معدل إنتاج الحرارة ومؤشرات مخاطر الإشعاع من العناصر المشعة في أنواع مختلفة من المياه الطبيعية في محافظة نينوى، العراق
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تلقي الدراسة الحالية الضوء على قياس وتقدير النشاط الإشعاعي للعناصر المشعة (238U, 226Ra, 232Th, and 40k) في المياه الطبيعية لمناطق مختلفة من محافظة نينوى في العراق ، تم جمع 15 عينة من مصادر مختلفة من المياه الطبيعية. حيث تم أستخدام التحليل الطيفي لأشعة كاما بأستخدام NaI(TI) لتحديد تراكيز النشاط الإشعاعي في العينات. وبحسب النتائج، تراوحت تراكيز النشاط الإشعاعي في عينة الماء المختبرة من 1.57±0.09-0.36±0.04 Bq/l بمتوسط قيمة 0.69±0.06 Bq/l لـ 238U ، و Bq/l 0.88±0.03-2.9±0.02 بمتوسط قيمة0.65±0.03 Bq/l لـ 226Ra ، و Bq/l 0.48±0.04-1.36±0.06 بمتوسط قيمة 0.88 ± 0.05 Bq/l لـ 232Th ، بينما لـ K40 36.89 ± 1.12-13.00 ± 0.69 بمتوسط قيمة 25.1±0.95 Bq/l على التوالي. النتائج التي تم الحصول عليها من عينات المياه أقل من الحدود الآمنة والمعيارية التي وضعتها لجنة UNSCEAR. بالإضافة إلى حساب مؤشرات الخطر الإشعاعي التي شملت مكافئ الراديوم (Raeq)، ومعدل الجرعة الممتصة في الهواء (Dγ) ، ومعدل الجرعة السنوية المكافئة الفعالة (AEDE)، ومؤشرات مخاطر الإشعاع الداخلي والخارجي (H)، ومخاطر الإصابة بالسرطان مدى الحياة (ELCR)، تم حساب الجرعة المكافئة للغدد التناسلية (AGDE)، ومؤشر المستوى المثالي لأشعة كاما (Iγ). للتحقق من طابعها الضار. من ناحية أخرى أظهرت النتائج أن معدل إنتاج الحرارة تتراوح بين (0.0015-0.006 µW/m3) وبمعدل (0.010 µW/m3) مما يدل على انخفاض معدل إنتاج الحرارة ولا يؤثر على درجة حرارة القشرة الأرضية. أخيرًا ، بالإضافة إلى المعلمات الفيزيائية والكيميائية مثل PH والمواد الصلبة الذائبة TDS والموصلية الكهربائية Ec. جميع البيانات المختبرة ضمن الحد المسموح به لمعايير منظمة الصحة العالمية. يمكن استخدام نتائج الدراسة الحالية لتوفير بيانات أساسية أساسية للتحقيقات الوبائية المستقبلية وبرامج المراقبة في المناطق قيد الدراسة.
تلقي الدراسة الحالية الضوء على قياس وتقدير النشاط الإشعاعي للنويدات المشعة ( 238U ، 226Ra ، 232Th ، 40k ) في أنواع مختلفة من المياه الطبيعية لمناطق مختلفة من محافظة نينوى في العراق. لتحقيق هدف الدراسة ، تم جمع 15 عينة من مصادر مختلفة من المياه الطبيعية حيث استخدمت مطيافية اشعة كاما بأستخدام كاشف أيوديد الصوديوم NaI(TI)لتحديد تركيز النشاط الإشعاعي في العينات. وفقًا للنتائج ، تراوحت قيم تركيز النشاط الإشعاعي بين ( 238U ، 226Ra ، 232Th ، 40 k ) في عينات المياه الطبيعية المختبرة (3.66 ± 0.04-1.57 ± 0.09) بمتوسط قيمة (0.69 ± 0.06) بيكريل / لتر لـ 238U ، و ( 2.9 ± 0.21-0.88 ± 0.03) بمتوسط قيمة (0.56 ± 0.03) بيكريل / لتر لـ 226 Ra بيكريل /لتر ، و (0.48 ± 0.04-1.36 ± 0.06) بمتوسط قيمة (0.88 ± 0.05) بيكريل / لتر لـ 232Th ، بينما لـ 40K (13.00 ± 0.69-36.89 ± 1.12) بمتوسط قيمة (25.1 ± 0.95) بيكريل / لتر على التوالي. النتائج التي تم الحصول عليها من عينات المياه أقل من الحدود الآمنة والقياسية التي وضعتها UNSCEAR. تم حساب مكافئ الراديوم (Raeq) ومعدل الجرعة الممتصة في الهواء (Dγ) ومعدل الجرعة المكافئة السنوية الفعالة (AEDE) ومؤشرات خطر الإشعاع الداخلي والخارجي (H). ، وخطر الاصابة بالسرطان مدى الحياة (ELCR) ، والجرعة المكافئة للغدد التناسلية (AGDE) ، ومؤشر المستوى المثالي لإشعة جاما (Iγ) للتحقق من طابعها الضار. وتبين أن مؤشرات الخطر الإشعاعي أقل من المعدل الدولي المسموح به ، حيث تشير القيم المتوسطة إلى أن عينات المياه قيد الدراسة لا تشكل مخاطر صحية على استهلاك الإنسان والحيوان للمياه. و من ناحية أخرى ، فإن المعدل الإجمالي المحسوب لإنتاج الحرارة (HPR) في المواقع أقل من 1 μWM-3 ، مما يشير إلى أن تركيزات 238U و 226Ra و 232Th و 40K تقع ضمن الحدود المسموح بها. بالإضافة إلى المعلمات الفيزوكيميائية مثل الأس الهيدروجيني PH والمواد الصلبة الذائبة TDSوالتوصيلية الكهربائية Ec. جميع البيانات المختبرة ضمن الحد المسموح به لمعايير منظمة الصحة العالمية. يمكن استخدام نتائج الدراسة الحالية لتوفير بيانات أساسية أساسية للتحقيقات الوبائية المستقبلية وبرامج المراقبة في المناطق قيد الدراسة.
Received 13/6/2022, Revised 9/9/2022, Accepted 11/9/2022, Published Online First 20/4/2023
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Unscear S. effects of Ionizing Radiation. United Nations, New York. 2000; 453-87. https://www.unscear.org.
Gómez M, Suursoo S, Martin-Sanchez N, Vaasma T, Leier M. Natural radioactivity in European drinking water: A review. Crit Rev Environ Sci Tec. 2022 Feb; 26: 1-8. https://doi.org/10.1080/10643389.2022.2041975.
Hoffman DC, Lawrence FO, Mewherter JL, Rourke FM. Detection of plutonium-244 in nature. Nature. 1971 Nov; 234(5325): 132-4.
Martin A, Harbison S, Beach K, Cole P. An introduction to radiation protection. 7th Edition. Boca Raton. CRC Press. 2018 Oct 25. https://doi.org/10.1201/9780429444104
Zhao X, Luo D. Driving force of rising renewable energy in China: Environment, regulation and employment. Rev renew sust energ rev. 2017 Feb 1; 68: 48-56.
Abbady AG, Al-Ghamdi AH. Heat production rate from radioactive elements of granite rocks in north and southeastern Arabian shield Kingdom of Saudi Arabia. J. Radiat Res Appl Sci. 2018 Oct 1; 11(4): 281-90.
Hasterok D, Webb J. On the radiogenic heat production of igneous rocks. Geosci. Front. 2017 Sep 1; 8(5): 919-40.
Szabo Z, Zapecza OS. Relation between natural radionuclide activities and chemical constituents in ground water in the Newark Basin, New Jersey. In Radon, radium, and other radioactivity in ground water; 1st Edition. eBook Published. 2020; p. 562. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781003069836.
Ubaidi KH, Nasri SK, Saudany ZA. Natural radionuclides and hazards in water and sediment samples of Tigris River in Al-Amara City-Maysan–Iraq. Adv J Theor Appl Phys. 2015; 44: 117-22.
Salahel Din K, Ali K, Harb S, Abbady AB. Natural radionuclides in groundwater from Qena governorate, Egypt. Environ Forensics. 2021 Apr 3; 22(1-2):48-55.
Alam I, ur Rehman J, Ahmad N, Nazir A, Hameed A, Hussain A. An overview on the concentration of radioactive elements and physiochemical analysis of soil and water in Iraq. Rev Environ Health. 2020 Jun 1; 35(2): 147-55.
Amin SA, Jassim AA. Radium Isotopes Levels in Drinking-Water Samples. J Eng Technol. 2017 Jan 28; 35(1 Part B): 46-9.
Alseroury FA, Almeelbi T, Khan A, Barakata MA, Al-Zahrani JH, Alali W. Estimation of natural radioactive and heavy metals concentration in underground water. J Radiat Res Appl Sci. 2018 Oct 1; 11(4): 373-8.
Oluyide SO, Tchokossa P, Orosun MM, Akinyose FC, Louis H, Ige SO. Natural radioactivity and radiological impact assessment of soil, food and water around iron and steel smelting area in Fashina Village, Ile-Ife, Osun State, Nigeria. J Appl Sci Environ. Ma. 2019 Feb 15; 23(1): 135-43.
Parhoudeh M, Khoshgard K, Zare MR, Ebrahiminia A. Natural radioactivity level of 226Ra, 232Th, and 40K radionuclides in drinking water of residential areas in Kermanshah province, Iran using gamma spectroscopy. Iran J Med Phys. 2019; 16(1): 98-102.
Alkhashab Y, Daoud R, Majeed M, Yasen M. Drinking water monitoring in mosul city using IoT In2019. Int Conf Comp Inf Sci Technol App. 2019 Mar 3; (p. 1-5). IEEE.
Salman AY, Kadhim SA, Alaboodi AS, Alhous SF. Study the contamination of Radioactivity levels of 226Ra, 232Th and 40K in (water) Iraq and their potential radiological risk to human population. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng C. 2020 Nov 1; 928 (7): 72-80.
Kurnaz A, Turhan Ş, Alzaridi FM, Bakır TK. Radiological and physicochemical properties of drinking waters consumed in the Western Black Sea Region of Turkey. J Radioanal Nucl Chem. 2021 Jun; 328(3): 805-14.
Taher AA, Mohammad K. Natural Radioactivity in Underground Waters In Tallafar Distract In Iraq. IOP Conf Se: Mater Sci Eng .2020 Nov 1; 928 (7): 72-79.
Darko EO, Tetteh GK, Akaho EH. Occupational radiation exposure to norms in a gold mine. Radiat. Prot Dosim. 2005 Jun 28; 114(4): 538-45.
Sedara SO, Adelowo A. Assessment of radiogenic heat production in soil samples around Ife steel rolling mill site in Southwestern Nigeria. Int J Innov Sci Res. 2015; 13(1):249-56.
Najam LA, Wais TY. Radiological Hazard Assessment of Radionuclides in Sediment Samples of Tigris River in Mosul city, Iraq. AJNSA. 2022 Jan 1; 55(1): 45-52.
Salih NA, AL-Bakhat YM, Abd ulmajeed, Al-Rahmani A, Murbat OM, Ameen NH, et al. Assessment of Radiological Air Contamination for Selected Places at Al-Tuwaitha Nuclear Site during winter and spring. Baghdad Sci J. 2018; 15(3): 278-286.
Najam LA, Muhammad KA, Mohammed FM. Evaluation of the Natural Radioactivity of Samples of Some Types of Field Crops in Different Areas of Tikrit, Iraq. Iran. J. Sci. Technol. Trans. A. 2021 Dec;45(6):2241-7.
Hameed BS, Fzaa WT. Concentrations and Radiation Hazard Indices of Naturally Radioactive Materials for Flour Samples in Baghdad Markets. Baghdad Sci J. 2021 Sep 1; 18(3): 0649.
Marzaali AA, Al-Shareefi MA, Abojassim AA. 222Rn, 226Ra and 238U concentration in water samples for some marshes in Dhi-Qar governorate, Iraq. Water Supply. 2022 Jan; 22(1): 1035-46.
Avwiri GO, Ononugbo CP, Nwokeoji IE. Radiation Hazard Indices and Excess Lifetime cancer risk in soil, sediment and water around mini-okoro/oginigba creek, Port Harcourt, Rivers State, Nigeria Environ Earth Sci. 2014; 3(1): 38-50.
Ojha L, Karunatillake S, Karimi S, Buffo J. Amagmatic hydrothermal systems on Mars from radiogenic heat. Nat Commun. 2021 Mar 19; 12(1): 1-1.
Hasterok D, Webb J. On the radiogenic heat production of igneous rocks. Geosci. Front. 2017 Sep 1; 8(5): 919-40.
United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources and Effects of Ionizing Radiation, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) 1996 Report: Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. United Nations. New York; 1996 Nov 7: p.86. https://www.unscear.org.
Annex D, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources and effects of ionizing radiation. Investigation of United Nation. New York,. 2000; 1: 2-17. https://inis.iaea.org.
Stein R. Water Law in a Democratic South Africa: A County Case Study Examining the Introduction of a Public Rights System. Tex L Rev. 2004; 83: 2167.
Arabi AE, Ahmed NK, Salahel Din K. Natural radionuclides and dose estimation in natural water resources from Elba protective area, Radiat Prot Dosim. 2006 Dec 1; 121(3): 284-92.
Parhoudeh M, Khoshgard K, Zare MR, Ebrahiminia A. Natural radioactivity level of 226Ra, 232Th, and 40K radionuclides in drinking water of residential areas in Kermanshah province, Iran using gamma spectroscopy. Iran J Med Phys. 2019; 16(1): 98-102.
Kashparov VA, Lundin SM, Khomutinin YV, Kaminsky SP, Levchuk SE, Protsak VP, et al. Soil contamination with 90Sr in the near zone of the Chernobyl accident. J Environ Radioact. 2001 Jan 1; 56(3): 285-98.
Ahmad N, Khan A, Ahmad I, Hussain J, Ullah N. Health implications of natural radioactivity in spring water used for drinking in Harnai, Balochistan. Int J Environ Anal Chem. 2021 Jul 15; 101(9): 1302-9.
Abd El-Mageed AI, El-Kamel AE, Abbady AE, Harb S, Saleh II. Natural radioactivity of ground and hot spring water in some areas in Yemen. Desalination. 2013 Jul 15; 321: 28-31.
Kurnaz A, Turhan Ş, Alzaridi FM, Bakır TK. Radiological and physicochemical properties of drinking waters consumed in the Western Black Sea Region of Turkey. J Radioanal Nucl Chem. 2021 Jun; 328(3): 805-14.