Do fungi need to be included within environmental radiation protection assessment models?

Abstract

Los hongos se utilizan como biomonitores de los ecosistemas forestales, que tienen comparaciones relativamente altas de radionúclidos antropogénicos y naturales. Sin embargo, aunque se sabe que acumulan radionúclidos, por lo general no se consideran en las herramientas de evaluación radiológica para la evaluación ambiental (biota no humana). En este documento, la tasa de dosis total para los hongos se calcula utilizando la herramienta ERICA, asumiendo diferentes geometrías del cuerpo fructífero, un elipsoide único y geometrías más complejas considerando los diferentes componentes del cuerpo de la fruta y sus diferentes contenidos de radionúclidos según los datos de medición. En esta evaluación se utilizaron concentraciones de radionúclidos antropogénicos y naturales del ecosistema mediterráneo (España). La tasa de dosis ponderada total estimada estuvo en el rango de 0.31e3.4 μGy / h (percentil 95), similar a las tasas de exposición natural informadas para otros grupos silvestres. La dosis total estimada estuvo dominada por la exposición interna, especialmente de 226Ra y 210Po. Las diferencias en la tasa de dosis entre geometrías complejas y un modelo simple de elipsoides fueron despreciables. Por lo tanto, se recomienda el modelo elipsoide simple para evaluar las tasas de dosis a los cuerpos fructíferos de hongos. El micelio fúngico también fue modelado asumiendo un filamento largo. Usando estas geometrías, se realizaron evaluaciones de cuerpos fructíferos de hongos y micelio en diferentes escenarios (post-accidente, liberación planificada y exposición existente), cada uno basado en los datos de monitoreo disponibles. La tasa de dosis total estimada en cada caso fue inferior a la dosis de referencia de la prueba ERICA, excepto en el caso del escenario de exposición existente posterior al accidente (la Zona de Exclusión de Chernobyl) para el cual se estimó una tasa de dosis superior a 35 μGy / h para el cuerpo fructífero . La tasa de dosis de micelio estimada en este escenario de exposición existente posterior al accidente fue cercana al punto de referencia de 400 μGy / h para las plantas, aunque los hongos generalmente se consideran menos radiosensibles que las plantas. Se requieren investigaciones adicionales sobre las geometrías de micelio apropiadas y su contenido de radionúclidos. Sobre la base de las evaluaciones presentadas en este documento, no es necesario recomendar que se agreguen hongos a los marcos y herramientas de evaluación existentes; si es necesario, algunas herramientas permiten crear y utilizar una geometría que representa hongos dentro de una evaluación de dosis.

Fungi are used as biomonitors of forest ecosystems, having comparatively high uptakes of anthropogenic and naturally occurring radionuclides. However, whilst they are known to accumulate radionuclides they are not typically considered in radiological assessment tools for environmental (non-human biota) assessment. In this paper the total dose rate to fungi is estimated using the ERICA Tool, assuming different fruiting body geometries, a single ellipsoid and more complex geometries considering the different components of the fruit body and their differing radionuclide contents based upon measurement data. Anthropogenic and naturally occurring radionuclide concentrations from the Mediterranean ecosystem (Spain) were used in this assessment. The total estimated weighted dose rate was in the range 0.31e3.4 μGy/h (5the95th percentile), similar to natural exposure rates reported for other wild groups. The total estimated dose was dominated by internal exposure, especially from 226Ra and 210Po. Differences in dose rate between complex geometries and a simple ellipsoid model were negligible. Therefore, the simple ellipsoid model is recommended to assess dose rates to fungal fruiting bodies. Fungal mycelium was also modelled assuming a long filament. Using these geometries, assessments for fungal fruiting bodies and mycelium under different scenarios (post-accident, planned release and existing exposure) were conducted, each being based on available monitoring data. The estimated total dose rate in each case was below the ERICA screening benchmark dose, except for the example post-accident existing exposure scenario (the Chernobyl Exclusion Zone) for which a dose rate in excess of 35 μGy/h was estimated for the fruiting body. Estimated mycelium dose rate in this post-accident existing exposure scenario was close to the 400 μGy/h benchmark for plants, although fungi are generally considered to be less radiosensitive than plants. Further research on appropriate mycelium geometries and their radionuclide content is required. Based on the assessments presented in this paper, there is no need to recommend that fungi should be added to the existing assessment tools and frameworks; if required some tools allow a geometry representing fungi to be created and used within a dose assessment.