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Il monitoraggio della radioattività nei muschi

Muschio Ctenidium MolluscumFin dai primi anni novanta i muschi sono stati utilizzati come indicatori di radioattività ambientale.

Grazie alla elevatissima capacità di ritenzione sono considerati ottimi indicatori della deposizione al suolo di elementi radioattivi come il Cesio-137.

Il Cesio-137 è presente nell'ambiente a causa degli esperimenti nucleari condotti in atmosfera negli anni sessanta e a causa di incidenti alle centrali nucleari come quelli di Chernobyl e Fukushima.

In Friuli Venezia Giulia il Centro Regionale di Radioprotezione conduce dal 1991 delle campagne di monitoraggio della radioattività nei muschi che si sono protratte fino al 2020.

 

Distribuzione spaziale del Cs-137 in Friuli Venezia Giulia

mappe del Cs137 (1991-1993-1997-2010)Mappa distribuzione Cs-137 anno 2020Dal 1991 sono stati effettuati campionamenti dei muschi in alcune decine di punti di prelievo dette stazioni. In un sottoinsieme di queste i campionamenti sono stati protratti dal 1991 fino al 2020 ad intervalli variabili. In questo modo è stato possibile osservare la distribuzione della deposizione di Cesio-137 nel territorio e vedere come questa si modifica negli anni.

Nelle immagini di questa sezione sono rappresentati  i dati del 1991, 1993, 1997, 2010 e 2020. I valori di attività sono riferiti alla data di misura. Le mappe sono costruite sulla base dei dati provenienti da sottoinsiemi delle stazioni di campionamento. Le scale di colore sono diverse e calcolate automaticamente sulla base dei valori massimi di Cs-137 in Bq/m2 misurati nell'anno di riferimento. La mappa con i dati del 2020 è stata costruita sulla base di 9 stazioni di campionamento delle quali 6 sono in comune con le altre mappe.

La distribuzione della concentrazione di Cs-137 nei muschi ha un andamento spaziale molto simile negli anni: i valori più elevati si trovano nella fascia a Nord-Est, la zona a suo tempo maggiormente interessata dalle ricadute radioattive della nube proveniente da Chernobyl, giunta in regione il 30 aprile del 1986.

Dalla prima campagna di studio del 1991 è evidente un notevole crollo della contaminazione radioattiva: i valori massimi di Cs-137 misurati nel 2020 sono pari a 350 Bq/m2 contro gli otre 14000 Bq/m2 misurati nel 1991 con una diminuzione di quasi un fattore 40.

Il calo è molto superiore a quello atteso dal solo decadimento radioattivo del Cs-137 che dopo 30 anni dovrebbe portare al dimezzamento del valore inizialmente misurato.

 

Andamento nel tempo del Cs-137 in Friuli Venezia Giulia

In questo grafico sono rappresentati tutti i risultati delle singole misure di Cesio-137 (Bq/m2) nei muschi raccolti nel corso degli anni in tutte le stazioni di campionamento.

grafico delle medie annue del Cs137 nei muschi

I punti verdi, che rappresentano le singole misure, mostrano una grande variabilità nell'anno (anche di 2 ordini di grandezza) legata alla distribuzione spaziale. 

Si osserva chiaramente la diminuzione nel tempo della concentrazione di Cs-137. I quadratini blu rappresentano la media annua.

Il tempo di dimezzamento del Cs-137 è di circa 30 anni. In questo arco di tempo questo elemento radioattivo dovrebbe decadere a metà del valore inizialmente misurato. Risulta evidente dal grafico che il Cs-137 misurato nei muschi diminuisce più rapidamente rispetto a quanto atteso dal solo decadimento radioattivo.

Una analisi più approfondita delle campagne di prelievo e analisi dal 1991 al 2013 è riportata in un lavoro presentato nel 2014 al Convegno Airp ad Aosta, scaricabile in pdf a questo link.

 

I muschi come indicatori di radioattività ambientale

1_MUSCHIO_CTENIDIUM MOLLUSCUMI muschi raccolti per le campagne di studio nel corso degli ultimi 30 anni sono muschi pleurocarpi (briofite) come il Ctenidium molluscum.

Le briofite presentano alcune caratteristiche che le rendono ideali nel biomonitoraggio:

a) sono ampiamente distribuite in tutti gli ecosistemi montani,

b) hanno un alto rapporto superficie/volume  e un alto potere assorbente,

c) non posseggono radici per l’assorbimento delle sostanze dal suolo e accumulano prevalentemente in maniera passiva,

d) mancano di un sistema vascolare ben sviluppato per cui vi è uno scarso trasporto delle sostanze all’interno della pianta,

e) alcune specie formano dei tappeti omogenei la cui superficie può essere facilmente misurata per stimare la deposizione al suolo

Sono quindi facilmente campionabili in diversi punti del territorio del Friuli Venezia Giulia per essere poi sottoposti ad analisi in spettrometria gamma.

 

Modalità di prelievo e preparazione dei campioni

5_preparazione e analisi muschiSono più di 20 le stazioni di campionamento poste sotto controllo dal 1991. In un sottoinsieme di queste i campionamenti sono stati ripetuti fino ad oggi ad intervalli di tempo variabili.

Per ogni stazione è stato individuato un tappeto di Ctenidium molluscum compatto e denso, sviluppato su superfici orizzontali direttamente su roccia e possibilmente lontano dal margine delle chiome degli alberi in modo da essere influenzati il meno possibili dalla percolazione di gocce di pioggia raccolte dalla chioma stessa e dall’apporto di foglie o altro materiale organico.

Per ogni tappeto sono stati asportati alcuni dischetti di muschio ed è stata calcolata la superficie totale.

I dischetti sono stati poi essiccati e sovrapposti all’interno di un piccolo becher da 50 ml appositamente tarato per la misura di spettrometria gamma.

 

Dati

I dati delle misure di Cesio-137 nei muschi sono scaricabili in formato csv al seguente link.

Tabella dati Cs-137 nei muschi

Ultima revisione dei file csv: 15/09/2021

 



ultimo aggiornamento: mercoledì 29 settembre 2021