Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Οριζόντια διασπορά και κατακόρυφη κατανομή του 137 Cs στην υδάτινη στήλη του Βορειοανατολικού Αιγαίου Εργασία Μεταπτυχιακής Eιδίκευσης του Παναγιώτη Μποκώρου.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Οριζόντια διασπορά και κατακόρυφη κατανομή του 137 Cs στην υδάτινη στήλη του Βορειοανατολικού Αιγαίου Εργασία Μεταπτυχιακής Eιδίκευσης του Παναγιώτη Μποκώρου."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Οριζόντια διασπορά και κατακόρυφη κατανομή του 137 Cs στην υδάτινη στήλη του Βορειοανατολικού Αιγαίου Εργασία Μεταπτυχιακής Eιδίκευσης του Παναγιώτη Μποκώρου Φυσικού Πανεπιστήμιο Πατρών Σχολή Θετικών Επιστημών Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες Πάτρα, 19/09/2006

2 Φυσικά ραδιονουκλίδια 40 Κ, 214 Βi, 87 Rb Τεχνητής προέλευσης ραδιονουκλίδια 137 Cs, 134 Cs, 60 Co, 90 Sr Πηγές 1)Παγκόσμιος ραδιενεργός επίπτωση πυρηνικών δοκιμών 2) Λειτουργία πυρηνικών αντιδραστήρων 3) Εργοστάσια επανεπεξεργασίας πυρηνικών καυσίμων 4) Διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων 5)Πυρηνικά ατυχήματα Θαλάσσιο περιβάλλον και Ραδιενέργεια Γενικά

3 Τεχνητά ραδιονουκλίδια σε θαλάσσιο περιβάλλον Ραδιολογική σημασία 90 Sr 137 Cs 238 Pu Pu 241 Am Ραδιενεργοί ιχνηθέτες 99 Tc 129 I 137 Cs Θαλάσσιο περιβάλλον και Ραδιενέργεια Τεχνητής προέλευσης ραδιονουκλίδια

4 Το 137 Cs στο θαλάσσιο περιβάλλον •Χρόνος ημιζωής (φυσικός, βιολογικός-οικολογικός, δραστικός) •Κινητικότητα (mobility) •Εκπομπή ακτινοβολίας-γ (γ-rays emitter) •Βιοσυσσώρευση (bioconcentration) •Βιομεγέθυνση (biomagnification) •Διαλυτότητα (soluble element) •Διατηρητικότητα (conservative element) •Non particle reactive element Χαρακτηριστικά

5 Συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs (Bq/m 3 ) Θαλάσσια περιοχή Μέσες τιμές συγκέντρωσης ενεργότητας 137 Cs σε επιφανειακά νερά θαλασσίων περιοχών κατά το έτος 2000 (Livingston and Povinec, 2000) Συγκεντρώσεις ενεργότητας 137 Cs σε θαλάσσια περιβάλλοντα Το 137 Cs στο θαλάσσιο περιβάλλον Επίπεδα τιμών

6 Το 137 Cs στο θαλάσσιο περιβάλλον •Παγκόσμια Ραδιενεργός επίπτωση πυρηνικών δοκιμών •Πυρηνικά ατυχήματα •Διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων (Aarkrog, 2003) Πηγές [1/3]

7 Το 137 Cs στο θαλάσσιο περιβάλλον Γεωγραφικό πλάτος ( ο ) (Aarkrog,2003) Πηγές [2/3]

8 Το 137 Cs στο θαλάσσιο περιβάλλον Εναπόθεση 137 Cs Cs kBq/m 2 Αιγαίο Πέλαγος (1986) (Kritidis and Florou, 1990) Πηγές [3/3] Σταθμός Μέτρησης

9 Υδάτινος όγκος Αιωρούμενο υλικό Μικροοργανισμοί Απόθεση Κατανάλωση Αποσύνθεση Κινητοποίηση Προσρόφηση Διάλυση Πρόσληψη Καθίζηση Διήθηση Διαλυτοποίηση Ψάρια Ανώτερα θηλαστικά Ατμοσφαιρική επίπτωση Βενθικοί οργανισμοί Ίζημα Πλανκτόν εν αιωρήσει Βιομηχανικά απόβλητα Λεκάνες απορροής, λιώσιμο πάγων (Avery, 1996) Το 137 Cs στο θαλάσσιο περιβάλλον Βιογεωχημικές διεργασίες

10 Φασματομετρία ακτινοβολίας-γ 1 Θωράκιση ανιχνευτή 2 Σύστημα ανίχνευσης Σύστημα ψύξης Δοχείο υγρού Ν 2 Προενισχυτής 3 Οθόνη 4 Τροφοδοτικό Υψηλής Τάσης 5 Ενισχυτής 6 Παλμογράφος Φωτογραφική απεικόνιση συστήματος φασματομετρίας -γ Ανιχνευτής HPGe Σχετική απόδοση 90% Διακριτική ικανότητα FWHM 2,1 keV στα 1,33MeV Διάταξη

11 Το Αιγαίο Πέλαγος (Lykousis et al.,2002) Βυθομετρία [1/2]

12 Το Αιγαίο Πέλαγος Μαύρη Θάλασσα Δυτική Μεσόγειος Λεβαντίνη Θάλασσα Η ευρύτερη περιοχή Αζοφική Θάλασσα Αιγαίο Πέλαγος

13 Το Αιγαίο Πέλαγος (Sofianos et al., 2002) Βυθομετρία [2/2]

14 Το Αιγαίο Πέλαγος χειμώνας άνοιξη καλοκαίριφθινόπωρο (Poulos et al., 1997) Πεδίον ανέμου

15 Το Αιγαίο Πέλαγος LSW BSW (Georgopoulos, 2002) Υδρολογία [1/2] BSW Black Sea WaterLSW Levantine Surface Water

16 Το Αιγαίο Πέλαγος Αιγαίο Πέλαγος Θάλασσα Μαρμαρά Μαύρη Θάλασσα ΒόσποροςΔαρδανέλια S αλατότητα σε psu Τ θερμοκρασία σε ο C V παροχή σε km 3 /y (Poulos et al., 1997) Υδρολογία [1/2] Εισροή 137 Cs στο στρώμα 0 – 50 m V Ρυθμός εισροής 137 Cs (TBq/y) t Χρόνος από το ατύχημα (έτη) (Egorov et al., 1999) BSW = 300 km 3 /y

17 Το Αιγαίο Πέλαγος Χαρακτηριστικά: •Κυκλώνας Χίου •Αντικυκλωνικές κινήσεις •Κυκλώνας Σποράδων •Αντικυκλώνας Σαμοθράκης •Αντικυκλώνας Άθω •Ρεύμα ανατολικού Αιγαίου •Θερμοαλατικό μέτωπο νότια της Λήμνου •Δευτερεύοντα θερμοαλατικά μέτωπα •Αναβλύσεις - καταβλύσεις (Lykousis et al., 2002) Δυναμική δομή

18 Το Αιγαίο Πέλαγος Μέση ετήσια πλανκτονική κατανομή (Siokou-Frangou et al., 2002) Κύρια Χαρακτηριστικά : • Ολιγοτροφικός χαρακτήρας • Άξονας βοράς - νότος • Άξονας δύση - ανατολή Βιοτικό καθεστώς

19 Ραδιοοικολογικό ιστορικό Λεβαντίνη Θάλασσα Αιγαίο Πέλαγος Έτος 0 – 150m 550 – 1200 m Α : συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs 150 – 550 m …… m (Sanchez-Cabeza et al., 2002) Αιγαίο Πέλαγος – Λεβαντίνη Θάλασσα

20 Ραδιοοικολογικό ιστορικό Δούναβης Δνείστερος Δνείπερος Συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs σε επιφανειακά νερά της Μαύρης Θάλασσας κατά το 1988 (Livingston and Povinec, 2000) Μαύρη Θάλασσα

21 Ραδιοοικολογικό ιστορικό (Φλώρου, 1992) Έτος αναφοράς1986 Δνείστερος Μαύρη Θάλασσα Μεσόγειος Λίμνη Λιμνοθάλασσα Λεβαντίνη Θάλασσα ΑιγαίοΙόνιο Αδριατική Δούναβης Δνείπερος Συγκεντρώσεις 137 Cs (Βq/m 3 ) Πριπαγιάτ Τσερνομπύλ Δαρδανέλια Ευρύτερη περιοχή [1/2]

22 Ραδιοοικολογικό ιστορικό Λεβαντίνη Θάλασσα Θάλασσα Κύπρου Μεσόγειος Πέλαγος Λιβύης Ιόνιον Αιγαίον Θάλασσα Μαρμαρά Δαρδανέλια Μέση τιμή δικτύου 15 σταθμών Μαύρη Θάλασσα Συγκεντρώσεις ενεργότητας 137 Cs (σε Bq/m 3 ) στο επιφανειακό θαλάσσιο στρώμα της υδάτινης στήλης κατά το (Φλώρου και συν, 2001) Ευρύτερη περιοχή [2/2] Έτος αναφοράς

23 Μέθοδοι προσδιορισμού 137 Cs •Αυτόματα υποθαλάσσια συστήματα •Μέθοδος ΑMP συγκαταβύθισης ( ≈ 100 L) •Μέθοδος επιτόπιου εμπλουτισμού του 137 Cs με την χρήση φυγοκεντρικής αντλίας μεγάλου όγκου (MarkIII Centrifugal Pump, Challenger Oceanic) 137 Cs 4 Βq/m 3 1,2 x μg/L (Heldal et al., 2003) 40 K στο θαλασσινό νερό Bq/m 3 (Tsabaris et al., 2005) Γενικά

24 Μέθοδοι προσδιορισμού 137 Cs AMP φωσφορομολυβδαινικό αμμώνιο (ammonium molybdophosphate) (NH 4 ) 3 P(Mo 3 O 10 ) Cs + + (NH 4 ) 3 P(Mo 3 O 10 ) Cs(NH 4 ) 2 P(Mo 3 O 10 ) Cs 3 P(Mo 3 O 10 ) Cs 2 (NH 4 ) P(Mo 3 O 10 ) Cs + Η μέθοδος ΑΜP συγκαταβύθισης Μέση απόδοση μεθόδου (98 ± 4) % Molero et al., % παρούσα εργασία

25 Μέθοδοι προσδιορισμού 137 Cs ΕργαστήριοΔειγματοληψίαΕργαστήριο • Εμποτισμός φίλτρων με ιοντοανταλλάκτη • Προετοιμασία δειγματολήπτη • Δοκιμαστική λειτουργία • Αποτέφρωση φίλτρων • Φασματομετρία-γ Μέθοδος επιτόπιου εμπλουτισμού [1/4] Ανάπτυξη μεθόδου Όριο ανίχνευσης μεθόδου 0,05 Βq/m 3 (ΕΡΠ, 2005)

26 Μέθοδοι προσδιορισμού 137 Cs Ιοντοανταλλάκτης : Cu 2 [Fe(CN) 6 ] σιδηροκυανιούχος χαλκός Cs + + Cu 2 [Fe(CN) 6 ] 137 Cs 2 Cu[Fe(CN) 6 ] + Cu Cs 4 [Fe(CN) 6 ] + Cu Cs + Μέθοδος επιτόπιου εμπλουτισμού [2/4] Εμποτισμός φίλτρων με ιοντοανταλλάκτη

27 Μέθοδοι προσδιορισμού 137 Cs K 4 [Fe(CN) 6 ] + 2 Cu(NO 3 ) 2 → Cu 2 [Fe(CN) 6 ] + 4 KNO 3 Αντλία κενού Φίλτρο Κύλινδρος ΟΝ Φιάλη Erlenmeyer Φίλτρο Κύλινδρος Φιάλη Erlenmeyer Αντλία κενού OFF Μέθοδος επιτόπιου εμπλουτισμού [3/4] Εμποτισμός φίλτρων με ιοντοανταλλάκτη

28 Μέθοδοι προσδιορισμού 137 Cs Έξοδος Π Φ1Φ1 Φ2Φ2 Ρ Είσοδος (Roos et al., 1994) A 2 /A 1 ≈ 0,2 - 0,3 Μέθοδος επιτόπιου εμπλουτισμού [4/4] Εφαρμογή μεθόδου Παρούσα εργασία Α 2 /Α 1 = 0,25 ± 0,22 T-test p=0,252 n=24

29 Δειγματοληψίες Ονομασία Σταθμού Σταθμός 1Σταθμός 2Σταθμός 3 Γεωγραφικές Συντεταγμένες Ν Ε Ν Ε Ν Ε Ημερομηνία χειμερινής δειγματοληψίας 30/11/200529/11/200501/12/2005 Ημερομηνία θερινής δειγματοληψίας 22/06/200621/06/200623/06/2006

30 Αποτελέσματα χειμερινής δειγματοληψίας 1 (4,73 ± 1,96) 2 (7,03 ± 3,97) 3 (4,70 ± 1,72) η=4 Bq/m 3 Οριζόντια διασπορά • BSW • Επιφανειακή κυκλοφορία

31 Αποτελέσματα χειμερινής δειγματοληψίας Κατακόρυφη κατανομή [1/3]

32 Αποτελέσματα χειμερινής δειγματοληψίας Κατακόρυφη κατανομή [2/3] n=3

33 Αποτελέσματα χειμερινής δειγματοληψίας Κατακόρυφη κατανομή [3/3] n=3

34 Αποτελέσματα χειμερινής δειγματοληψίας Στατιστικά ομογενείς ομάδεςΣημαντικότητα Ειδική αγωγιμότητα ( 1 ) ( ) 0,725 Αλατότητα ( 1 ) ( ) 0,762 Θερμοκρασία ( 1 ) ( ) 0,058 pH ( 1 ) ( ) 0,992 Πυκνότητα σ t ( 1 ) ( ) 0,644 Συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs ( ) 0,234 Στρωματοποίηση n=12

35 Αποτελέσματα χειμερινής δειγματοληψίας A = 84, ,75. C – 14,96. S – 7,73. T + 2,08. H – 0,11. P A = 10,97. C – 9,59. S – 1,36. T + 0,65. H – 0,11. P •Α η συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs σε Bq/m 3 •Cη ειδική αγωγιμότητα σε mS/cm •Sη αλατότητα σε psu •Τη θερμοκρασία σε ο C •Hτο pH •Pη πίεση σε dbar Συντελεστής προσδιορισμού R 2 = 0,428 n=12 Πολλαπλή Γραμμική Παλινδρόμηση

36 Αποτελέσματα θερινής δειγματοληψίας 1 (5,50 ± 3,07) 2 (4,88 ± 2,57) 3 (5,68 ± 4,65) n=4 Bq/m 3 Οριζόντια διασπορά • BSW • Επιφανειακή κυκλοφορία

37 Αποτελέσματα θερινής δειγματοληψίας Κατακόρυφη κατανομή [1/3]

38 Αποτελέσματα θερινής δειγματοληψίας Κατακόρυφη κατανομή [2/3] n=3

39 Αποτελέσματα θερινής δειγματοληψίας Κατακόρυφη κατανομή [3/3] n=3

40 Αποτελέσματα θερινής δειγματοληψίας Στατιστικά ομογενείς ομάδες Σημαντικότητα Ειδική αγωγιμότητα ( 1 ) ( ) 0,409 Αλατότητα ( 1 ) ( ) 0,997 Θερμοκρασία ( 1 ) ( ) 0,311 pH( )0,361 Πυκνότητα σ t ( 1 ) ( ) 0,846 Συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs ( 1 ) ( ) 0,879 Στρωματοποίηση n=12

41 A = -42,08 – 0,32. C – 0,33. S + 0,56. T + 7,37. H + 0,01. P A = -0,298. C – 0,393. S + 0,395. T + 0,102. H – 0,01. P •Α η συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs σε Bq/m 3 •Cη ειδική αγωγιμότητα σε mS/cm •Sη αλατότητα σε psu •Τη θερμοκρασία σε ο C •Hτο pH •Pη πίεση σε dbar Συντελεστής προσδιορισμού R 2 = 0,984 n=12 Αποτελέσματα θερινής δειγματοληψίας Πολλαπλή Γραμμική Παλινδρόμηση

42 Συμπεράσματα Paired T-test p=0,907 Εποχιακή διακύμανση μέσων επιπέδων Bq/m 3 5,48 ± 2,73 5,35 ± 3,22 n=12

43 Συμπεράσματα Καλοκαιρινή δειγματοληψία n=12Χειμερινή δειγματοληψία n=12 Εποχιακή σύγκριση κατακόρυφων κατανομών [1/2]

44 Συμπεράσματα Βq/m 3 1 (5,77 ± 1,15) 2 (8,16 ± 4,27) 3 (4,33 ± 1,73) 4 (3,67 ± 0,78) 1 (10,47 ± 1,98) 2 (4,03 ± 0,15) 3 (3,33 ± 0,70) 4 (3,57 ± 0,15) Εποχιακή σύγκριση κατακόρυφων κατανομών [2/2] n=3

45 Συμπεράσματα 1 (5,50 ± 3,07) 2 (4,88 ± 2,57) 3 (5,68 ± 4,65) 1 (4,73 ± 1,96) 2 (7,03 ± 3,97) 3 (4,70 ± 1,72) n=4 Bq/m 3 Εποχιακή σύγκριση οριζόντιων διασπορών

46 Συμπεράσματα Έτος Μέση τιμή συγκέντρωσης ενεργότητας 137 Cs και τυπική απόκλιση (Bq/m 3 ) 19862,6 ± 0, ,70 ± 0, ,3 ± 1, ,42 ± 2,98 (Φλώρου και συν., 2001, Παρούσα εργασία) Δραστικός χρόνος ημιζωής 6,4 y 5,4 y Επίπεδο τιμών [1/3] n=24 Επιφανειακή στιβάδα Βορειοανατολικού Αιγαίου

47 Συμπεράσματα Επίπεδο τιμών [2/3] Θαλάσσια περιοχή Μέση συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs και τυπική απόκλιση (Bq/m 3 ) ΈτοςΑναφορά Πατραϊκός κόλπος2,8 ± 0,72005Ευαγγελίου, 2005 Κρισσαίος κόλπος4,0 ± 1,02005Ευαγγελίου, 2005 Νότιο Ιόνιο Πέλαγος1,96 ± 0,262002Gulin and Stokozov, 2005 Μαύρη Θάλασσα18,29 ± 2,142002Gulin and Stokozov, 2005 Νότιος Ατλαντικός0,95 ± 0,222002Gulin and Stokozov, 2005 Βόρειος Ατλαντικός 1,25 ± 0,242002Gulin and Stokozov, 2005 Στενά Γιβραλτάρ2,28 ± 0, Gasco et al., 2002 Αζοφική Θάλασσα 19,62003Matishov et al., 2004 Βόρειο Αιγαίο5,42 ± 2, Παρούσα εργασία, n=24

48 Θαλάσσια περιοχή Μέση συγκέντρωση ενεργότητας 137 Cs και τυπική απόκλιση (Bq/m 3 ) Δραστικός χρόνος ημιζωής Τ eff και τυπική απόκλιση (y) Ιρλανδική Θάλασσα 60 ± 504 ± 1 Κελτική Θάλασσα3 ± 12 ± 1 Κανάλι Αγγλίας2,1 ± 1,21,2 ± 0,5 Βόρειος θάλασσα4 ± 23 ± 1 Βαλτική50 ± 2013 ± 2 Νορβηγική Θάλασσα 2 ± 14 ± 1 Θάλασσα Μπάρεντς 2,4 ± 0,55 ± 1 Θάλασσα Κάρα4 ± 113 ± 4 Βόρειο Αιγαίο5,42 ± 2,985,4 Συμπεράσματα Επίπεδο τιμών [3/3] (Povinec et al., 2003) Έτος αναφοράς 2000 n=24

49 Ευχαριστώ για την προσοχή σας


Κατέβασμα ppt "Οριζόντια διασπορά και κατακόρυφη κατανομή του 137 Cs στην υδάτινη στήλη του Βορειοανατολικού Αιγαίου Εργασία Μεταπτυχιακής Eιδίκευσης του Παναγιώτη Μποκώρου."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google