Overslaan en naar de inhoud gaan

Grondwaterbehandeling

  1. Radioactiviteit in grondwater ? Hoezo ?
  2. Welke factoren dragen bij tot de aanwezigheid van NORM in grondwaterbehandelingsinstallaties ?
  3. Wat zijn de betrokken processen ?
  4. Wat zijn de typsiche NORM-residu's in grondwaterbehandeling ?
  5. Vormt de aanwezigheid van NORM bij grondwaterbehandeling een gezondheidsrisico voor de werknemers, de bevolking of het leefmilieu ?
  6. Welke bedrijven en sectoren zijn betrokken ?
  7. Welke acties onderneemt het FANC met betrekking tot grondwater en grondwaterbehandelingsinstallaties ?
  8. Referenties en nuttige links
  9. Contactpersonen
     

1. Radioactiviteit in grondwater ? Hoezo ?

Radioactieve elementen, afkomstig van het verval van natuurlijk uranium en thorium, zijn overal aanwezig in de aardkorst.

Aan de oppervlakte zorgen deze elementen voor een belangrijke bijdrage tot de natuurlijke radioactieve achtergrondstraling. Maar ze zijn uiteraard echter ook aanwezig in gesteenten en geologische afzettingen in de ondergrond, waar ze in contact kunnen komen met grondwater. Sommige radioactieve elementen, zoals radium, kunnen daarbij oplossen in het water en worden meegevoerd met de grondwaterstroom. Bij oppompen van grondwater komen ze uiteraard ook mee aan de oppervlakte, en zo in de behandelingsinstallatie, indien deze aanwezig is.

Het is echter niet zo dat grondwater per definitie verhoogde concentraties aan natuurlijke radioactieve stoffen (aangeduid als “NORM”, Naturally Occurring Radioactive Material) bevat. De concentraties in de ondergrond zijn heterogeen en afhankelijk van de geologische eigenschappen. Ook binnen eenzelfde watervoerende laag kan er een sterke heterogeniteit zijn tussen verschillende locaties. Daarnaast is de mate waarin radioactieve elementen oplossen afhankelijk van de fysicochemische eigenschappen van het water (v.b. zuurtegraad, hardheid, etc..) waarmee ze in contact komen.

2. Welke factoren dragen bij tot de aanwezigheid van NORM in grondwaterbehandelingsinstallaties ?

Zoals eerder vermeld (zie vraag 1) is de concentratie aan natuurlijke radioactieve elementen in grondwater afhankelijk van de fysicochemische eigenschappen van het water en van de geologische aard van de watervoerende laag waaruit het wordt opgepompt. Sommige gesteenten of afzettingen (v.b. kalksteen of schalie), bevatten hogere concentraties dan anderen (v.b. dekzanden). Hoe hoger de concentratie aan radionucliden in het opgepompte grondwater, hoe sneller de toevoer ervan naar de behandelingsinstallaties plaatsvindt.

Een tweede bepalende factor is het debiet dat wordt opgepompt binnen een bepaalde periode. Hoe groter de hoeveelheden water die worden behandeld binnen een zeker tijdsbestek, hoe sneller de radionucliden zich potentieel kunnen accumuleren in de installaties.

Uiteraard is een belangrijke factor in de aanwezigheid van NORM het type behandelingsinstallatie zelf.

3. Wat zijn de betrokken processen ?

De fysische of chemische zuivering van water door middel van o.a. zandfilters, ontijzeringsringen, verzachters of  ionenwisselaars kan zorgen voor het wegvangen van de radionucliden uit het water, en dus tot een accumulatie van de radioactieve stoffen binnen het behandelingselement. In het verleden werden reeds concentraties van enkele Bq/g 226Ra en 228Ra vastgesteld op waterzuiveringselementen en in zand- en grindfilters. Ter vergelijking: de natuurlijke concentraties in de bodem bedragen enkele tientallen Bq/kg, dus een factor 100 tot 200 lager. In sommige gevallen kunnen andere radionucliden, zoals 238U, ook op deze manier accumuleren.

In sommige installaties wordt bij de zuivering precipitatieslib gevormd, waarbij een opconcentratie kan plaatsvinden. In de meeste gevallen liggen de concentraties in het slib rond de gemiddelde waarden die van nature in de bodem worden teruggevonden.

Een derde proces dat van belang is, is de ontgassing van radon. Radon aanwezig in grondwater kan in de lucht in behandelingsstations accumuleren, soms tot enkele duizenden Bq/m³. Dit is twee tot drie grootteordes hoger dan de gemiddelde radonconcentratie in woningen, die zich rond de 50 Bq/m³ situeert.

Bij het periodiek reinigen van partikels uit de filters, het zogenaamde “backwashing”, kunnen op korte tijd relatief grote hoeveelheden radionucliden vrijkomen in het afvalwatercircuit.

4. Wat zijn de typische NORM-residu's in grondwaterbehandeling ?

Zoals aangegeven in vraag 3 is het grootste risico op accumulatie van NORM aanwezig in de zuiveringselementen en dus ook in de daaruit afkomstige residu's (filterzanden, grind, hars, etc..).

Bovendien kan accumulatie ook voorkomen in slib binnen de installaties of door precipitatie in de pijpleidingen. Daarnaast kan periodiek ook verontreinigd afvalwater geproduceerd worden bij backwashingoperaties

5. Vormt de aanwezigheid van NORM bij grondwaterbehandeling een gezondheidsrisico voor de werknemers, de bevolking of het leefmilieu ?

Werkenmers

Het voornaamste risico op blootstelling van werknemers is afkomstig van de ontgassing van radon in de behandelingsstations, vooral indien deze ruimtes onvoldoende verlucht zijn. Op basis van een meting van de radonconcentratie in de lucht en een inschatting van de blootstellingsduur van de werknemers kan een dosisinschatting worden gemaakt. In functie van die analyse kunnen eventueel corrigerende maatregelen (verluchting, toegangsbeperking) worden getroffen.

Ook bij onderhoudsoperaties op de behandelingsinstallaties (vervanging, reiniging) en afvoer van reststoffen is er een risico op blootstelling indien verhoogde concentraties aan natuurlijke radionucliden aanwezig zijn. Daarbij gaat het vooral om blootstelling door externe straling en inademing van stofdeeltjes. Het risico op blootstelling kan worden beperkt door het dragen van persoonlijke beschermingsmiddelen bij de onderhoudsactiviteiten, en door de aanwezigheid van veiligheids- en monitoringsprocedures.

Bevolking en leefmilieu

Het voornaamste risico voor de bevolking en het leefmilieu is afkomstig van de ongecontroleerde afvoer of verwerking van NORM-reststoffen die de vrijstellingsniveaus voor NORM-residu's overschrijden.

In dit voorkomend geval wordt de verwerking of  afvoer echter op haar beurt als aangifteplichtige NORM-beroepsactiviteit beschouwd (zie het NORM-dossier op de FANC-website), en houdt het FANC toezicht op de veilige eindbestemming van de reststoffen. Deze kan enkel plaatsvinden op specifieke locaties, bij door het FANC geregistreerde verwerkers van reststoffen, waarvan het  radiologische risico op de bevolking en het leefmilieu geëvalueerd en gemonitord wordt. Hierdoor is het risico op blootstelling van de bevolking of het leefmilieu ten gevolge van deze NORM-residu's verwaarloosbaar.

Daarnaast moet er controle gebeuren op het afvalwater afkomstig uit backwashing-operaties. Vooraleer lozing naar het leefmilieu kan plaatsvinden moet worden bepaald of het water voldoet aan de lozingsnormen voor radionucliden, die in de wetgeving zijn vastgelegd.

De potentiele aanwezigheid van natuurlijke radioactieve elementen in grondwater is uiteraard ook een factor die van belang is wanneer dat water wordt gebruikt als drinkwater of in de bereiding van voedingsmiddelen (zie vraag 6). De controle op de radiologische kwaliteit van dit water wordt opgelegd door een Europese kaderrichtlijn drinkwater (2013/51/EURATOM; zie vraag 7).

6. Welke bedrijven en sectoren zijn betrokken ?

In principe kan elk bedrijf dat grondwater behandelt potentieel te maken krijgen met NORM in de behandelingsinstallaties.

Omdat de aanwezigheid van natuurlijke radioactieve elementen in de ondergrond echter niet homogeen is, en omdat het gebruik en het type behandeling van het water sterk kan verschillen tussen verschillende gebruikers, is de  aanwezigheid van NORM geen algemeen gegeven. Het risico op aanwezigheid van NORM is dan ook voornamelijk afhankelijk van de risicofactoren : de aangeboorde grondwaterlaag, het gebruikte debiet en de aanwezige behandelingsinstallaties.

Grondwater is van belang als grondstof in verscheidene sectoren. Zo is een aanzienlijk deel van ons drinkwater afkomstig van grondwaterwinning door drinkwaterproducenten. Bovendien wordt grondwater in grote hoeveelheden gebruikt bij de bereiding van dranken en voedingsmiddelen. Daarom is het binnen deze sectoren van groot belang om de radionucliden in het water te monitoren, zowel in de installaties (de NORM-aspecten) als na behandeling (EU kaderrichtlijn drinkwater, zie vraag 7).

Daarnaast wordt grondwater zeer vaak aangewend in het productieproces vanindustriële bedrijven als proceswater, in koelinstallaties of bij de reiniging van componenten.

7. Welke acties onderneemt het FANC met betrekking tot grondwater en grondwaterbehandelingsinstallaties ?

Verhoogde concentraties aan natuurlijke radioactieve elementen in grondwater en de aanwezigheid van NORM in waterbehandelingsinstallaties zijn twee facetten van eenzelfde problematiek, die onder de toezichtsbevoegdheid en de opdracht van het FANC valt.

Grondwaterbehandeling is binnen de regelgeving met betrekking tot stralingsbescherming  gedefinieerd als een “beroepsactiviteit waarbij natuurlijke stralingsbronnen worden aangewend” (ook wel aangeduid met de term ‘NORM-industrie').

Concreet betekent dit dat de activiteit aangifteplichtig is bij het FANC, en een risico- en dosisevaluatie moet gebeuren, gebaseerd op de specifieke situatie binnen de installatie in kwestie. Op basis van analyses, metingen en technische informatie kan een inschatting worden gemaakt van de radiologische impact op werknemers, de bevolking en het leefmilieu. De praktische aspecten van aangifte staan beschreven in het NORM-dossier.

Productie van drinkwater en gebruik van water in de productie van voedingsmiddelen is onderhevig aan de kaderrichtlijn 2013/51/EURATOM van de Europese commissie, die periodieke controles van de radiologische waterkwaliteit voorziet, net zoals dat reeds het geval is voor de bacteriologische en chemische kwaliteit. Deze richtlijn wordt momenteel omgezet in Belgische regelgeving, die van kracht zal worden eind 2015.

Het FANC voorziet een pro-actieve communicatie omtrent deze problematiek, en treedt actief in dialoog met de verschillende beroepsfederaties van de betrokken sectoren.

8. Referenties en nuttige links

9. Contactpersonen :

Stéphane Pepin : 02/289.20.69 – email : stephane.pepin@fanc.fgov.be
Geert Biermans : 02/289.21.36 – email : geert.biermans@fanc.fgov.be