ir didžiausios reikšmės). Taikant tikimybinius metodus (Monte Karlo modeliavimą) kiekvienam testiniam organizmui ir radionuklidui įvertintas dozės galios pasiskirstymas, vidutinė, mažiausia ir didžiausia apšvitos vertės bei 5 ir 95 eilių procentilės. Nustatyta, kad technogeninių radionuklidų atveju Drukšių ežero testinių organizmų apšvitos bendrosios dozės galios vertės (95% pasikliautinumo dydis) yra mažesnės užiuo metu technogeniniams radionuklidams Europos Sąjungoje rekomenduojamas didžiausias galimas 10 µGy h⁻¹ dozės galios vertes. Testinių organizmuogon; apšvitos dozės galia dėl gamtinių radionuklidų poveikio yra kur kas didesnė nei dėl technogeninių. Pažymėtina, kad gamtinių radionuklidų atveju didžiausia apšvitos dozės galia yra nulemta ²³⁸U, pavyzdžiui, vabzdžių lervoms apšvita siekia 7,20×10⁰ µGy h⁻¹, induotiesiems vandens augalams −4,18×10⁺¹ µGy h⁻¹.

Reikšminiai žodžiai: gėlavandenė ekosistema, testiniai organizmai, apšvitos dozės galia, tikimybiniai metodai

Определение мощности дозы облучения референтных видов организмов озера Друкшяй
с использованием вероятностных методов

Резюме. С помощъю компьютерной программы ERICA и использованием вероятностных методов исследована мощность дозы облучения гидробионтов в озере Друкшяй. Для расчетов использованы измерения концентрации активности радионуклидов в воде и донных отложениях озера Друкшяй (среднее значение и стандартное отклонение; минимальные и максимальные значения) путём анализа литературных данных за 1989–2003 гг. С использованиемвероятностных методов (метод Monte Carlo) подсчитаны распределения мощности дозы от каждого заданногорадионуклида со средним, минимальным и максимальным значениями, рассчитаны 5й и 95й перцентили.Установлено, что в случае техногенных радионуклидов суммарная мощность дозы облучения гидробионтов (запределами 95го перцентиля) не превышает максимальной нормы облучения в 10 µGy h⁻¹, которая рекомендованаЕвропейским Союзом как максимально возможная в случае техногенных радионуклидов. Мощность дозы облучения референтных видов организмов от природных радионуклидов значительно выше, чем от техногенных.Максимальная мощность дозы облучения в случае природных радионуклидов вызвана ²³⁸U, например, 7,20×10µGy h⁻¹ для личинок насекомых, 4,18×10⁺¹ µGy h⁻¹ для водных сосудистых растений

Ключевые слова: пресноводная экосистема, гидробионты, мощность дозы облучения, вероятностные методы

Keyword : freshwater ecosystem, reference organisms, exposure dose rate, probabilistic methods