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L’apport de radionucléides artificiels dans les eaux de rivière peut avoir lieu soit par déversement direct de rejets liquides de substances radioactives via les canalisations d’eaux usées, soit par l’intermédiaire des précipitations (lessivage de rejets atmosphériques).
En plus de la mesure de la radioactivité en continu, à l’aide des sondes NaI du réseau URAnet aqua, des échantillons d’eau sont également prélevés dans les fleuves afin de pouvoir déceler, en laboratoire, les plus petites traces de radioactivité d’origine artificielle. Ceci permet de détecter les rejets autorisés de substances radioactives dans le milieu aquatique par les entreprises en fonctionnement normal et également d’établir un bilan de la radioactivité artificielle qui quitte la Suisse par voie fluviale.
Ces mesures de traces (mesures bas niveau) sont effectuées par l’Eawag dans le cadre du programme national de surveillance coordonné par l’OFSP. Des échantillons d’eau de l’Aar et du Rhin sont prélevés en continu à Hagneck, Klingnau et Pratteln. En fonction du débit du fleuve, 20 à 40 échantillons sont ainsi prélevés automatiquement chaque jour. Les échantillons collectés pendant 1 mois sont ensuite mélangés pour former un échantillon mensuel de grand volume (entre 50 et 200 l).
La station de Hagneck se situe en aval de la centrale nucléaire de Mühleberg, à l‘embouchure de l’Aar dans le lac de Bienne. Située plus en aval encore, la station de Klingnau permet en plus la surveillance des rejets des centrales nucléaires de Gösgen et Beznau. Finalement, la station de Pratteln, située sur le Rhin, permet de prendre en considération également les rejets de la centrale nucléaire de Leibstadt.
Parallèlement à ces prélèvements d’eau, l’EAWAG procède à chacune de ces stations à des prélèvements complémentaires réguliers de sédiments en suspension. Des échantillons supplémentaires d’eaux souterraines, de poissons et de plantes aquatiques sont également prélevés par sondage. Les activités des radionucléides présents dans tous ces échantillons sont déterminées par spectrométrie gamma au laboratoire de l’EAWAG. A noter que les radionucléides des échantillons d’eaux sont concentrés par précipitation des hydroxydes de fer ; cette technique couplée au grand volume initial de l’échantillon permet d’abaisser significativement les limites de détection et de déceler les traces de radioactivité les plus infimes (à savoir des activités par unité de volume de l’ordre du milli-Becquerel par litre – mBq/l) pour lesquelles les sondes de mesure automatiques ne sont pas assez sensibles. Il est ensuite possible d’estimer la charge mensuelle en radionucléides à chacune des stations en multipliant l’activité mesurée en Bq/l ou mBq/l par la quantité totale d’eau totale qui s’est écoulée en ce point pendant la période de collecte. Ces estimations peuvent ensuite être comparées aux rejets déclarés par les entreprises.
Les échantillons de sédiments en suspension sont collectés à l’aide de trappes à sédiments pendant une période de 1 mois. Les poissons et les plantes aquatiques (sans les racines) sont prélevés immédiatement en aval des centrales nucléaires. Les plantes aquatiques sont lavées pour éviter une contamination par des particules en suspension et les poissons sont filetés. Les échantillons de sédiments, de poissons et de plantes aquatiques sont également lyophilisés avant la mesure. Les activités spécifiques des radionucléides présents dans ces échantillons sont données en unité de masse sèche.
La carte ci-dessus montre les stations de prélèvements pour les mesures bas niveau ainsi que les emplacements des sondes NaI du réseau automatique URAnet aqua. Les points de captage d’eau potable sont également représentés.