RADON Rakennushygienian mittaustekniikka

Transkriptio

1 Mika Tuukkanen T571SA RADON Rakennushygienian mittaustekniikka Ympäristöteknologia Kesäkuu 2013

2 SISÄLTÖ 1 JOHDANTO MENETELMÄT Radonin mittaaminen Kohde Alpha Guard RADON Radonin isotoopit ja puoliintuminen Radonin terveyshaitta ja historia TULOKSET JA NIIDEN TULKINTA JOHTOPÄÄTÖKSET... 7 LÄHTEET... 8 LIITE/LIITTEET 1 Yksisivuinen liite 2 Monisivuinen liite

3 1 JOHDANTO 1 Ionisoivaa säteilyä lähettävät radioaktiiviset aineet kuuluvat osana ihmiseen ja hänen elinympäristöönsä. Luonnon taustasäteily aiheuttaa suurimman osan säteilyaltistuksesta, jonka suurin yksittäinen tuottaja on huoneilman radon hajoamistuotteineen. Sen arvioidaan aiheuttavan Suomessa n. 300 keuhkosyöpää vuosittain. Luonnon radioaktiiviset aineet kehossa, kosminen säteily sekä ulkoinen säteily rakennusten ja maaperän radioaktiivisista aineista aiheuttavat keskimääräisestä vuotuisesta säteilyannoksesta noin kolmanneksen /1/. 2 MENETELMÄT Tämän raportin pääasiallisena kirjallisuuslähteenä käytettiin Säteilyturvakeskuksen julkaiseman kirjasarjan kirjaa Säteily ympäristössä /1/. Lähteet ovat merkattu tekstiin numeroin. Mittaus oli osa Rakennushygienian mittaustekniikka kurssia. Mittaus suoritettiin Alpha Guard radon monitor laitteella (Kuva 1.). Mittauspaikaksi valittiin kohteessa keskeisellä paikalla oleva, tuuletettu peltikaappi. Laite säädettiin mittaamaan 10 minuutin sykleissä. Kuva 1. AlphaGuard

4 2.1 Radonin mittaaminen 2 Radonin mittaus voidaan suorittaa joko yhtäjaksoisena (integroivana) tai lyhytaikaisena mittauksena. Mikäli mittauksen tarkoituksena on selvittää, ylittääkö huoneilman keskimääräinen radonpitoisuus vuoden aikana sosiaali- ja terveysministeriön päätöksessä (994/92) mainitut ohjearvot, on käytettävä integroivaa menetelmää. Integroivalla menetelmällä mitataan radonpitoisuuden pitkän ajan keskiarvo. Tällöin mittausajan pitää olla vähintään kaksi kuukautta. Integroivaa mittaustapaa tulisi käyttää myös silloin, kun arvioidaan, onko mahdollinen radonkorjaus onnistunut. Radonpitoisuuden vuosikeskiarvon tarkkaa määritystä varten on tehtävä vuoden kestävä mittaus. Huoneilman radonpitoisuus vaihtelee vuodenajan mukaan. Vaihtelu on suurinta sellaisissa rakennuksissa, jotka on rakennettu radonia hyvin läpäisevälle maaperälle. Talvella huoneilman radonpitoisuus voi olla moninkertainen kesällä mitattuihin pitoisuuksiin verrattuna, harjualueilla jopa kymmenkertainen. Tästä syystä kahden kuukauden mittaus tulisi tehdä marraskuun 1. ja huhtikuun 30. päivän välisenä aikana. Jotta asunnon huoneilman radonpitoisuudesta saataisiin riittävän tarkka arvio, tulisi mittauksessa käyttää kahta mittaria, tosin pienissä asunnoissa voidaan käyttää myös yhtä mittaria. Integroiva mittari sijoitetaan asunnon alimpaan asuttuun kerrokseen, huoneeseen jossa oleskellaan huomattava osa ajasta. Kahta mittaria käytettäessä toinen mittari sijoitetaan yläkerrokseen. Kahta tai useampaa mittaria käytettäessä lasketaan asunnon huoneilman radonpitoisuus eri mittareiden osoittamista pitoisuuksista keskiarvona, keskimääräisellä oleskeluajalla painotettuna. /2/ Jatkuvatoimisella ja lyhytaikaisesti integroivalla mittalaitteella voidaan seurata huoneilman radonpitoisuuksia ja niiden ajallisia vaihteluita. Tällaiset mittalaitteet antavat alustavan arvion huoneilman radonpitoisuudesta. Radonkorjausten yhteydessä niitä voidaan käyttää apuna korjaustoimenpiteitä ja -kohteita valittaessa sekä arvioitaessa korjausten vaikutuksia. Mittaustulosten tulkinnassa on kuitenkin otettava huomioon, että sääolot ja rakennuksen ilmanvaihtotekninen toiminta voivat merkittävästi vaikuttaa tuloksiin. /2/ 2.2 Kohde Mittaus toteutettiin klo klo Kohde on Mikkelin Rantakylässä osoitteessa Kauppatie 13 sijaitsevan kaupan kellarikerros, jossa on aikai-

5 3 semmin sijainnut mm. myymälä, ja joka on nykyisin yksityisen yhdistyksen toimitila. Koko ko. alakerran pinta-ala on noin 450 m 2, josta tilan, jossa radon-mittaus suoritettiin, pinta-ala noin 150 m 2. Kyseistä rakennusta on laajennettu useita eri kertoja. Tila, jossa mittaus suoritettiin, valmistui 1970-luvulla. Maaperä on pääasiassa savimaata, ja lattiana maavarainen betonilaatta. Lattia on päällystetty hyvin kulutusta kestävillä keramiikkalaatoilla. Rakennuksessa on koneellinen ilmanvaihto. 2.3 Alpha Guard Laitteen valmistajan (Saphymo GmbH) mukaan Alpha Guard on kannettava laite, joka on suunniteltu radonkaasun (Rn 222 ) aktiivisuuden hetkelliseen tai jatkuvaan mittaukseen. Laitetta voidaan käyttää radonin mittaamiseen laboratorioissa, ympäristössä, kaivoksissa ja asunnoissa. Laitteen mittaus-alue on hyvin laaja, valmistajan mukaan Bq/m 3. Laite mittaa myös mm. lämpötilan, ilmanpaineen sekä ilmankosteuden. 3 RADON Radon on sisäilmassa esiintyvä, hajuton, mauton ja näkymätön radioaktiivinen kaasu. Radonia syntyy kallio- ja maaperässä radioaktiivisen uraanin toriumin hajotessa lukuisten vaiheiden kautta stabiiliksi, ei-aktiiviseksi lyijyksi. Radioaktiivisuuden yksikkö on becquerel (Bq), joka tarkoittaa yhden atomin hajoamista sekunnissa. Sisäilman radonpitoisuus ilmoitetaan becquereleinä kuutiometrissä ilmaa. Sisäilman suuri radonpitoisuus johtuu maaperästä sisätiloihin tulevasta, erittäin radonpitoisesta ilmavirtauksesta. Suomalaisissa asunnoissa keskimääräinen sisäilman radonpitoisuus on 120 becquerelia kuutiometrissä ilmaa (Bq/m 3 ). Suomen keskiarvo on maailman suurimpia. Sen aiheuttaa kylmä ilmastomme, rakennusten perustamistapa ja tiiviys sekä paljon uraania sisältävä maankamara ja hyvin ilmaa läpäisevä rakennusmaa. Radon sisäilmassa aiheuttaa suomalaisille noin puolet vuotuisesta efektiivisestä säteilyannoksesta, keskimäärin 2 millisievertiä. /1/ Radonin kulkeutumiseen rakennuksen alta rakennuksen sisäilmaan on monia reittejä, yleisimpiä niistä ovat seuraavat: /4/ maanvaraisen lattialaatan ja sokkelin välinen kutistumarako

6 alapohjalaatan ja kantavien väliseinien liitoskohdat kantavat väliseinät, jotka läpäisevät alapohjarakenteen maanvastaiset harkkorakenteiset tiivistämättömät seinät lattialaatan halkeamat kellarin maalattia lattialaatan läpiviennit takan ja lattian saumat tai takkarakenteet Radonin isotoopit ja puoliintuminen Radon on hajoamissarjan ainoa kaasu ja sitä esiintyy useina isotooppeina: uraanisarjan 222 Rn (radon), toriumsarjan 220 Rn (toron), ja aktiumsarjan 219 Rn (aktinon). 238 Rn on merkittävin isotooppi säteilysuojauksen kannalta, sen puoliintumisajan ollessa 3,8 vuorokautta. 222 Rn:n puoliintumisaika on vain 56 sekuntia, joten ainoastaan pieni osa siitä ehtii kulkeutua maa- ja kallioperästä hengitysilmaan. Aktiumsarjan isotooppia 219 Rn ei käytännössä katsoen sisäilmassa esiinny sen lyhyen puoliintumisajan (3,96 sekuntia) ja maankuoren vähäisen 235 U-pitoisuuden vuoksi./1/ 3.2 Radonin terveyshaitta ja historia Radonin terveyshaittojen tutkimuksen voidaan katsoa alkaneen jo 1500-luvulla. Ensimmäiset tiedossa olevat radonin uhrit olivat Schneebergin alueen kaivostyöläisiä, joiden havaittiin kuolevan keuhkosairauteen. Sairautta kutsuttiin myöhemmin Schneebergin keuhkosairaudeksi. Vuonna 1879 lääkärit Härtig ja Hesse määrittivät Schneebergin taudin keuhkosyöväksi. Heidän mukaansa tautiin kuoli n. 75 % erään alueen kaivostyöläisistä. Vaikka syöpä yhdistettiinkin kaivostoimintaan, sen aiheuttavaa tekijää ei vielä saatu selville. Vuonna 1898 Marie ja Pierre Curie eristivät uraanipitoisesta malmista tuntemattomat alkuaineet radiumin ja poloniumin. He kutsuivat radiumin tuottamaa radioaktiivista kaasua nimellä radiumemanaatio. Ensimmäiset mittaustulokset radiumemanaatiosta julkaistiin vuonna Myöhemmin tämä kaasu sai nimen radon. Saksassa tehtiin 1930-luvulla mittauksia, joiden mukaan Schneebergin alueen kaivoksissa radonpitoisuudet olivat Bq/m 3, pahimmillaan jopa Bq/m 3. Ensimmäiset kvantitatiiviset epidemiologiaan perustuvat arviot kaivosilman radonin hajoamistuotteiden aiheuttamasta keuhkosyöpäriskistä saatiin 1970-luvulla.

7 Suomessa ryhdyttiin mittaamaan ja valvomaan kaivosten radonpitoisuutta samoihin aikoihin. Asuntojen säteilysuojeluongelmaksi radon tunnistettiin vasta luvulla./1/ Radonkaasu ei itsessään aiheuta keuhkosyöpävaaraa vaan vaara aiheutuu radonin lyhytikäisistä hajoamistuotteista. Radonkaasu sekä ilmassa leijuvat hajoamistuotteet kulkeutuvat hengitysilman mukana keuhkoihin. Hajoamistuotteet aiheuttavat säteilyannoksen tarttuessaan keuhkoputkistoon ja keuhkorakkuloihin. Radonin ja keuhkosyövän välisen yhteyttä on selvitetty ainakin epidemiologisesti ja eläinkokein. Asuinympäristössä radonista aiheutuva keuhkosyöpäriski on vaikea tutkittava, sillä todella suuret pitoisuudet ovat suhteellisen harvinaisia. Tupakointi on radonia paljon voimakkaampi keuhkosyövän aiheuttaja, ja radonin osuutta on vaikea saada näkyviin. /1/. 4 TULOKSET JA NIIDEN TULKINTA Sosiaali- ja terveysministeriön päätöksen 944/92 mukaan asunnon huoneilman radonpitoisuuden ei tulisi ylittää 400 becquereliä kuutiometrissä (Bq/m 3 ). Uusi asunto tulee suunnitella ja rakentaa siten, että radonpitoisuus ei ylittäisi arvoa 200 Bq/m 3. Radonpitoisuudella tarkoitetaan radonpitoisuuden vuosikeskiarvoa, joka on mitattu tai mittauksen perusteella määritetty radonpitoisuuden keskiarvo vuoden pituisena yhtäjaksoisena aikana. /2/ Taulukko 1. Mittaustulokset kaaviona. 300 Radon-pitoisuus Bq/m Mittaus Taulukko 2. Rantakylän kohde. Keskiarvo mediaani 105,34 Bg/ 3 m 89,75 Bg/ 3 m

8 Keskihajonta Maksimi Minimi 7,42 Bg/ 3 m 196 Bg/ 3 m 35 Bg/ 3 m Säteilyturvakeskuksen /3/ mukaan alueella, jossa mittaus suoritettiin, radontilanne on seuraavanlainen: Taulukko 3. Alueen tilanne. Posti- Posti- Nimi Mitattu- Ka Medi nume- toimi- ja (Bq/m 3 aani (Bq/m 3 ) (Bq/m 3 ) (Bq/m 3 ) ro paikka asunto- ) (Bq/m 3 ) ylityk- ylityk- ylityk- ja set set set Mikkeli Karikko % 7 % 1 % AlphaGuard-laite mittaa myös kohteen lämpötilan, ilmankosteuden sekä ilmanpaineen (Taulukko 4.). Taulukko 4. Mittaustulokset Lämpötila [C] Ilmankosteus [%] [ C / %] [mbar] Ilmanpaine [mbar] Mittaus nro.

9 5 JOHTOPÄÄTÖKSET 7 Radoniin ja sen terveyshaittoihin on nykyisin puututtu mielestäni kiitettävällä pieteetillä. Esimerkkinä mainittakoon uusiin taloihin jo rakennusvaiheessa asennettavat tuuletus- tai imuriputket. Kauppatiellä suoritetun mittauksen perusteella ei ole syytä jatkotoimenpiteille radonin suhteen. Sosiaali- ja terveysministeriön päätöksen 944/92 mukaan asunnon huoneilman radonpitoisuuden vuosikeskiarvon ei tulisi ylittää arvoa 400 becquereliä kuutiometrissä. Mitatussa kohteessa keskiarvo oli ainoastaan hiukan yli 100 becquereliä, maksimituloksenkin jäädessä alle 200 becquereliin. Verrattaessa tuloksia säteilyturvakeskuksen julkaisemiin, samalta alueelta mitattuihin tuloksiin, huomataan kyseisen kohteen olevan myös reilusti saman alueen keskiarvojen alapuolella. Kohde on samassa ilmanvaihtojärjestelmässä yläkerrassa sijaitsevan kaupan kanssa, joten ilmanvaihto on mitoitettu huomattavasti nykyistä käyttöastetta suuremmaksi. Tämä näkyy tilassa mitatun ilman lämpötilan sekä kosteuden tasaisuutena riippumatta vuorokauden ajasta tai käyttäjien lukumäärästä. Tehokas ilmastointi varmasti osaltaan laskee myös radon-pitoisuutta kohteessa. Itse mittaaminen ja laitteen käyttäminen oli helppoa. Ainoiksi virhelähteiksi muodostui koneen pienimuotoinen liikuttelu mittauksen aikana sekä itse mittauksen lyhyt kesto luotettavien tulosten aikaansaamiseksi. Koko mittausharjoitukselle antaisin ainoastaan yhden miinuksen liittyen mittaustulosten lataamiseen mittarista tietokoneelle. Ainakin ensimmäisellä kerralla kyseinen operaatio tuotti kohtuutonta henkistä tuskaa, joka tosin voi johtua mittaajan kapasiteetin loppumisesta eikä itse mittarista. Alla olevasta linkistä löytyy mittaustulokset kokonaisuudessaan Excel-muodossa. Microsoft Office Excel laskentataulukko

10 LÄHTEET 8 1. Säteilyturvakeskus Säteily- ja ydinturvallisuus Säteily ympäristössä. Toimittanut Roy Pöllänen. Karisto Oy:n kirjapaino, Hämeenlinna Asumisterveysohje. Asuntojen ja muiden oleskelutilojen fysikaaliset, kemialliset ja mikrobiologiset tekijät. Sosiaali- ja terveysministeriö Oppaita 2003:1, Helsinki WWW-sivu. Päivitetty Luettu Asumisterveysopas. Sosiaali- ja terveysministeriön Asumisterveysohjeen (STM:n oppaita 2003:1) soveltamisopas. Ympäristö ja Terveys-lehti, Pori 2005.

11 LIITE 1. Yksisivuinen liite

12 LIITE 2(1). Monisivuinen liite