Stalen monitoring koncentracije radona v zaprtih prostorih

Izziv

Zemeljska skorja naravno vsebuje radionuklide, iz katerih v procesih razpadanja nastaja radon. Najpomembnejši od vseh je 222Rn (izotop radona z najdaljšo življenjsko dobo), ki prispeva k sevalnim obremenitvam zaradi vdihavanja skoraj 90 %. Radon spada med tako imenovane žlahtne pline, je kemijsko neaktiven in pronica iz tal proti površju. Zbira se v zaprtih prostorih ali izhaja v ozračje. Količine radona v zaprtih prostorih so lahko tako visoke, da sevanje alfa v življenjski dobi človeka povzroči nepopravljive spremembe v celicah pljučnega tkiva, katerih posledica je lahko tudi rakasto obolenje.

Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) je v letih 2005 do 2007 izvajala mednarodni projekt o učinkih radona, v katerem so sodelovali strokovnjaki iz več kot 30 držav vsega sveta. V knjigi »WHO Handbook on Indoor Radon 2009« so zapisali, da epidemiološke študije potrjujejo, da radon v bivalnem okolju povečuje verjetnost za rakasta obolenja pljuč prebivalcev. Predlagali so, da naj bo povprečna celoletna koncentracija radona v bivalnem okolju nižja od 300 Bq/m3, kar ustreza efektivni dozi 10 mSv na leto.

Mednarodna komisija ICRP za varstvo pred sevanji je v svoji publikaciji »ICRP 126: Radiological Protection against Radon Exposure, 2014« predlagala mejno koncentracijo radona v bivalnem okolju 300 Bq/m3 in manj kot 1000 Bq/m3 v delovnem okolju. Glej tudi dodatni vir: Poročilo ZVD/Centra za fizikalne meritve za 2016 (pdf). Kratko poljudno besedilo o radonu si lahko preberete tudi na strani Uprave RS za varstvo pred sevanji.

Shematski prikaz uhajanja radona iz tal v zgradbo prikazuje slika iz publikacije Agencije za radioaktivne odpadke Raopis (junij 2006) .

Prikaz prehajanja radona iz tal v zgradbo (vir Raopis, 2006)

Zaradi možnih kvarnih vplivov pri večjih koncentracijah, zlasti na mlajše organizme, je sistematično pregledovanje delovnega in bivalnega okolja predpisano z zakonom. Z ustreznimi ukrepi namreč lahko zelo zmanjšamo obremenitve z radonom. Meritve se izvajajo zlasti na območjih, na katerih je zaradi geološke sestave tal, tektonskih prelomov in poroznih kamnin mogoče pričakovati, da letno povprečje presega referenčno raven.

V Sloveniji meritve redno izvaja za to akreditirani laboratorij za meritve specifičnih aktivnosti radionuklidov Zavoda za varstvo pri delu (ZVD) Ljubljana. Meritve izvajajo tako, da za določen čas namestijo pasivne ali aktivne merilne naprave. Po poročilu za leto 2016 so v obdobju od 2006 do 2016 opravili 953 meritev koncentracije radona v 444 objektih, od tega 777 meritev v 393 šolah in vrtcih, 155 meritev v 40 javnih ustanovah in 21 meritev v 12 stanovanjih. Izmerjene koncentracije radona so bile v 109 šolah in vrtcih in štirih stanovanjih višje od 400 Bq/m3, Izmerjene koncentracije radona so bile v 16 drugih ustanovah višje od 1000 Bq/m3.

12. decembra 2017 je Državni zbor Republike Slovenije sprejel novi Zakon o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in jedrski varnosti (ZVISJV-1, UL RS št. 76 dne 22. 12. 2017), ki je v celoti nadomestil do sedaj veljavni zakon iz leta 2002, nazadnje dopolnjen leta 2015. Novi zakon, pri katerem nastajanju so sodelovali tudi strokovnjaki Uprave RS za jedrsko varnost, temelji na najnovejših spoznanjih stroke s področja varstva pred sevanji, ki so strnjena v poročilih ICRP (International Commission on Radiological Protection). Ta poročila so skorajda v vseh državah sveta priznana kot standardi varstva pred sevanji in se prenašajo v pravne sisteme.

Poglavitne novosti, ki jih prinaša novi zakon so na področju varstva pred sevanji zaradi naravnih virov sevanja, vključujoč varstva zaradi radona na delovnih mestih in v bivalnih prostorih. Zakon zajema tudi ukrepe za zmanjšanje izpostavljenosti zaradi gradbenih materialov, ozaveščanje vseh deležnikov in predpisuje obvezne sistematične meritve izpostavljenosti zaradi radona:

• v objektih, namenjenih izvajanju vzgojno-varstvenega, izobraževalnega, kulturnega ali zdravstvenega programa;
• v bivalnih prostorih, ki so v kleti ali pritličju, ali drugih prostorih, kjer je mogoče pričakovati, da povprečne letne koncentracije radona presegajo referenčne ravni;
• zunanje izpostavljenosti v zaprtih prostorih že obstoječih objektov zaradi uporabljenih gradbenih materialov;
• izpostavljenosti zaradi radona v primerih, kjer je mogoče pričakovati višje koncentracije radona, kot na primer v toplicah, jamah, rudnikih in drugih mestih pod zemljo;
• na delovnih mestih na območjih z več radona. Uvaja se obveza delodajalca da zagotovi meritve radona na delovnih mestih v pritličnih ali kletnih prostorih.

V pripravi je tudi Uredba o nacionalnem radonskem programu, ki bo določila nacionalne referenčne ravni koncentracij radona v delovnem in bivalnem okolju (EU uredba pravi, da nacionalna referenčna raven povprečne letne koncentracije radona v zraku v zaprtih prostorih ne sme presegati 300 Bq/m3).

Izziv, ki ga rešujemo je, kako z vidika obvladovanja dolgoročnih tveganj za zdravje zaradi izpostavljenosti radonu zagotoviti vsem zainteresiranim zanesljive, ekonomsko sprejemljive ter stalne nadzorne meritve v svojih prostorih.

Rešitev

Na trgu obstajajo različni merilniki radona, pasivni in aktivni. Cene se gibljejo v odvisnosti od načina merjenja in točnosti meritev od par sto eurov do preko več tisoč eurov. V sodelovanju z raziskovalcema dr. Damjanom Šoncem in mag. Francijem Henigmanom, ki sta razvila inovativen ter kakovostno in cenovno konkurenčen merilnik za radon, smo na platformi SMIP razvili namensko aplikacijo RADON Sense, ki dopolnjuje njun merilnik s sprotnim beleženjem podatkov koncentracije radona v oblaku, ki jih senzor pošilja v oblak v dejanskem času. Vzorčni merilnik je pridobil kalibracijski certifikat akreditiranega laboratorija BFS Radon-Kalibrielaboratorium v Berlinu.

Da bi v vsakem trenutku vedeli, kakšna je koncentracija radona v prostorih (koncentracije radona se namreč močno spreminjajo po dnevih in po letnih časih), je k projektu pristopil tudi ZVD in razvil merilni sistem, ki jim omogoča on-line merjenje in prikaz meritev.

Standardna različica merilnika je namenjena uporabi v prostorih, kjer ne prihaja do kondenzacije vlage (relativna vlaga pod 95%). Trenutno so predvidene naslednje komunikacijske povezave: RS485, Ethernet, WiFi, LoRa, napajalne opcije pa so: zunanji napajalnik, POE in baterijsko napajanje (samo za LoRa komunikacijsko povezavo).

Senzor za radon

SMIP aplikacija RADON Sense – Nadzorna plošča

Aplikacija RADON Sense sproti prikazuje urno meritev ter dnevno, mesečno in letno povprečje. Predvidene so tudi razširitve za obveščanje na dogovorjene e-poštne naslove in po dogovoru tudi hramba podatkov za daljše obdobje. V kolikor se podatki hranijo, je zgodovina meritev lahko prikazana tudi v obliki grafov.

Rezultati

Ključna prednost sistema RADON Sense je, da ima registrirani uporabnik preko interneta možnost sprotnega in oddaljenega vpogleda v trenutno stanje meritev v vseh svojih prostorih, kjer ima nameščene merilnike.

Z namestitvijo enega ali več merilnikov, predvsem v kletnih in pritličnih prostorih, lahko zagotovimo vsem zainteresiranim šolam, vrtcem, javnim zavodom, podjetjem, etažnim lastnikom, uporabnikom bivalnih stanovanjskih enot ipd. dokaj enostavno rešitev, ki omogoča reden monitoring koncentracije radona in s tem možnost, da v primeru preseganj referenčnih vrednosti dovolj zgodaj poskrbijo za ukrepanje v prostorih, kjer so koncentracije povišane.

V tej fazi uvajanja novega merilnika rezultate obravnavamo kot informativne, čeprav je vzorčni merilnik pridobil kalibracijski certifikat akreditiranega laboratorija BFS iz Nemčije (na določenih lokacijah izvajamo vzporedne meritve tudi z merilniki ZVD), kar pa že zadošča za opazovanje dogajanja v zaprtih prostorih in tudi že za sprejemanje prvih preventivnih ukrepov.

Ukrepi za zmanjšanje izpostavljenosti so lahko zelo različni. Ti so lahko

• prezračevanja prostorov,
• premestitve osebja v druge prostore,
• prenehanja redne uporabe prostorov,
• reorganizacije delovnih nalog in delovnega časa

do trajnejših ukrepov, kot so sanacije razpok ter izvedbe drugih gradbenih posegov, če izpostavljenosti radonu ni mogoče zmanjšati s preprostejšimi ukrepi. Med ukrepe lahko sodi tudi dogovor z ustrezno certificirano institucijo, ki ima merilne instrumente in usposobljen kader za izvedbo zelo natančnih meritev in za strokovno interpretacijo. Take, zelo natančne meritve so včasih nujno potrebne pred izvedbo sanacije za določitev točne mikrolokacije (razpoke, odprtine, priključki), kjer prodira radon v zaprti prostor.