Polonium, uranium and plutonium radionuclides in aquatic environment of Poland and Southern Baltic

In the paper were presented the results of study for determination of natural (polonium 210Po, uranium 234U and 238U) and artificial (plutonium 238Pu, 239+240Pu and 241Pu) alpha radionuclides in aquatic environment of Poland and southern Baltic Sea as well as the recognition of their accumulation in marine trophic chain. The obtained results indicated that Vistula and Odra as well as Rega, Parsęta and Słupia are important sources of analyzed radionuclides in southern Baltic Sea. Total annual runoff of polonium, uranium and plutonium from Vistula, Odra and Pomeranian rivers to the Baltic Sea was calculated as about 95 GBq of 210Po, 750 GBq of 234+238U and 160 MBq of 238+239+240Pu. Investigation on the polonium 210Po, uranium 234U and 238U, as well as and plutonium 238Pu, 239+240Pu and 241Pu. concentration in Baltic biota revealed that these radionuclides, especially polonium and plutonium, are strongly accumulated by some species. The results indicate that the Baltic organisms accumulate polonium and plutonium from environment and the bioconcentration factors (BCF) range from 25 to 27 000. The Baltic Sea algae, benthic animals and fish concentrate uranium only to a small degree. In Baltic sediments, the concentration of uranium increases with core depth and it is connected with the diffusion of 234U, 235U and 238U from sediments via intersticial water to bottom water. The values of 234U/238U activity ratio in the sediments indicated that the possible reduction process of U(VI) to U(IV) and the removing of autogenic uranium from seawater to sediments in the Gdańsk Deep and Bornholm Deep constitutes a small part only.

W pracy przestawiono wyniki badań nad występowaniem naturalnych (polon 210Po, uran 234U i 238U) i sztucznych (pluton 238Pu, 239+240Pu i 241Pu) radionuklidów alfa promieniotwórczych w środowisku wodnym Polski i południowego Bałtyku, jak również rozpoznanie procesu ich nagromadzania w morskim łańcuchu troficznym. Wyniki badań wykazały, że Wisła i Odra oraz Rega, Słupia i Parsęta są ważnymi źródłami analizowanych radionuklidów w południowym Bałtyku. Całkowity roczny spływ polonu, uranu i plutonu wodami Wisły, Odry i rzek Przymorza został obliczony na 95 GBq dla 210Po, 750GBq dla 234+238U oraz 166 MBq dla 238+239+240Pu. Badania zawartości polonu 210Po, uranu 234U i 238U, jak również plutonu 238Pu, 239+240Pu oraz 241Pu w organizmach bałtyckich wykazały silne nagromadzanie w nich radionuklidów, szczególnie polonu i plutonu. Wartości współczynnika nagromadzania (BCF) polonu i plutonu w organizmach południowego Bałtyku mieszczą się w szerokim przedziale wartości od 25 do 27000. Bałtyckie wodorosty i organizmy zwierzęce nagromadzają uran w niewielkim stopniu. Z kolei w osadach bałtyckich stężenie uranu wzrasta z głębokością rdzeni, co związane jest z dyfuzją izotopów 234U, 235U i 238U za pomocą wody porowej do wody naddennej. Analiza wartości stosunku aktywności 234U/238U w osadach wykazała, że możliwa redukcja U(VI) do U(IV) i usuwanie autogenicznego uranu z wody morskiej do osadów w redukcyjnych rejonach Bałtyku: Głębi Gdańskiej i Głębi Bornholmskiej zachodzi w niewielkim stopniu.