Transport von medizinischen Radionukliden mit dem Abwasser

39. DGMP Tagung 2008 in Oldenburg
Transport von medizinischen Radionukliden mit dem
Abwasser
Ulbrich, Susanne; Daniela Pittauerová; Bernd Hettwig; Rolf Goedecke;
Helmut W. Fischer
Universität Bremen, Institut für Umweltphysik, Otto-Hahn-Allee 1, 28344 Bremen
Einleitung
Abwasser und Klärschlämme der Kläranlagen werden routinemäßig in der Landesmessstelle für Radioaktivität
der Universität Bremen gemäß Strahlenschutzvorsorgegesetz auf Radioaktivität untersucht. Dabei wird häufig
das in der Nuklearmedizin zur Radiojodtherapie eingesetzte 131I nachgewiesen [1]. Patienten dürfen nach der
Therapie mit einer Aktivität von maximal 250 MBq entlassen werden. 131I gelangt danach mit den
Ausscheidungen der Patienten über das kommunale Abwasser in die Kläranlage und von dort bis in das
Flusssediment.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist das Beschreiben des Transportes von medizinischen Radionukliden vom
Patienten über das Abwasser bis zum Sediment. Dazu werden Proben der städtischen Kläranlage von Bremen –
Seehausen und Sedimentproben der Weser in Klärwerksnähe untersucht und mit den für diesen Zeitraum
relevanten Entlassungsaktivitäten der Patienten im Einzugsgebiet des Klärwerks verglichen.
Material und Methoden
In der ersten Probenreihe dieser Arbeit wurden über einen Zeitraum von zwei Wochen täglich Proben der
Kläranlage genommen. Dabei wurden Proben von zulaufendem Abwasser (24h Mischprobe), geklärtem
Abwasser (24h Mischprobe) und Primärschlamm aus der Vorklärung (Stichprobe) verwendet. Die Proben
wurden vom Klärwerk in 1l -Weithalsflaschen zur Verfügung gestellt und direkt nach der Entnahme im Labor
gammaspektroskopisch untersucht (Abb.1). Die Messzeiten betrugen in der Regel 24 Stunden.
Abb.1 HpGe Detektor mit Primärschlammprobe
Für die zweite Probenreihe wurden Sedimente am Weserufer gesammelt. Die Probennahme erfolgte bei
Niedrigwasser; ausgehend von der Ablaufstelle des Klärwerks Seehausen bis zu 15 km Flussauf- und abwärts.
Die Sedimentproben wurden je nach Menge in 1l Marinellibechern oder Petrischalen mit ca. 2 Tagen Messzeit
gemessen.
Alle Messungen erfolgten mit HpGe- Halbleiterdetektoren mit einer relativen Efficiency von 50% in einer
Bleiabschirmung von 10 cm.
Die Probennahme für Sedimente der anderen Uferseite und der Vergleich der Messdaten mit den
Entlassungsaktivitäten der Patienten sind in Vorbereitung.
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Ergebnisse und Diskussion
Der Primärschlamm eignet sich besonders gut zum Nachweis von medizinischen Radionukliden, da er als erster
Schlamm noch in der Vorklärung entsteht und so auch Nuklide mit kurzen Halbwertzeiten nachgewiesen werden
können (Abb.2).
0,007
99m
Tc
Kläranlage-Primärschlamm
Stichprobe 19.02.2008
7:00 Uhr
cps/Kanal
0,006
0,005
153
0,004
Sm
0,003
131
J
0,002
0,001
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Energie keV
Abb.2 Gammaspektrum eines Primärschlammes
Primärschlamm
Aktivität Bq/kg Tm
10000
1000
100
I-131
10
Tc-99m
1
16.2.08
18.2.08
20.2.08
22.2.08
24.2.08
26.2.08
28.2.08
1.3.08
3.3.08
Datum
Abb.3 131I, und 99mTc im Primärschlamm
Aus der Analyse der Primärschlämme kann man sehen, dass das hauptsächlich werktags verabreichte 99mTc nicht
an den Wochenenden nachgewiesen wird, während das aus der Radiojodtherapie stammende 131I über den
gesamten Zeitraum relativ konstant ist (Abb.3). Das wurde erwartet, da der Eintrag in das Abwasser durch die
Patienten nach Entlassung kontinuierlich erfolgt. Vereinzelt wurden auch andere Radionuklide wie z.B. 153Sm,
123 197
I, Hg und 67Ga nachgewiesen.
Aufgrund seiner langen Halbwertzeit von 8 Tagen lässt sich 131I auch im Sediment nachweisen. Die Aktivität ist
erwartungsgemäß im Sediment an der Ablaufstelle der Kläranlage am höchsten und fällt zu beiden Richtungen
ab, was durch die Messwerte bestätigt wird. Eine vollständige Durchmischung der Abwasserfahne des
Klärwerkes mit dem Flusswasser wird erst nach einigen 10 km erwartet [2].
Durch die gammaspektroskopische Untersuchung der Abwasser- und Sedimentproben lassen sich medizinische
Radionuklide nachweisen und langlebige Nuklide sogar bis ins Sediment verfolgen.
Literatur
[1] BMU2007 – Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung, Jahresbericht 2006, Bonn 2007
[2] SSK Band 9 – Radionuklide in Wasser-Schwebstoff-Sediment-Systemen und Abschätzung der Strahlenexposition, Stuttgart, New York, Gustav Fischer Verlag, 1988
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