Lannoitteiden radioaktiivisuus

Transkriptio

1 YMPÄRISTÖN SÄTEILYVALVONTA / TOUKOKUU 2014 Lannoitteiden radioaktiivisuus Ympäristön säteilyvalvonnan toimintaohjelma Tuukka Turtiainen

2 Säteilyturvakeskus PL Helsinki Lisätietoja Tuukka Turtiainen puhelin ISBN (pdf)

3 Sisällys 1 Ympäristön säteilyvalvonta Suomessa Lakisääteiset ja sitoumuspohjaiset velvoitteet ympäristön säteilyvalvonnan toteuttamiseksi Lannoitteiden radioaktiivisuuteen liittyvät säädökset Näyteaineisto Analyysimenetelmät Tulokset Taustaa Radionuklidipitoisuudet Tulosten tulkinta Johtopäätös Viitteet... 8

4 4 (20) 1 Ympäristön säteilyvalvonta Suomessa Ympäristön säteilyvalvonnasta Suomessa vastaa Säteilyturvakeskus. Ympäristön säteilyvalvonta muodostuu vuosittain toteutettavasta jatkuvasta ohjelmasta, kerran strategiakaudella (510 vuotta) toteutettavista osaohjelmista sekä ydinvoimalaitosten ja kaivosten ympäristön säteilyvalvonnasta. Jatkuvassa ohjelmassa valvotaan muun muassa ulkoista säteilyä, ulkoilman radioaktiivisuutta ja elintarvikkeita. Mittaustulokset löytyvät Säteilyturvakeskuksen () internetsivuilta: Jatkuva valvonta antaa yleiskuvan säteilytilanteesta Suomessa. Jatkuvan valvonnan tuloksia täydennetään tarpeen mukaan osaohjelmien avulla. Niissä tuotetaan yksityiskohtaisempaa tietoa suomalaisten kannalta tärkeimmistä säteilyaltistuksen lähteistä. Osaohjelmista kerrotaan tarkemmin in internetsivuilla: Tämä raportti koskee lannoitteiden radioaktiivisuutta. Lannoitteiden sisältämät radioaktiiviset aineet voivat siirtyä maaperästä ravintokasvien tai rehunviljelyn ja tuotantoeläinten kautta ihmisen ravintoon, jolloin niistä aiheutuu säteilyannosta sisäisesti. Lannoitteiden radioaktiiviset aineet voivat aiheuttaa säteilyannosta ulkoisesti niille, jotka työnsä puolesta käsittelevät lannoitteita. Edellisen kerran lannoitteiden radioaktiivisuutta on selvitetty , jolloin tutkittiin 78 näytettä (Mustonen, 1984). 2 Lakisääteiset ja sitoumuspohjaiset velvoitteet ympäristön säteilyvalvonnan toteuttamiseksi in velvoitteet toteuttaa ympäristön säteilyvalvontaa on määrätty Säteilyturvakeskuksesta annetussa asetuksessa (1997/618, 1 ). Säteilyasetus (1991/1512, 2 ) määrää in toimimaan Euratom-sopimuksen artiklan 35 tarkoittamana valvontalaitoksena, jonka tehtävänä on sopimuksen tarkoittama ympäristön säteilyvalvonta ja valvontatietojen välittäminen Euroopan komissiolle. Ympäristövalvontaohjelmalla täytetään myös Euratom-perustamissopimuksen artiklojen ympäristön säteilyvalvontaa koskevat vaatimukset ja niiden perusteella annetut komission suositukset (2000/473/Euratom) ja neuvoston päätös 87/600. Velvoite ylläpitää valmiutta normaalista poikkeavien säteilytilanteiden varalta on kirjattu Valtioneuvoston pelastustoimesta annetussa asetuksessa (787/2003, 4 ). Koko valtakunnan kattavan ympäristön säteilyvalvonnan merkitys on kirjattu Valtioneuvoston periaatepäätökseen Yhteiskunnan turvallisuusstrategiaan Lannoitteiden radioaktiivisuuteen liittyvät säädökset Lannoitteiden sisältämille radioaktiivisille aineille ei ole asetettu enimmäispitoisuutta. Lannoitteiden lähettämä gammasäteily voi kuitenkin altistaa työntekijän ulkoiselle säteilylle. Muista luonnonsäteilyn lähteistä kuin radonista työntekijöille aiheutuvan säteilyaltistuksen toimenpidearvo on 1 msv vuodessa (ohje ST 12.1).

5 5 (20) 4 Näyteaineisto Näyteaineisto käsitti yhteensä 45 lannoitevalmistetta: 32 epäorgaanista lannoitetta, 7 orgaanista lannoitetta, 4 maanparannusainetta ja kaksi kasvualustaa (Taulukot 3-6). Näytteet olivat Elintarviketurvallisuusvirasto n vuosittaisen valvontasuunnitelmaan liittyviä viranomaisnäytteitä edustaen kattavasti Suomeen tuotuja tai Suomessa valmistettuja lannoitteita. Näytteet oli Suomen lisäksi valmistettu Venäjällä, Saksassa, Virossa, Israelissa, Ruotsissa ja Belgiassa. Näytteet oli otettu vuonna ja/tai 5 Analyysimenetelmät 6 Tulokset 6.1 Taustaa Näytteet analysoitiin gammaspektrometrisellä menetelmällä. Analyysimenetelmän periaatteet on kuvattu standardissa IEC 61452: Säteilyturvakeskuksen Ympäristön säteilyvalvonta (VALO) on FINAS-akkreditointipalvelun akkreditoima testauslaboratorio T167, akkreditointivaatimus EN ISO/IEC 17025:2005. Maaperässä on aina pieniä määriä luonnon radioaktiivisia aineita. Radioaktiivisuus on peräisin maaperässä esiintyvästä uraanista ja toriumista, jotka ovat olleet läsnä maankuoressa maapallon syntymisestä saakka. Ne ovat tuottaneet maaperään myös radioaktiivisia hajoamistuotteita (nk. uraani- ja toriumsarjat). Lisäksi maaperässä on kaliumia, josta vakio-osa on radioaktiivista kalium-40 -isotooppia. Sata grammaa luonnon kaliumia kilogrammassa vastaa kalium-40:n aktiivisuuspitoisuutta 3030 Bq/kg. Maaperän luonnollinen uraani- ja toriumpitoisuus on keskimäärin 35 Bq/kg, mutta pitoisuuksiin liittyy alueellista vaihtelua (Taulukko 1). Toriumin hajoamistuotteelle radium-228:lle referenssiarvoina voidaan pitää torium-232:n pitoisuuksia. Uraanisarjaan kuuluvan lyijy-210 -pitoisuudet pintamaassa ovat sitä vastoin aina selvästi suuremmat kuin maaperän uraanipitoisuus. Tämä johtuu siitä, että radium-226:n tuottama radonkaasu vapautuu maaperästä ulkoilmaan, jossa se muuttuu lyijy-210 -isotoopiksi, joka laskeutuu maan pintakerrokseen. Pintamaan lyijy-210 -pitoisuudet voivat tämän vuoksi olla satoja becquerelejä kilogrammassa.

6 6 (20) Taulukko 1. Maaperän luonnon radioaktiivisten aineiden pitoisuuksia (lähde: UNSCEAR, 2000) radioaktii- Luonnon vinen aine Keskipitoisuus kuivapainossa (Bq/kg) Vaihteluväli (Bq/kg) kalium uraani radium torium Tšernobylin ydinlaitosonnettomuuden seurauksena Suomeen kulkeutui radioaktiivisia aineita, jotka kulkeutuivat maaperään laskeuman kautta. Säteilyannoksen kannalta merkittävin näistä aineista oli cesium-137. Cesium-137 -pitoisuudet vaihtelevat eri puolella Suomea ja ovat nykyisin pintamaassa tyypillisesti Bq/kg. Lannoitteita valmistetaan orgaanisista materiaaleista tai maankuoren mineraaleista, joissa esiintyy vaihtelevia pitoisuuksia radioaktiivisia aineita. Lannoitteiden luonnon radioaktiiviset aineet sekä cesium-137 lähettävät gammasäteilyä. Tämän ulkoisen säteilyn annosnopeus riippuu radioaktiivisten aineiden pitoisuudesta, arviointipisteen etäisyydestä aineeseen sekä aineen tiheydestä ja laadusta. Muista luonnonsäteilyn lähteistä kuin radonista työntekijöille aiheutuvan säteilyaltistuksen toimenpidearvo on 1 msv vuodessa (ohje ST 12.1). Ulkoisen säteilyn annosnopeus Suomessa on tyypillisesti 0,05 0,30 µsv/h. 6.2 Radionuklidipitoisuudet Radionuklidipitoisuuksien yhteenveto on esitetty Taulukossa 2. Mittaustuloksiin liittyvä epävarmuus on raportoitu kattavuuskertoimella k=1, mikä vastaa noin 68 %:n luottamusväliä. Kaikki raportoidut pitoisuudet on laskettu tuotteen kuivapainoa kohti. Mittaustulokset on esitetty raportin lopussa löytyvistä Taulukoista 3 6.

7 7 (20) Taulukko 2. Yhteenveto tuloksista. N s viittaa näytteiden lukumäärään, N A radionuklidin analyysien lukumäärään, N <LOD havaitsemisrajan alittaneiden näytteiden lukumäärään, LOD range havaitsemisrajan vaihteluväliin sekä MinMax havaitsemisrajan ylittävien pitoisuuksien minimimaksimi. Suure Epäorgaaniset lannoitteet Orgaaniset lannoitteet Maanparannusaineet Kasvualustat (Bq/kg) N S / N a N <LOD LOD range MinMax 32 / / / / (Bq/kg) N S / N a N <LOD LOD range MinMax 32 / ,65 1,034 7 / 7 2 0,70,7 0,676,2 4 / 4 0 5,815 2 / (Bq/kg) N S / N a N <LOD LOD range Min Max 32 / ,42 0, / 7 2 0,30,6 0,363,8 4 / 4 0 4,015 2 / (Bq/kg) N S / N a N <LOD LOD range MinMax 32 / , / ,75,9 4 / / K-40 (Bq/kg) N S / N a N <LOD LOD range MinMax 32 / / / / (Bq/kg) N S / N a N <LOD LOD range MinMax 32 / ,10,9 0,820,82 7 / 7 3 0,21,5 0,268,5 4 / / 2 0 2,03,5 6.3 Tulosten tulkinta Kasviravinteista typpeä käytetään Suomessa peltohehtaaria kohti keskimäärin 70 kg/v, fosforia 6 kg/v ja kaliumia 18 kg/v (Maataloustilastollinen vuosikirja 2012). Riippuen lannoitteen ravinnepitoisuudesta ja -koostumuksesta, peltohehtaarille käytetään siis arviolta kg väkilannoitetta vuodessa. Peltohehtaarin pintamaan (10 cm) kuivamassa on noin 1000 tonnia, joten väkilannoitteen sisältämät radioaktiiviset aineet laimenevat erittäin tehokkaasti peltomaahan. Jotta radionuklidipitoisuuden merkittävää (>10 Bq/kg) lisääntymistä tapahtuisi 20 vuoden lannoituksen aikana, tulisi lannoitteessa olla yli 1000 Bq/kg uraani- ja toriumsarjan radioaktiivisia aineita. Kaikissa tutkitussa

8 8 (20) 7 Johtopäätös 8 Viitteet lannoitenäytteessä radionuklidien pitoisuudet olivat tyypillisesti alle 10 % tästä arvosta. Tutkittujen lannoitteiden käytöllä on siis vähäinen merkitys peltojen luonnon radioaktiivisten aineiden pitoisuuksiin. Epäorgaanisissa lannoitteissa cesium-137 -pitoisuus oli alle 1 Bq/kg ja orgaanisissa lannoitteissa alle 8,5 Bq/kg, joten tutkituilla lannoitteilla on vähäinen vaikutus peltojen cesium-137 -pitoisuuteen. Maanparannusaineiden ja kasvualustojen radionuklidipitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa tai pienempiä kuin viljelymaan luonnollinen radioaktiivisuus. Niiden käytöstä ei siis aiheudu ylimääräistä säteilyannosta. Ulkoisen säteilyn annosnopeus arvioitiin laskennallisesti lannoitevarastolle, jossa tutkittavaa lannoitetta oli mitoiltaan kuutionmuotoinen (3 3 3 m) kasa. Arviointipiste sijaitsi 1 metrin päässä kasasta, 1,5 metrin korkeudella. Lannoitteiden aiheuttama ulkoisen annosnopeuden lisäys oli 0,0040,16 µsv/h. Päivän työskentely (8 h) kasan vieressä aiheuttaa 0,031,3 µsv:n suuruisen lisän ulkoisen säteilyn annokseen (vuosiannoksena 7 µsv 0,3 msv). Toimenpidearvo 1 msv vuodessa ei siis ylity tutkituilla lannoitteilla. Kaikissa tutkituissa lannoitteissa radioaktiivisten aineiden pitoisuudet olivat niin pieniä, etteivät ne juuri lisää viljelymaan luonnollista radioaktiivisuuspitoisuutta. Maanparannusaineiden ja kasvualustojen radionuklidipitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa tai pienempiä kuin viljelymaan luonnollinen radioaktiivisuus. Lannoitteiden käsittelystä ei arvioida aiheutuvan toimenpidearvon ylittävää ylimääräistä ulkoisen säteilyn annosta. IEC 61452: 1995, Nuclear Instrumentation. Measurement of Gamma-Ray Emission Rates of Radionuclides. Calibration and Use of Germanium Spectrometers Instrumentation. IEC, Maataloustilastollinen vuosikirja Helsinki: Tike, Mustonen R. Lannoitteiden radioaktiivisuus. -B-VALO-31. Helsinki: Säteilyturvakeskus, Ohje ST Säteilyturvallisuus luonnonsäteilylle altistavassa toiminnassa. Helsinki: Säteilyturvakeskus, UNSCEAR United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources and effects of ionizing radiation, Vol. I: Sources. New York: United Nations, 2000.

9 9 (20) Taulukko 3A. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). tai myyjä (Bq/kg) kuivapaino (Cemagro Yleislannoite) Gardenia NPK Cemagro Oy E TT K-40 (EY-lannoite) Agro NPK Cemagro Oy E TT K-40 Belor R Premium NPK (-2) Belor Agro Oy E TT K-40 Belor R Premium NPK (S) Belor Agro Oy E TT K ±240 < 0,6 <50 11 ±1 1,9 ±0, ±200 <0,7 <50 34 ±2 12 ±1 < ±90 <0,4 14 ±1 5,2 ±0,5 4,7 ±1, ±210 <0,6 <3 1,1 ±0,3 <4

10 10 (20) Taulukko 3B. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Belor R Premium NK Belor Agro Oy E TT K-40 Belor Premium TYPPI 27 (Calcium Ammonium Nitrate 27 %) Belor Agro Oy E TT K-40 GreenCare Herkkuperunan lannos Berner E TT K-40 GreenCare Puutarhan Kevät Yara E TT K ±220 <0,6 <3 <1 <6 <3 <0,2 0 9,3 ±0,6 4,0 ±0,3 3,4 ±0, ±450 <0,7 0 <3 4,6 ±0, ±220 <0,6 0 6,8 ±1,3 6,3 ±0,7 <6

11 11 (20) Taulukko 3C. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Kekkilä Vihannes-Superex Kekkilä Oy E TT K-40 YaraMila Pellon Y4 Se Yara Suomi Oy E TT K-40 Suomensalpietari Se Yara Suomi Oy E TT K ±390 <0,3 <0,5 < ±220 <0,2 0 1,0 ±0,3 <0,5 410 ±30 <0,13 <0,6 34 ±2 Hiven Pellon 1 Yara Suomi Oy, Harjavalta E TT K ±80 <0,2 <1 4,1 ±0,2 5,5 ±1,1

12 12 (20) Taulukko 3D. Epäorgaaniset lannoitteet( = ei määritetty). Kekkilä Syyslannoite Kekkilä, Eurajoki E TT K ±290 <0,4 <0,6 <4 Kekkilä Marjalannoite Kekkilä, Eurajoki E TT K ±280 0,82 ±0,17 <30 12 ±1 2,1 ±0,3 Kekkilä Kesäkukkalannoite Kekkilä, Eurajoki E TT K ±250 <0,5 <0,6 Puutarhan NK Se Yara Suomi Oy, Harjavallan tehtaat E TT K ±160 <0,2 <5 <1,2 13 ±1 12 ±2

13 13 (20) Taulukko 3E. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Puutarhan Kesto Y Se Yara, Harjavalta E TT K ±300 <0,3 5,3 ±0,4 Nutriforte Syyslannoite Nutriforte Oy E TT K-40 Cemagro Agro lannoite ( ) Cemagro Oy E TT K-40 Cemagro Agro lannoite PK (3-6-33) Cemagro Oy E TT K ±540 <0,9 <60 < ±400 <0,9 <40 <5 <1, ±500 <1 <40 <5 <1,4 <6

14 14 (20) Taulukko 3F. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Kekkilä Ruukkukasvi Superex NPK Kekkilä Oy, Kasvuturve- ja lannoitetehdas E TT K ±310 <0,8 <4 <1 <8 Yara Can 27 Yara Suomi Oy E TT K ±30 <0,2 0 1,0 ±0,3 32 ±2 YaraMila Pellon Y2 Yara Suomi Oy, Uudenkaupungin tehtaat E TT K ±110 <0,4 1,6 ±0,2 <4 GreenCare Puutarhan Syksy Berner Oy, Kasvinsuojeluosasto E TT K ±480 <0,3 2,3 ±0,2 <3

15 15 (20) Taulukko 3G. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Kekkilä, Turve-Superex kastelulannoite Kekkilä Oy, Kasvuturve- ja lannoitetehdas E TT K ±740 <0,3 <0,4 Nurmikon kevät ja kesä, kivennäislannoite Berner Oy, Kasvinsuojeluosasto E TT K ±160 <0,3 <1,4 1,4 ±0,2 <3 YaraMila NK1 Yara Suomi Oy E TT K ±190 <0,2 <0,9 0,52 ±0,11 YaraMila Nurmen Y1 Yara Suomi Oy, Siilinjärven lannoitetehtaat E TT K ±70 <0,2 1,7 ±0,3 0,82 ±0,11

16 16 (20) Taulukko 3H. Epäorgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Nutri S-B kastelulannoite ( ) Schetelig Oy Ab E TT K ±390 <0,3 56±14 <1,4 <0,6 Substral Osmocote Marjapensas- ja hedelmäpuulannoite Transmeri Oy Ab E TT K ±230 <0,5 120 ±24 3,1 ±0,7 41 ±2 GreenCare Puutarhan Kesä Berner Oy, Kasvinsuojeluosasto E TT K ±430 <0,7 <50 <3,4 <1,4 Kekkilä Kastelulannoite Kekkilä Oy, Kasvuturve- ja lannoitetehdas E TT K ±660 <0,9 0 <4

17 17 (20) Taulukko 4A. Orgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Kekkilä Garden Luonnonmukainen puutarhalannoite NPK , sis. Hivenravinteita Kekkilä Oy, Kasvuturve- ja lannoitetehdas E TT K ±110 1,5±0,2 <30 1,8 ±0,3 <0,6 Neudorff Fertofit Bio-Puutarhalannoite Esbau Oy, Bio- Garden E TT K ±50 <1,5 2,6 ±0,4 3,8 ±0,2 5,9 ±0,8 Biolan Luonnonlannoite, kanankakka + merilevä Biolan Oy, Kauttuan tehdas E TT K ±40 8,5 ±0,4 6,2 ±0,6 1,6 ±0,2 5,7 ±1,0 Bio-Lehtipuu- ja Pensaslannoite Esbau Oy, Bio- Garden E TT K ±110 <0,3 0,7 ±0,7 3,0 ±0,3

18 18 (20) Taulukko 4B. Orgaaniset lannoitteet ( = ei määritetty). Giva verijauhe N 15, sisältää hivenravinteita Nelson Garden Oy E TT K ±30 0,26 ±0,05 <0,7 <0,3 Neudorff Azet Bio-Tomaattilannoite Esbau Oy, Bio- Garden E TT K ±160 <0,2 <30 1,1 ±0,3 2,3 ±0,2 GreenCare Luomu Yleislannoite NPK 4-1-2, sisältää hivenravinteita Berner Oy, Kasvinsuojeluosasto E TT K ±40 1,2 ±0,1 <0,7 0,36 ±0,09

19 19 (20) Taulukko 5. Maanparannusaineet ( = ei määritetty). Maanparannuskomposti Siilinjärven kunta, Tekniset palvelut E TT K ±2 34 ± ±1 8,6 ±0,4 Maanparannuskuitu Kouvola Ekokem- Palvelu Oy E TT K ±2 27 ±1 0 5,8 ±0,5 4,0 ±0,2 Maanparannuskomposti Auran kunta E TT K ±10 76 ±4 38 ±9 7,6 ±0,6 9,4 ±0,3 Kemiallisesti hapotettu puhdistamoliete Mikkelin vesiliikelaitos E TT K ±3 27 ±1 22 ±5 15 ±1 15 ±1 28 ±5

20 20 (20) Taulukko 6. Kasvualustat ( = ei määritetty). Kekkilä Puistomulta PLUS Kekkilä Oy, Joensuun multa-asema E TT K ±20 3,5 ±0,1 14 ±4 21 ±1 21 ±3 Kekkilä Nurmikkomulta PLUS Kekkilä Oy, Kuopion multa-asema E TT K ±30 2,0 ±0,1 14 ±4 14 ±4 12 ±1