Säteilyaltistus
Ohjaus sivulle:
Säteily
Kaivostoimintaan liittyvän radioaktiivisten aineiden aiheuttaman säteilyn terveysriski tulisi aina arvioida kaivosalueen ympäristön väestölle, riippumatta siitä, onko kaivostoiminnan tavoitteena erottaa malmista/rikastaa säteilyä tuottavia/radioaktiivisia aineita (esimerkiksi uraani). Kallioperässä on säteilyä tuottavia, luonnon radioaktiivisia aineita, jotka tulevat malmissa malmin käsittelyprosessiin mukaan, riippumatta siitä onko kyseiset alkuaineet tarkoitus erottaa malmista jatkokäyttöön. Ellei radioaktiivisia aineita oteta malmista erilleen, ne jäävät kaivosalueelle.
Säteilyriskin tarkastelu rajataan koskemaan luonnon radioaktiivisia aineita, joita on luonnostaan maa/kallioperässä. Arvioon ei sisällytetä keinotekoisia radioaktiivisia aineita (esimerkiksi cesium-137, Ce-137; strontium-90, Sr-90), jotka ovat laskeumaa kaivoksen ulkopuolisesta toiminnasta (taannoiset ydinkokeet ilmatilassa, ydinvoimalaonnettomuus Tsernobylissä). Ne aiheuttavat kaivoksesta riippumatonta taustasäteilyä kaikkialla.
Säteilyriski tulisi selvittää ainakin seuraaviin aineisiin ja isotooppeihin liittyvänä:
- Uraani (U-238, U-235)
- Torium (Th-228, Th-232)
- Radium (Ra-226, Ra-228)
- Radon (Rn-222)
- Poloniun-210 (Po-210)
- Lyijy-210 (Pb-210)
Säteilyyn liittyvään riskisanalyysiin on syytä sisällyttää myös muita isotooppeja, jos ne voivat tuottaa kyseisessä kaivosympäristössä poikkeuksellisesti säteilyä tai ovat muuten relevantteja arvioitavaksi.
Yksittäisten radioaktiivisten aineiden radioaktiivisuus, käyttäytyminen luonnossa ja elimistössä on erilaista ja siksi isotoopeittain arvioitava. Riskinarviota tehtäessä on huomioitava myös isotooppien hajoamistuotteet (koko hajoamisketju) ja mahdollinen radioaktiivisten aineiden kemiallinen toksisuus (tarvittaessa arvioitava erikseen, esimerkiksi uraanille).
Arvioitava säteilyyn liittyvä riski
Radioaktiiviset aineet tuottavat ionisoivaa säteilyä (alfa-, beeta-, gammasäteily). Säteilytyyppi riippuu aineen radioaktiivisesta isotoopista. Elimistön saama säteilyannos riippuu isotoopin pitoisuudesta, joka ainetta päätyy elimistöön tai jolle altistutaan. Solutasolla kaikki ionisoiva säteily aiheuttaa samanlaisia muutoksia ja samanlaista haittaa. Niistä keskeisin on DNA-vaurio (Komulainen 2013h).
Riskinarviossa olisi selvitettävä, lisääkö kaivostoiminta ympäristön asukkaiden säteilyaltistumista? Paljonko lisäys on ja mikä on siihen liittyvä terveysriski?
Ionisoivalla säteilyllä on saadusta säteilyannoksesta riippuvia haitallisia vaikutuksia (Komulainen 2013h). Kaivosympäristössä radioaktiivisten aineiden aiheuttama tärkein terveysriski on ionisoivaan säteilyyn liittyvä syöpäriski. Ionisoivalle säteilylle ei ole haitatonta pitoisuutta vaan kaikki elinaikana saatu säteily lisää syöpäriskiä.
Kokonaisuutena oleellista on tietää, kuinka paljon radioaktiivisuutta kaivoksen ympäristössä on (pinta- ja pohjavedet, maaperä, hengitysilma, syötävä ravinto) ja miten se suhtautuu tasoon, jota pidetään väestölle hyväksyttävänä ja jota ei tulisi säteilysuojelun näkökohdasta ylittää.
Säteilylle altistutaan ulkoisesti (ulkoinen säteily, kehoon ulkopuolelta kohdistuva säteily) ja sisäisesti (kehoon päätyneiden aineiden aiheuttama sisäinen säteily). Säteilyn kokonaisannos kudoksessa/elimistössä, johon säteily kohdistuu, määrittää säteilyyn liittyvän terveysriskin. Kaivoksen ulkopuolella on tarvetta arvioida ensisijassa sisäisen säteilyn (elimistöön päätyvien radioaktiivisten aineiden) aiheuttamaa terveysriskiä, koska kiinteät ulkoisen säteilyn lähteet sijaitsevat kaivoksella (esimerkiksi jätekasat).
Riskinarviointi kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa
Jo suunnitteluvaiheessa, ennen kaivostoiminnan käynnistämistä, tulisi arvioida onko säteily ja radioaktiiviset aineet erityinen kysymys ja ongelma kaivokseen liittyen. Asian arviointia varten tulisi selvittää ja esittää seuraavat asiat:
- Kallioperän ja louhittavan malmin radioaktiivisuus
- Kaivoksen ympäristön radioaktiivisuus (radiologinen perustilaselvitys)
- Radioaktiivisuuden liikkuminen kaivostoiminnan prosesseissa (mm. mahdollinen konsentroituminen tai isotooppien jääminen tiettyyn vaiheeseen prosessissa)
- Radioaktiivisten aineiden loppusijoittuminen kaivosalueella ja niiden päästöt jätekasoista kaivoksen sulkemisen jälkeen
Radiologinen perustilaselvitys
Ympäristön radiologinen perustilaselvitys on syytä tehdä säteilyn lähtötason selvittämiseksi kaivoksen ympäristössä ennen kaivostoiminnan aloittamista. Myöhemmin voidaan seurata ja todeta, vaikuttaako kaivostoiminta ympäristön radioaktiivisten aineiden pitoisuuksiin ja säteilytilanteeseen. Ympäristön radiologisen perustilaselvityksen sisällöstä säteilytarkkailua varten on suositus esimerkiksi STUK:n ohjeessa ST 12.1/2.2.2011 (STUK 2011).
Radioaktiivisuus olisi suositeltavaa määrittää soveltuvasti samoista näytteistä, joista tehdään muita ympäristön perustilamäärityksiä. Tulokset voidaan tällöin parhaiten korreloida ja käyttää altistumisen arviointiin. Radioaktiivisuutta määritettäessä mitataan ja esitetään kunkin radioaktiivisen aineen/isotoopin tuottama säteily/aktiivisuuspitoisuus tutkitussa mediumissa/näytteessä (Bq/kg, Bq/l, Bq/m3), tarvittaessa myös aineen kemiallinen pitoisuus (esimerkiksi uraani).
Radioaktiivisuuden liikkuminen kaivosprosesseissa
Jos louhittava malmi sisältää luonnon taustaan nähden poikkeavan paljon radioaktiivisia aineita, radioaktiivisia aineita erotetaan kaivosprosessissa malmista talteen (esimerkiksi uraanin talteenotto) tai radioaktiiviset aineet muuten konsentroituvat kaivosalueella (esimerkiksi loppusijoitettavaan jätteeseen), radioaktiivisten aineiden osalta tulisi kuvata:
- Säteilyä sisältävien malmien sijainti tehdasalueella
- Käsittelyprosessit (esimerkiksi liuotus, puolituotteen saostukset, kuivaus)
- Radioaktiivisuutta sisältävät päästöt kaivostoiminnan aikana (ilmaan, vesiin, jätevesiin; yleensä samanlainen arvio kuin ei-radioaktiivisille eineille ja niiden päästöille)
- Radioaktiivisuutta sisältävien tuotteiden varastointi kaivosalueella
- Radioaktiivisuutta sisältävien tuotteiden kuljetus kaivoalueelta
- Kaivosalueelle jäävän radioaktiivisuuden sijainti ja arvio sen liikkuvuudesta (suodosvedet, leviäminen pölyssä)
Radioaktiivisten aineiden loppusijoittuminen kaivosalueella
Kaivoksen prosesseista riippuen radioaktiivisia aineita saattaa kertyä ja rikastua kaivosjätteeseen. Jätteen radioaktiivisten aineiden koostumus, pitoisuustaso ja siihen liittyvä säteilytaso olisi hyvä tuntea ja esittää. Olisi myös arvioita niiden kulkeutumismahdollisuus jätteen säilytyspaikasta ympäristöön, ja siihen liittyvä ihmisten altistuminen kaivoksen ympäristössä.
Riskinarvio jo toimivalla kaivoksella
Jo toimivalla kaivoksella säteilyyn liittyvä terveysriskinarvio voidaan tehdä yksityiskohtaisempana ja tarkempana, samojen periaatteiden mukaan. Kaivoksen prosessit ja päästöt tiedetään tai on selvitettävissä. Riskinarvio voidaan perustaa mitattuun säteilyyn ja aktiivisuuspitoisuuksiin. Oleellista on ensimmäiseksi verrata arviointihetkellä radioaktiivisten aineiden pitoisuuksia ja ympäristön säteilytasoa lähtötilanteeseen, radiologiseen perustilaselvitykseen, ja arvioida mahdollisen muutoksen vaikutusta terveysriskiin. Myös poikkeus- ja onnettomuustilanteiden vaikutus päästöihin ja säteilyriskiin tulisi arvioida.
Terveysriskinarvio
Terveysriskinarviota varten tulisi esittää:
- Radioaktiiviset aineet ja niiden isotoopit, joille riskinarvio on relevanttia tehdä
- Radioaktiivisten aineiden aktiivisuuspitoisuudet analysoiduissa näytteissä
- Altistumisesta aiheutuva kokonaissäteilyannos ihmiselle (efektiivinen säteilyannos mSv/vuosi; juomavedessä, hengitettynä, ravintokasveissa, maaperästä jne., kohteessa relevantit altistumistavat ja –reitit)
- Säteilyannoksen suuruus suhteessa vertailutasoihin (riskin kuvaus), säteilyyn liittyvä syöpäriski ja muut mahdolliset terveysriskit
Ionisoivaa säteilyä, sitä tuottavia radioaktiivisia aineita, säteilyn haittavaikutuksia ja sen arviointia, säteilyn taustapitoisuuksia ympäristössä ja viitearvoja säteilyriskin kuvaukseen erityisesti kaivosympäristön arviointiin liittyen on mm. viitteessä Komulainen (2013h). Säteilyturvakeskus (STUK) vastaa Suomessa viranomaisena säteilyyn liittyvistä asioista ja on alan asiantuntijalaitos. Sekä sen internet-sivuilla että STUK:n tuottamissa raporteissa ja muussa materiaalissa on terveysriskin kannalta hyödyllistä tietoa, ja säteilyyn liittyvät Suomen viranomaisohjeet (www.stuk.fi).
Jos todetaan, että kaivostoiminta ei lisää radioaktiivisten aineiden leviämistä ympäristöön (lisää siitä aiheutuvaa säteilyä) ja rikasta radioaktiivisia aineita kaivosalueelle, säteilyyn liittyvä terveysriskinarvio voidaan toteuttaa kertaluonteisena. Riskinarvio tulisi päivittää, jos säteilytilanne kaivoksella muuttuu.
Kirjallisuusviitteet
Komulainen, H. 2013h. Säteilyn aiheuttaman terveysriskin arviointi. Kauppila, T., Komulainen, H., Makkonen, S., Tuomisto J. Metallikaivosalueiden ympäristöriskinarviointiosaamisen kehittäminen: MINERA-hankkeen loppuraportti. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 199, 2013, s. 162-185. (http://fi.opasnet.org/fi/Minera-malli; Säteily).
STUK 2011. Säteilyturvallisuus luonnonsäteilylle altistavassa toiminnassa. Ohje ST 12.1 /2.2.2011.