Αξιολόγηση της παρουσίας ραδιονουκλιδίων και τοξικών ρύπων στην εγγύς περιοχή μονάδων επεξεργασίας πετρελαίου

Abstract

Oil is a fossil fuel of mass consumption and is included in the materials that emit natural radioactivity. During its processing-refining and burning processes, it releases into the atmosphere a large percentage of dangerous elements and compounds, including heavy metals and radionuclides, through the gases that are released and the ash that is formed.The purpose of this work was to investigate the burden caused to the environment by the continuous operation of the ELPE (Hellenic Petroleum) and Kavala Oil refineries that operate in two regions in Northern Greece, Thessaloniki and Kavala respectively. The investigation focused on the presence of radionuclides and heavy metals in areas near oil facilities. Spatial and local dispersion of pollutants in different types of samples was studied. In the case of ELPE (Thessaloniki), the samples studied included topsoil, wet precipitation (snow-rain) and root vegetables. Correspondingly for the area of Kavala, the samples concerned sand, marine sediments, marine waters and plant tissue-algae.The γ-ray spectroscopy was applied to determine the concentration of various radionuclides (activities of radionuclides U-238, Th-232 and Ra-226, but also Cs-137 and K-40) and α-ray spectroscopy to determine of the concentration of Uranium and the isotopic ratio of its natural isotopes and specifically the ratio of U-234 to U-238. The concentration of heavy metals and trace elements (such as As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) in the studied samples was carried out by various techniques such as inductively coupled plasma spectroscopy (ICP-MS and ICP-OES) ), X-ray fluorescence (ED-XRF) and polarography. This study will contribute to the assessment of environmental pollution caused by both radionuclides and heavy metals in areas similar to the areas studied and therefore to taking the necessary measures to protect the public and the environment

Το πετρέλαιο, είναι ένα ορυκτό καύσιμο μαζικής κατανάλωσης και συμπεριλαμβάνεται στα υλικά που εκπέμπουν φυσική ραδιενέργεια. Κατά τις διαδικασίες της επεξεργασίας-διύλισης και της καύσης του, απελευθερώνει στην ατμόσφαιρα ένα μεγάλο ποσοστό επικίνδυνων στοιχείων και ενώσεων μεταξύ των οποίων βαρέα μέταλλα και ραδιονουκλίδια, μέσω των αερίων που εκλύονται και της τέφρας που σχηματίζεται. Σκοπός της εργασίας αυτής ήταν η διερεύνηση της επιβάρυνσης που προκαλείται στο περιβάλλον από τη συνεχόμενη λειτουργία των διυλιστηρίων ΕΛΠΕ (Ελληνικά Πετρέλαια) και Καβάλα Oil που δραστηριοποιούνται σε δύο περιοχές στη Βόρεια Ελλάδα, Θεσσαλονίκη και Καβάλα αντίστοιχα.Η διερεύνηση επικεντρώθηκε στην παρουσία ραδιονουκλιδίων και βαρέων μετάλλων σε περιοχές πλησίον των εγκαταστάσεων πετρελαίου. Μελετήθηκε η χωρική και τοπική διασπορά ρύπων σε διάφορα είδη δειγμάτων. Στην περίπτωση της ΕΛΠΕ (Θεσσαλονίκη) τα δείγματα που μελετήθηκαν περιελάμβαναν επιφανειακό έδαφος, υγρές κατακρημνίσεις (χιόνι-βροχή) και φυλώδη λαχανικά. Αντίστοιχα για την περιοχή της Καβάλας, τα δείγματα αφορούσαν άμμο, θαλάσσια ιζήματα, θαλάσσια ύδατα και φυτικούς ιστούς-φύκια.Η φασματοσκοπία ακτινών-γ εφαρμόστηκε για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των διαφόρων ραδιονουκλιδίων (ενεργότητες των ραδιονουκλιδίων U-238, Τh-232 και Ra-226, αλλά και των Cs-137 και K-40) και η φασματοσκοπία ακτινών-α για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης του ουρανίου και της ισοτοπικής σχέσης των φυσικών ισοτόπων του και συγκεκριμένα του λόγου U-234 προς το U-238. Η συγκέντρωση των βαρέων μετάλλων και των ιχνοστοιχείων (όπως As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb και Zn) στα υπό μελέτη δείγματα πραγματοποιήθηκε με διάφορες τεχνικές όπως φασματοσκοπία με επαγωγικά συζευγμένο πλάσμα (ICP-MS και ICP-OES), φθορισμό με ακτίνες-Χ (ED-XRF) και πολαρογραφία. Η μελέτη αυτή θα συνεισφέρει στην εκτίμηση της περιβαλλοντικής ρύπανσης που προκαλείται τόσο από ραδιονουκλίδια όσο και από βαρέα μέταλλα σε περιοχές ανάλογες με τις περιοχές που μελετήθηκαν και συνεπώς στη λήψη των απαιτούμενων μέτρων για την προστασία του κοινού και του περιβάλλοντος.