PRELIMINARY SAFETY ASSESSMENT OF TE-NORM DISPOSAL AT INDUSTRIAL ZONE, SOUTH CAIRO, EGYPT
ISOTOPIC AND GEOPHYSICAL STUDIES

SALEM, W.M., EL-HEMAMY, S.T. and MAHMOUD, N.S.

National Centre for Nuclear Safety and Radiation Control,
Egyptian Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt.

Key words: Industrial pollution, Natural radioactive materials,
Radio waste disposal. (pages 869-896)

دراسة مبدئية لتقييم دفن النفايات الإشعاعية الطبيعية فى منطقة
صناعية جنوب القاهرة - مصر
دراسات جيوفيزقية و نظائرية
 وفاء محمد مصطفى سالم و سهير توفيق محمد الهميمى و نارمين صلاح محمود

خلاصـــة

تتسم منطقه الغمازة الكبرى جنوب القاهرة - مصر -  بوجود العديد من المصانع منها مصانع الحديد والصلب وتقوم هذه المصانع بالتخلص من النفايات الناتجة من مصانعها بطرحها خارجا فى منطقه مفتوحة مكونه تل من النفايات بدون استخدام أى عوازل هندسية وتعتبر هذه النفايات ذات تركيز عالى من المواد المشعة الطبيعية نتيجة التكنولوجيا الصناعية. تم عمل تقييم مبدئى لتقدير جرعة التعرض الإشعاعى للعاملين بالمصنع والآهلين بالمنطقة. بحساب هذه الجرعة، وجدت أنها تعادل 8,4×10^-4 ملى سيفرت/ سنة للعامل و 1,1 ملى سيفرت/ سنة بالنسبة للآهلين. لتقليل هذه الجرعة للوصول بها للحد الآمن، تم اقتراح عمل مدفن ضحل لحفظ هذه النفايات ولهذا الغرض تم استخدام الطرق الجيوكهربية بالاستعانة ببعض آبار المياه المحفورة بالمنطقة لتحديد الطبقات الحاملة للمياه الجوفية وكذلك التراكيب الجيولوجية بالمنطقة.

تبين من المسح الكهربى وعمل القطاعات و الخرائط الجيولوجية أن صخور الحجر الرملى التابعة لعصر الايوسين توجد على عمق يتراوح بين 6م إلى 25م، كما تبين وجود فالق فى الجزء الغربى من منطقه الدراسة مما أدى إلى رفع صخور الحجر الجيرى التابعة لعصر الايوسين الأوسط فى مقابل عصر الايوسين العلوى، كما تم عمل تحليل كيميائى ونظائرى لعينات المياه المأخوذة من آبار المياه الجوفية. بناء على ذلك، تم تحديد المنطقة الغربية فى منطقه الدراسة كأنسب موقع للدفن ولكن الدفن قد يلوث المياه الجوفية، لذلك تم عمل تقيم مبدئى ثانى لحساب الجرعات الإشعاعية للمياه المستخدمة فى الشرب الناتجة من هذا الدفن.

ABSTRACT

Iron and steel factory, at El-Gammaza El-Cobra region (SW Cairo, Egypt), dumped the wastes generated during steel manufacturing as disposal piles outside the factory in open area without engineering structures. These wastes are considered technology enhanced natural occurring radioactive materials (TE-NORM wastes). A preliminary safety assessment was performed to estimate occupational and public exposures. Based on the scenarios considered, the exposures doses of the worker who present during the dumping of the slag waste and the nearby individual who lives at 100 m from the disposal area are 4.810^-4 mSv/y and 1.1 mSv/y , respectively. In order to reduce dose for nearby individuals, shallow ground disposal in the form of trench design is proposed as temporary disposal. For this purposes, geological, geoelectrical, hydrochemical and isotopic studies at the area under investigation were performed.

A grid pattern of Vertical Electrical Soundings (VES) was carried out in the studied area. The VES have been interpreted both qualitatively and quantitatively to make geoelectrical profiles and isopach map. The succession consists of seven geoelectrical zones (surface zones; zone A and zone B). Furthermore, the area under study has been affected by a fault, which is directed to the NE-SW. This fault is responsible for the presence of Middle Eocene Wadi Garawi (mainly highly argillaceous limestone) and Upper Eocene Wadi Houf (mainly marl to clay) formation side by side.

Concerning the hydrochemical and environmental isotopes study, twenty five samples were collected to investigate the groundwater reservoirs which are of great important for domestic and other uses. The stable isotopes (oxygen-18 and deuterium) analyses were used to identify the sources of recharge points. The studied area was recharged indirectly after evaporation prior to infiltration from irrigation return water as well as Nile water.

The variation in chemical composition of the examined waters was attributed to terrestrial salts which reveals to high concentration of sulphat comparable with World Health Organization (WHO), even so, these wells are still used for drinking. Additionally, the ground disposal of the slag waste may contaminate the groundwater for domestic uses. Therefore, a second preliminary safety assessment was carried out to evaluate the radiological impact of the TE-NORM which could be disposed in trench in term of ingestion dose received by individual drink water from a domestic well at 100 m far from this trench.