FORSVARETS FORSKNIN6SINSTITUTT

Transkript

1 SNTERN RAPPORT F-592 JODINNHOLD I DRIKKEVANN FRÅ FORSKJELLIGE STEDER I NORGE, SAMT JODINNHOLD I NEDBØR PÅ KJELLER OG I BERGEN VINTEREN OG VÅREN 1973 av E Simensen FORSVARETS FORSKNIN6SINSTITUTT NORWEGIAN DEFENCE RESEARCH ESTABLISHMENT Postboks Kjeller, Norge

2 FFIF Intern rapport F592 Referanse: 136 Dato: September 1973 JODINNHOLD I DRIKKEVANN FRÅ FORSKJELLIGE STEDER I NORGE, SAMT JODINNHOLD I NEDBØR PÄ KJELLER OG I BERGEN VINTEREN OG VÅREN 1973 av E Simensen Godkjent Kjeller 17 september 1973 T Hvinden Forskningssjef FORSVARETS FORSKINGSINSTITUTT Norwegian Defence Research Establishment Postboks Kjeller Norge

3 2 INNHOLDS FORTEGNELSE 1 INNLEDNING 3 Side 2 PRØVEMATERIALE OG MÄLEMETODIKK Fremgangsmåte ved direkte måling av jod uten radiokjemisk separasjon Jodinnhold i drikkevann Jodinnhold i nedbør Sammenlikning mellom malinger med og uten radiokjemisk separasjon 6 3 DISKUSJON 7 4 SAMMENDRAG 8 Litteratur 8 Appendiks 1 Jodi drikkevann 9 2 Jod i nedbør 11

4 3 JODINNHOLD I DRIKKEVANN FRA FORSKJELLIGE STEDER I NORGE, SAMT JODINNHOLDI NEDBØR PÄ KJELLER OG I BERGEN VINTEREN OG VÅREN 1973 SUMMARY Iodine in drinking water and precipitation has been measured by neutron activation techniques. Samples of water have been collected from waterworks at 11 different places in Norway from September 1972 to April For all these samples the average concentration was 5.9 JUg I/liter. Lowest and highest values were 4.5 and 6.7 jug I/liter. No seasonal variations were observed. From January 16 to March , the daily precipitation was collected at Kjeller. The average for 44 samples was 6.6 fig I/liter. The lowest and highest value in this period were 0.9 and 22.8 fi-g I/liter. Ecept from these and a third eceptional value there was very little variation from day to day. In the same period 15 days accumulated precipitation was obtained at Kjeller and Bergen. The average concentration for Kjeller was 6.1 fig I/liter, while the Bergen value was 5.5 jugl/liter. (Iodine content in drinking water from different piaces in Norway, and iodine content in precipitation from Kjeller and Bergen winter and spring 1973) INNLEDNING Undersøkelse av jodinnholdet i drikkevann ble påbegynt i september Resultatet av analysene til og med november samme år er gitt av Hetland (1). Foreliggende undersøkelse av drikkevann er en videreføring av disse arbeider til og med april Jodkretsløpet i naturen er enda ikke fullstendig klarlagt, men en regner med nedbøren som en vesentlig kilde til jod i drikkevannet (2). Det var derfor av interesse å utvide undersøkelsen til også å omfatte malinger av jod i nedbør. PRØVEMATERIALE OG MÄLEMETODIKK Drikkevannsprøver fra følgende 11 steder i Norge ble tilsendt og analysert en gang pr måned: Oslo, Kjeller, Bergen, Molde, Røros, Trondheim, Værnes, Mosjøen, Bardufoss, Tromsø og Kautokeino. Med tillegg av Sarpsborg ble de samme prøvesteder nyttet i Hetlands undersøkelse. Nedbørundersøkelsen bygger på døgnnedbøren på Kjeller i tidsrommet 16 januar 12 mai 1973, samt nedbøren i 15 dagers perioder fra Kjeller og Bergen for samme tidsrom. Jodinnholdet ibåde vann og nedbør ble målt ved aktiveringsanalyse, dels ved radiokjemisk metode som beskrevet av Harvold (3), dels ved direkte malinger etter aktivering. I begge tilfeller ble plastampuller med 1 ml vann/nedbør bestrålt ved IFAs Jeep II reaktor i 15 minut ter med en nøytronflu på 1,4 IO 13 n/cm 2 sek.

5 4 Ved den radiokjemiske metode ble aktiviteten målt med en 4" dia 3" Nal krystall. Ved den direkte måling ble det nyttet en Ge-Li-detektor. I begge tilfelle ble spekteret registrert i en Ihtertechnique Didac 800 gammaspektrograf. Fremgangsmåte ved direkte måling av jod uten radiokjemisk separasjon a) Plastampuller med 1 ml vann/nedbør + 0,1 ml NH 3, dvs som ved radiokjemisk metode b) Rabbit med 7 prøver + standard bestråles i 15 minutter som ved radiokjemisk metode c) Prøven (ampullen) plasseres direkte i målekammeret uten noen form for förbehandling d) Telletid 5 minutter som ved radiokjemisk metode Standard ble laget på følgende måte: 0,1 ml (100 cmm) 1 mg Kl 1 jug Kl/100 ml = ,1 ml (100 cmm) 1 JugKI = 0,765 jug Kl/100 ml Konsentrasjonen av jod i standarden ligger på omtrent samme nivå som i prøvene. Da denne konsentrasjon er meget lav, blir radioaktiviteten liten etter bestråling. Med en telletid på 5 minutter ble telletallet lavt, og usikkerheten ved tellingen tilsvarende stor. Særlig var dette tilfelle for standarden, som ble målt til slutt. Det vil derfor være ønskelig med en høyere konsentrasjon på standarden, f eks 5 til 10 ganger den som ble nyttet. Jodinnhold i drikkevann Måleresultatene for samtlige analyser er gitt i appendiks 1. I følgende tabell 2.1 er resultatene stilt sammen, ordnet etter måned. For oversiktens skyld er også resultatene for månedene september november 1972 tatt med (1).

6 5 Sted Konsentrasjon (jug I/liter) Sep 72 Okt72 Nov 72 Des 72 Jan 73 Feb 73 Mar 73 Apr 73 Middel Kjeller 6,1 7,4 7,0-7,1 8,0 6,2 5,4 6,7 Oslo uten klort 6,7 6,9 5,4 7,7 6,1 5,7 4,9 7,3 6,3 Oslo med klort 4>8 g>1 4^4 6>9 4,4 5,3 5,4 7,4 6,0 Bergen 8,4 8,3 6,6-6,0 6,9 7,5 2,0 6,5 Molde 6,1 5,9 7,1 6,5 5,3 3,7 6,9 4,2 5,7 Røros 7,1 2,5-2,9 2,8 7,4 3,6 4,5 Trondheim 8,5 5,7 3,2 8,0 5,7 7,2 3,8 6,0 Værnes 5,8 6,2 4,9 5,6 8,3 6,9 6,1 Mosjøen 4,6-8,2-4,8 5,7 7,7 2,9 5,7 Bardufoss 6,7 7,5 7,5-3,9 5,7 4,6-6,0 Tromsø 4,6 6,0 4,8 3,6 7,7 6,8-2,0 5,1 Kautokeino - 2,0 7,8 3,7 3,5 7,4 7,0 7,1 Middel 6,1 6,5 5,9 5,9 5,2 5,8 6,6 4,8 5,9 Tabell 2.1 Jodkonsentrasjon i drikkevann for 11 forskjellige steder i landet i månadene september 1972 april Vannprøvene med og uten klor f ra Oslo er begge tatt f ra Maridalsvannet. Som en ser av tabellen er det liten spredning i måleresultatene. Fra måned til måned for de enkelte steder kan det være relativt store forskjeller, men tatt i betraktning av usikkerheten i målingene kan ikke dette tillegges særlig betydning. Middelverdien for samtlige steder for de forskjellige måneder ligger på omtrent samme nivå bortsett fra april, som er litt lavere. Innen de 8 måneder som er med synes det således ikke å være noen sikre tegn til sesongvariasjoner. Når det gjelder middelverdien for alle måneder for de forskjellige steder, er det også liten forskjell, kanskje med unntak av Røros. Det er rimelig å tillegge den lave verdien her vekt, da Røros ved siden av Kautokeino er det eneste sted som ligger i et innlandsstrøk. Røros-distriktet har tidligere også vært regnet til et av de jodfattige områder i vårt land. For Maridalsvannet er det ingen klar forskjell i jodkonsentrasjonen i vann uten klor og vann med klor. I middel for 11 målesteder og 8 måneder er konsentrasjonen av jod i drikkevannet 5,9 jug/liter. Jodinnhold i nedbør Måleresultatene for samtlige analyser er gitt i appendiks 2. I perioden 16/1 12/5-73 var det 44 døgn med nedbør. I middel har nedbøren hatt en jodkonsentrasjon på 6,7 /g/liter, range var 22,75 0,85 jug/liter. Spredningen rundt middeltallet er relativt liten. To nedbørsprøver skiller seg ut med høy jodkonsentrasjon: 27 januar konsentrasjon 22,7 jug I/iiter og 20 april konsentrasjon 13,1 ^g I/liter.

7 6 Det synes ikke å være noen sammenheng mellom nedbørmengde eller ph og konsentrasjon av jod. For de forskjellige måneder er middelverdien for nedbørmengde, ph og konsentrasjon av jod gitt i tabell 2.2 nedenfor. Måned Sum nedbør mm PH Kons jod i nedbør (Mg I/liter) Januar Februar Mars April Mai 14,3 62,6 15,1 48,8 48,0 5,1 5,1 5,1 5,2 5,3 8,2 (+6,1) 6,2 5,8 (t4,3) 7,5 Tabell 2.2 Sum nedbør, og middel for ph og konsentrasjonen av jod i døgnnedbør pa Kjeller for månedene januarmai 1973 ' (Middelverdi når en ser bortfra eksepsjonelle verdier 2 7/1 og 20/4) For januar og mai foreligger det observasjoner for bare deler av måneden. ph er bestemt med indikatorpapir, og er derfor ikke særlig nøyaktig. Gjennomsnittsverdien for 15 dagersprøvene for Kjeller viser omtrent samme verdi som middelet for døgnprøvene (6,1 mot 6,6 ug I/liter appendiks 2). Gjennomsnittsverdien for 15-dagersprøvene for Bergen er 5,6 jug I/liter (appendiks 2). Jodinnholdet i nedbøren synes således ikke å være høyere i Bergen enn på Kjeller, på tross av den nære beliggenhet mot havet. 2.4 Sammenlikning mellom malinger med og uten radiokjemisk separasjon Noen prøver ble målt både direkte og ved hjelp av radiokjemi. Tabell 2.3 viser resultatene. Prøve nr Radiokjemi (a) Direkte malinger (b) jug 1/1000 ml fig 1/1000 ml a/b 62A B Middel 63A B Middel 68A B Middel 0,384 0,450 0,417 0,494 0,541 0,518 0,538 0,498 0,518 0,442 0,553 0,496 0,570 0,579 0,575 0,590 0,540 0,565 0,84 0,90 0,92 69A 0,511 0,426 1,20 Tabell 2.3 Sammenlikning mellom radiokjemisk metode og direkte malinger ved bestemmelse av jod i vann

8 7 Det fremgår av tabell 2.1 at det er et relativt godt samsvar mellom de to metoder. Som det går frem av tallene i appendiks 1 er det i en del tilfelle meget dårlig samsvar mellom parallellene for samme prøve med den radiokjemiske metode. Dette skyldes sannsynligvis i første rekke forurensninger på grunn av mangier ved arbeidsteknikken. Ved forbedring av denne ble resultatene bedre, noe som går frem av tabell 2.3. Den radiokjemiske metode er arbeids krevende, og kapasiteten derfor liten. På grunn av disse svakheter ved metoden ble det gjort forsøk med direkte malinger. Usikkerheten på resultatene øker i noen grad med innholdet av andre isotoper i prøven. Sammenliknet med den radiokjemiske analyse synes metoden å gi tilfredsstillende resultater. 3 DISKUSJON Bortsett fra Kautokeino hvor vannkilden ikke er oppgitt, stammer drikkevannsprøvene fra overflatevann (1). Verdiene for jodkonsentrasjonen stemmer godt overens med svenske undersøkelser, hvor Sjöström (4) fant at jodkonsentrasjonen varierte mellom 0,7 og 7,3 jug/liter i overflatevann og 0,7 og 37,1/ig/liter i grunnvann. I foreliggende undersøkelse var variasjonene 4,5 6,7 Mg I/liter. Teorien om havet som jodkilde, atmosfæren med vinder og regnskyer som transportør, oø- nedbør, vekster oq humusrik iord som anrikere svnes å forklare iodens kretsløn i naturen (2). Med dette som utgangspunkt får plantelivet stor betydning for jodstatusen i et distrikt, og dette kan forklare at jod- og øvrig saltkonsentrasjon er lav i kalde innlandsstrøk (2). I dette kan også förklaringen ligge til at jodinnholdet i drikkevannet på Røros var lavere enn på de andre prøvesteder. Det er noe overraskende at nedbøren i Bergen ikke inneholder mer jod enn på Kjeller, på tross av den nære beliggenhet mot havet og den store nedbørmengde. En regner med at størsteparten av jod fra havet avgis til atmosfæren (99%) ved at jodid i havoverflaten oksyderes under påvirkning av solenergi til fritt jod (5). På den måten vil jod bli ført inn over landet med vinder, og oppholder seg i atmosfæren dersom det ikke vaskes ut av nedbøren. Det er grunn til å regne med at det oppstår en viss balanse med hensyn til jodkonsentrasjonen i atmosfæren, og dette kan være en forklaring til hvorfor en fant så liten spredning i innholdet av jod i nedbøren på Kjeller. Flere undersøkelser viser at hovedmengden av jod som tas opp av plantene stammer direkte fra atmosfæren (6). Også dyr/mennesker er i stand til å oppta jod direkte fra atmosfæren (7). På grunnlag av disse synspunkter kan jodstatusen i et distrikt i stor utstrekning betraktes uavhengig av nedbøren. En annen måte havet kan angi jod til atmosfæren på er i form av vanndråper. Dette skjer først og fremst ved storm og orkan, hvor små dråper rives løs fra havoverflaten. Den meteorologiske betegnelse på dette fenomen er at "havet ryker". Blåses vinden mot land, vil dråpene falle ned igjen i form. av nedbør rik på salter (8). For at nedbøren skal inneholde store jodmengder kreves det spesielle meteorologiske forutsetninger. Det kan være dette som har inntruffet den 27 januar og 20 april dette år, da det ble registrert spesielt høye jodkonsentrasjoner i nedbøren på Kjeller. De foran nevnte betraktninger om jodkretsløpet i naturen, og den kjennsgjerning at jod kan tas opp av planter og dyr/mennesker direkte fra atmosfæren er av betydning i beredskapsmessig sammenheng for den radioaktive isotop jod 131. Observasjonene til Jensen og Hvinden (9) av høye konsentrasjoner av jod 131 i lufta peker på at dette er av praktisk betydning.

9 8 SAMMENDRAG Jodinnholdet i vann og nedbør er bestemt ved aktiveringsanalyse, dels ved radiokjemisk metode og dels ved direkte malinger. Metode for direkte måling er beskrevet. For drikkevann fra 11 forskjellige steder i landet ble det i middel for månedene september 1972 april 1973 funnet en konsentrasjon på 5,9 ug I/liter. Høy este verdi, 6,7 jug I/liter ble funnet på Kjeller, mens laveste konsentrasjon, 4,5 /g I/liter ble funnet på Røros. Det ble ikke påvist noen sesongvariasjoner i konsentrasjonen. I tidsrommet 16 januar 12 mai 1973 ble døgnnedboren på Kjeller analysert. Konsentrasjonen i gjennomsnitt for 44 prøver var 6,6 ig I/liter. Laveste og høyeste verdi var 0,9 og 22,8 jug I/liter. Bortsett fra disse to verdier, og en annen dag med spesielt høy verdi, var variasjonen liten. I samme tidsrom ble nedbøren i 15 dagers perioder fra Kjeller og Bergen samlet. Gjennomsnittlig konsentrasjon for Kjeller var 6,1 jtfg l/liter, mens tilsvarende tall for Bergen var ^tg I/liter. Litteratur (JL) neuana, A (2) Sjøberg, K H (3) Harvold, U (4) Sjøstrøm, G (5) Miyake,Y S Tsunogai (6) (7) Vought, R L W T London F A Brown (8) Bengtsberg, B (9) Jensen, G T Hvinden Jodinnhold i drikkevann fra forskjellige steder i Norgehøsten 1972, Intern rapport Y586, Forsvarets forskningsinstitut (1973) Strumasjukdomarnas profyla ock behandling, Dr avhandl Sandviken & Uppsala (1972) Radiokjemisk analysemetode til bestemmelse av jodinnhold i melk, Teknisk notat F-217, Forsvarets forskningsinstitutt (1971) Jodhalten i svenska vatten, Nord Hyg T 37, 265 (1956) Evaporation of iodine from the ocean, J Geophys Res 68, 3989 (1963) Geochemistry of iodine, Chilean Iodine Educational Bureau, London (1956) A note on atmospheric iodine and its absorption in man, J Clin Endocrin 24, 414 (1964) VäderleksfÖrhollandena i samband med saltstörningarna under septemberstormarna i Västersverige 1969, Vattenfall, Stockholm (1970) Jod 131-faren ved radioaktivt nedfall, Intern rapport F340, Forsvarets forskningsinstitut^ )

10 9 APPENDIKS 1 JOD I DRIKKEVANN (Hvor tegnet er anført foran måleresultatet, er analysen utført ved radiokjemi. Der hvor måleresultatet åpenbart er feilaktig, er det utelatt ved utstrekning av middelverdien.) Prøvenr Sted Dato Kons ;iod(jug/100ml) Prøve A Prøve B Middel 1 Maridalsvann u/klor 18 des 0,771 3,413 0,771 2 it m/klor 18 des 1,333 0,693 0,693 6 Røros 10 des 1,884 1,002 7 Trondheim 11 des 0,798 2,018 0,798 8 Molde 14 des 0,652 1,382 0,652 9 Kjeller 15 des 1,651 1, Kautokeino 14 des 0,272 0,470 0, Bardufoss 18 des 7,778 1, Bergan 31 des 69,339 15, Mosjøen 31 des 1, , Tromsø w_ v an uca Kjeller 31 des >4 J Jl UBb 0,312 X n ain "." U,H/0 0,710 0,400 X n enn U,UUH 1,332 0,356 r> Arti U,H5JI 0, Værnes 0,552 0, Trondheim 0,568 0, Kautokeino 0,346 0, Bergen 0,598 0, Molde 17 jan 0,534 0, Røros 10 jan 0,294 0, Bardufoss 0,388 0, Tromsø 1,134 0,774 0, Maridalsvann u/klör n m/klor 31 jan 31 jan 0,372 0,404 0,856 0,674 0,614 0, Mosjøen 0 jan 0,484 0, Røros 10 fen 0,282 0, Molde 14 feb 0,370 0, Kjeller Trondheim 15feb 12feb 0,700 0,442 0,896 0,553 0,798 0, Værnes 15feb 0,570 0,579 0, Bergen Maridalsvann u/klor tt m/klor 15feb 21 feb 21 feb 0,745 0,590 0,426 0,636 0,540 0,725 0,691 0,565 0, Kautokeino Tromsø Mosjøen 15 feb 15 feb 23 feb 0,766 0,712 0,574 0,715 0,641 0,574 0,741 0,677 0, Røros 10 mar 0,671 0,814 0, Mosjøen Molde 9 mar 14 mar 0,784 0,723 0,756 0,658 0,770 0,691

11 10 Prøvenr Sted Dato Kons iod(/ig/100ml) Prøve A Prøve B Middel Bardufoss Kjeller Trondheim Bergen Værnes Tromsø Keutokeino Bardufoss Maridalsvann u/klor a m/klor Kautokeino Værnes Bergen Tromsø Trondheim Molde Røros Mosjøen Kjeller Maridalsvann u/klor a m/klor 15 feb 15 mar 12 mar 15 mar 15 mar 15 mar 19 mar 15 mar 31 mar 31 mar 14 apr 15 apr 15 apr 15 apr 24 apr 25 apr 10 apr 11 apr 15 apr 30 apr 30 apr 0,482 0,652 0,820 0,731 0,854 0,695 0,442 0,488 0,542 0,708 0,685 0,203 0,195 0,375 0,415 0,357 0,290 0,539 0,732 0,740 0,657 0,604 0,613 0,766 0,809 0,478 0,203 0,195 0,570 0,628 0,717 0,749 0,832 0,695 0,460 0,488 0,542 0,708 0,685 0,375 0,415 0,357 0,290 0,539 0,732 0,740

12 11 APPENDIKS 2 JOD I NEÖÖ0R 1 Døgnncdbør Kjeller (Hvor er anført foran måleresultatet, er analysen utført ved radiokjemi.) Prøvenr Dato Nedbør ph (1973) (mm) Kons iod (/ag/100 ml) jive A Prøve B Middel jan 2,5 0,392 0, jan 3,3 0,724 0,934 0, jan 1,8 0,496 0,454 0, jan 2,1 2,256 2,294 2, jan 0,1 0,646 0,858 0, jan 3,5 0,638 0,508 0, jan 0,1 0,760 0,646 0, jan 0,9 0,487 0,617 0, feb 4,8 0,729 0, feb 7,4 0,675 0,684 0, feb 10,1 0,643 0,654 0, feb 10,5 0,664 0,658 0, feb 17,9 0,482 0,514 0, feb 6,8 0,502 0,446 0, feb 4,0 0,450 0,532 0, feb 20 feb 1,1 0,1 0,844 0,903 0,876 0,590 0,860 0, mar 0,3 0,608 0,507 0, mar 0.1 0,473 0,557 0, mar 0,1 0,498 0,471 0, mar 5,2 0,829 0,717 0, mar 2,1 0,777 0,816 0, mar 0,6 0,663 0,755 0, mar 2,9 0,766 0,683 0, apr 0,1 4,5 0,615 0,505 0, apr 19,2 0,304 0, apr 2,1 0,136 0, apr 4,1 0,085 0, apr 2,8 0,807 0, apr 3,1 0,718 0, apr 5,1 1,313 1, apr 2,3 0,627 0,627

13 12 Prøvenr Dato (1973) Medbør (mm) ph Konsiod ( ig/100ml) Prøve A Prøve B Middel apr 1.3 0,327 0, apr 28apr 0,1 7,6 0,312. 0,312 0,337 0, apr 2 mai 1.0 5,2 0,496 0,496 0,511 0, mai 0,9 0,777 0, mai 15,6 0,755 0, mai 6,4 0,798 0, mai 10 mai 11 mai 3,7 4,7 11,4 0,831 0,831 0,734 0,734 0,780 0,780 Middel 0,670 Nedbør i 15 dagers perioder Kjeller Prøvenr Periode, dato (1973) Nedbør (mm) ph Konsiod (/ug/100 ml) Prøve A Prøve B Middel jan 39,6 0,714 0,766 0, feb - 28 f eb 1 mar- 15 mar 52,9 71,0 0,493 0,783 0,922 0,730 0,708 0, I apr- 10 apr 24,3 0,477 0, II apr- 15 apr 52, ,456 0, apr- 30apr 13,6 0,506 0,506 Middel 0,607 Nedbør i 15 dagers perioder Bergen Prøvenr Periode, (1973) dato Nedbør (mm) ph Konsiod (/ug/100 ml) Prøve A Prøve B Middel 67 Ifeb- -15 feb 203,3 0,500 0,533 0, feb feb 170,3 0,769 0,798 0, mar--15 mar 84,5 0,683 0,735 0, apr--15 apr 83,1 0,225 0,225 Middei 0,549