facebook

Лаборатория за анализ и политики за въздуха

ЗАМЪРСЯВАНЕ НА ВЪЗДУХА С РАДОН

radon_184x250_fit_478b24840a

ЗАМЪРСЯВАНЕ НА ВЪЗДУХА С РАДОН

Мина Карпузова

Научни и учебни издания

 

 

В съвременния свят, на глобализация и индустриализация, където по-голямата част от населението на света е съсредоточено в големите градове и градските агломерации, превишаване на нивата на замърсяване на въздуха е почти неизбежно. Въпросът относно чистотата на въздуха е изключително актуален и с огромна важност за здравето на човека в населените места. Според Световната здравна организация, основните замърсители на въздуха са: фини прахови частици (ФПЧ), азотен диоксид (NO2), серен диоксид (SO2), тропосферен озон (O3) и въглероден оксид  (СО). Тези 6 замърсителя определят и индекса на чистотата на въздуха на дадена територия (Air Quality Index), като газът радон набира все по-голяма значимост и замърсяването с него в никакъв случай ни бива да бъде подценявано. Според СЗО, радонът е втория най-съществен фактор, който предизвиква рак на белия дроб, след тютюнопушенето и става първостепенен фактор за хората, които не пушат. Това поставя радона в полезрението на цялата общественост, като изключително важен обект на изследване. 

 

Радонът (Rn) представлява радиоактивен газ, без цвят и миризма, с пореден номер 86 от периодичната система, който е естествен източник на йонизиращи лъчения. Естествените изотопи са актинон 219 Rn, торон 220 Rn и радон 222Rn. Изотопът радон принадлежи към радиоактивното семейство на урана, с период на полуразпад от 3,823 дни. Изотопът 222Rn се образува при α-разпада на радиевия изотоп 226Rа и е открит е през 1900г. от немския химик Фридрих Дорн. Радонът е част от естествения радиоактивен фон на Земята и  се съдържа в почвата, скалите и водата, откъдето постъпва и във въздуха.  

В практиката, радонът се използва преди всичко за изучаване на физикохимичните свойства на твърдите тела, като намира приложение и в медицината, в така нар. радонови вани. Пример за такава е санаториума в Наречен, България, където протича лечение с радонова вода, разбира се под строго лекарско наблюдение. В допълнение, радонът намира реализация и в областта на сеизмологията, чрез метод за прогнозиране на земетресения по изменението на концентрацията на радона в подземните води.

 

ЗАМЪРСЯВАНЕ С РАДОН В ЖИЛИЩНИТЕ И ОБЩЕСТВЕНИ ПОМЕЩЕНИЯ  

Най-същественият проблем свързан с радона е неговото присъствие както в обществените сгради, така и в нашите домове. Опасният газ прониква свободно в сградите, чрез дефекти  или пукнатини във външната обвивка  или в основата, и по този начин облъчва живеещите.

Важно е да се отбележи, че радонът има способността да изминава големи  разстояния в почвата, достига повърхностния слой на Земята и по този начин попада във  въздуха. Налягането в сградите е по- ниско отколкото в почвите около тях, което е предпоставка за лесния му достъп. По този начин радона прониква в жилищните и обществените сгради. В помещенията той постъпва от: почвата и след това от основата върху която е построена сградата; водопроводната мрежа;  строителните материали;  както и от природният газ използван за домакински цели. Мерната единица за измерване на концентрацията на радон във въздуха се нарича бекерел на кубичен метър.

 

ВЛИЯНИЕ НА РАДОНА ВЪРХУ ЧОВЕШКОТО ЗДРАВЕ

Здравните ефекти от постъпилия в организма радон са пагубни, като латентният период варива около 20-30 години.   Радонът е силно канцерогенен газ, който чрез вдишване постъпват в човешкия организъм. Попаднал веднъж в нашето тяло, по трахеята и устната кухина, газът облъчва основно бронхиалния епител. След 1990 г. се провеждат редица проучвания в  страните от Европа,  Северна Америка и Китай, които разглеждат връзката между концентрацията на радон в сградите и  заболяемостта от рак на белия дроб. Анализът разкрива, че случаите на заболяемост, в различните страни, варират между 3 и 14% . Статистиката сочи, че средно в Германия  около 2000 човека годишно губят своя живот от болестта, в следствие на високи концентрации на радон в затворени помещения. Съгласно доклада от 2008 г. на Научния комитет по изучаване на действието на атомната радиация към ООН: „41 % от облъчването на населението се дължи на вдишването на радон и неговите краткоживущи дъщерни продукти, съдържащи се в атмосферния въздух.“            

В световен мащаб, данните от анализите поставя рака на белия дроб, като най-разпространеното злокачествено заболяване при мъжете и едно от най-честите при жените. Според статистиката за България, средно за година се регистрират 3624 смъртни случая от болестта, от които 81.6% са мъже.

Контрастно на казаното досега, освен тежки негативни последици за нашето тяло, радонът, в определени количества, се използва и с лечебна цел.  Най- разпространено е лечението с радонови вани, като най- концентрираната радоновата вода в България извира от Соленото изворче в Наречен. Повечето извори в района са хипотермални, с температура около 33 °С, слабоминерализирани (1,558 г. в л.), сулфатно-хидрокарбонатно-натриеви, с лека алкална реакция (рН 7,3) и с радонова концентрация около 1306 Бекерела.

Счита се, че умерения престой в радоновите изори има успокояващо и обезболяващо действие. Водата подобрява сърдечната дейност, разширява кръвоносните съдове, намалява или нормализира кръвното налягане. От своя страна, по време на лечението се увеличава диурезата, което донякъде се дължи и на калциевите и магнезиевите йони.  Наблюдават се изменения и в електрическата активност на мозъка. Счита се, че процедурите нормализират нивото на кръвна захар в организма и носят облекчение на страдащите от диабет. Именно поради лечебните свойства на радоновите води, всяка година, хиляди лекуващи се , а и туристи посещават Нареченските бани.

 

ЗАКОНОДАТЕЛСТВО

Имайки предвид сериозността на проблема и тежките последици върху човешкия организъм, при излагане на високи концентрации на радон, законодателството на Р. България, което в съответствие с изискванията на Европейското право, е изградило конкретна нормативна база.  

Съгласно директивата на ЕС 2013/59/Евратом се изисква: „държавите членки да установят национални референтни нива на концентрациите на радон в закрити помещения, като същите да не превишават 300 Bq/m3.“  През 2018 г. тази норма е реципирана и у нас. Важно е да се отбележи, че според статистиката,  средногодишните концентрации на закрито за страните от средна и южна Европа варират между 20-50 Bq/m3.

За сравнение, през 2010 г. е направено национално проучване от НЦРРЗ за измерване на концентрацията на радон. Определената средната геометрична стойност е както следва:

за Пловдив – 137 Bq/m3 ;

за София - 78 Bq/m3 ;

за Софийска област - 111 Bq/m3

за Варна - 80 Bq/m3;

Съществено е да се отбележи, че определеното референтно ниво е 300 Bq/m3, което означава, че показателите у нас са сравнително добри.

Съгласно извършеното проучване за нивата на радон в детските градини и училищата в София, са установени минимални превишения, като  в 82% от случаите резултатите са под референтните нива.

От съществено значение е, при наличие на превишени референтните нива в обществените сгради, незабавно да се предприемат всички необходими мерки, за да се намали концентрацията на радон във въздуха, в съответствие с принципа за оптимизация (например подобряване на вентилацията, ограничаване на постъплението на радон и др.) Важно условие е хората, живеещи или работещи в дадената  сграда, да бъдат информирани относно проблематиката. Допълнителна мярка е и „системният контрол на концентрацията на радон в сгради и работни места с повишено съдържание на радон във въздуха.“ (Стратегията за намаляване на риска от облъчване от радон 2018-2027г.).                                                                                                           

С цел решаването на наболелия проблем със замърсяването на въздуха с радона, е разработена национална стратегия за намаляване на риска от облъчване от радон, с период на действие от 2018 до 2027 г. Съгласно целите на доклада: “Стратегията ще спомогне още и за идентифициране и приоритизиране на конкретни области за сътрудничество, както и ще гарантира решаването на проблемите координирано, с перспектива за развитие на капацитета за намаляване на риска от облъчване от радон в дългосрочен план.“

В основата на стратегията стои събирането и разпространението на информация, както и разработване на план за координирани, конкретни действия. Заложени са дейности, свързани с измерване нивата на радон в жилища и други сгради с висок коефициент на използване от населението, както и предприемане на защитни мерки по приоритети. От съществено значение е изграждането на адекватни, строителни правила и норми. Една от мерките гласи , че: “Строежите трябва да са проектирани и изпълнени по такъв начин, че през целия си жизнен цикъл не трябва да представляват заплаха за здравето и безопасността на работниците, обитателите или съседите, нито да имат прекомерно силно въздействие върху качеството на околната среда или върху климата по време на строителството.“

 

МЕТОДИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА НИВАТА НА РАДОНА В ЗАТВОРЕНИ ПОМЕЩЕНИЯ

Специализираното измерване на радон е единственият начин да се установят повишени концентрации на радиоактивния газ в жилищните или обществени сгради.  Важно е да се спомене, че през зимните месеци, се наблюдава увеличение с около 4 пъти, в сравнение с по-топлите такива. Концентрацията на радон зависи от редица фактори, но основно се променя  в зависимост от конструкцията на сградата и нейната вентилацията. Това обуславя и сложността на прогнозиране. За да са максимално достоверни данните, измервания се правят в продължение на поне три месеца или по-дълго. В допълнение, за гаранция на качеството на измерванията  е задължително специализираните устройства да са преминали качествен контрол. Такива устройства са главно алфа детекторите, датчиците с активен въглен и електретните йонни камери.

 

Алфа детектори

Алфа детекторите се използват основно за дългосрочно измерване в жилищни сгради. Те са изградени от специфична пластмаса  (полиалил дигликол карбонат,  целулозен нитрат или поликарбонат) и имат вграден сензор,  който при досег с радон, регистрира излъчените алфа частици, които оставят микроскопични увредени зони, наречени алфа следи. Броят следи за единица повърхност е пряко пропорционален на концентрацията на радон. Алфа детекторите могат да засечат дори и минимална концентрация на радон  от  30 Bq/m3 за едномесечна експозиция.

Детектори с активен въглен

Детекторите с активен въглен се използват в случите на краткосрочна употреба (от 1 до 7 дена). Те функционират според принципа на  адсорбция на радон върху активната повърхност на въглена.

Електретни йонни камери

Електретните йонни камери са пасивни устройства, който се прилагат за средносрочен период (около месец) и също така измерват концентрацията на радон в затворени помещения. Тези устройства са изключително точни и широко приложими. Те работят на принципа на създаване на електрическо поле, като електрина играе ролята на сензор в йонната камера. Инженерното описание на процеса (според списание „Енерджи ревю“) е, че благодарение на пасивна дифузия, радонът, без дъщерните му продукти, постъпва в камерата през входен отвор с филтър и поради излъчената радиация, въздуха в камерата се йонизира.

Други популярни начини за измерване на нивата на радон в жилищата  са електронните сензори, както и датчиците за непрекъснат мониторинг. Важно е да се отбележи, че има възможност високата влажност на въздуха да повлияе на измерванията с този вид устройства. За да се избегне чувствителността на сензора към влажността, често входящият въздух от помещението се изсушава. В допълнение, с цел да се гарантира качественото функциониране на уредите за непрекъснат мониторинг, се изисква рутинно прекалибриране.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. Бално комплекс Медика, Наречен, Физически свойства и химичен състав на минералните извори с радонова вода;
  2. Министерство на здравеопазването, 2011 г., Влияние на радона върху здравето“;
  3. Национален институт по хидрология и метеорология
  4. Национална стратегия за намаляване на риска от облъчване с радон 2018-2027 г.;
  5. Регионала здравна инспекция
  6. Списание Енерджи ревю, брой 4, 2016 г., Измерване на радон в сградите;