Indagine Radon nelle abitazioni della Regione Puglia
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Indagine Radon nelle abitazioni della Regione Puglia O. LATTARULO (*), V. MARTUCCI(**), L. VITUCCI(**) (*) Direttore Scientifico ARPA - Puglia (**) Direzione Scientifica ARPA - Puglia RIASSUNTO Il presente lavoro è stato eseguito dal CRR di Bari (Centro di Riferimento Regionale per il controllo della radioattività ambientale) dell’ARPA – Puglia nell’ambito dell’Indagine Nazionale promossa dall’APAT e dall’ISS, per determinare la concentrazione media nazionale e regionale del gas radon nelle abitazioni. Le misure della concentrazione di radon 222 sono state effettuate su un campione statistico, rappresentativo sia a livello regionale che come parte del campione statistico nazionale, di 310 abitazioni appartenenti a 9 (nove) Comuni. Il campione statistico rappresentativo di tutti i Comuni della Regione Puglia è costituito da Bari, Rutigliano (BA), Foggia, Troia (FG), Sant’Agata di Puglia (FG), Taranto, Lecce, Castrì di Lecce (LE) e Latiano (BR). La concentrazione di radon 222 è stata misurata mediante rivelatori passivi a tracce del tipo LR115 e CR39, posizionati all’interno delle abitazioni in due semestri successivi (autunno – inverno e primavera – estate). Sulla base dei dati sperimentali raccolti è stata valutata la variabilità della concentrazione di radon 222 nei due periodi dell’anno e la dipendenza dalla configurazione architettonica dell’edificio ed dalla sua localizzazione, dall’anno di costruzione degli edifici, dai materiali di costruzione utilizzati ed dalla presenza di finestre nel locale dosimetro.
INTRODUZIONE
La radioattività naturale negli ambienti chiusi, come abitazioni, uffici, scuole, altri edifici
pubblici, ecc., rappresenta la maggiore fonte di esposizione dell’uomo alle radiazioni
ionizzanti. Il radon e i suoi prodotti di decadimento contribuiscono a questa esposizione per
oltre il 50%.
Il radon è un elemento chimico radioattivo gassoso appartenente alla famiglia dei
199
cosiddetti gas nobili o inerti con numero atomico 86; esso ha 26 isotopi che vanno da Rn a
226
Rn; in particolare, la maggiore importanza per la dose di radioattività naturale è da
attribuirsi al radon 222, nell’ambito dei componenti della famiglia dell’uranio 238, sia per le
sue modalità di decadimento sia, soprattutto, per le sue caratteristiche chimiche poichè può
diffondere dal mezzo in cui è stato prodotto nell’atmosfera ed essere respirato dall’uomo. Il
radon 222, una volta formatosi, raggiunge l’interfaccia materia-aria e, in quantità inferiore,
l’interfaccia liquido-aria, liberandosi in seguito nell’atmosfera. Affinché si verifichi un
rilascio efficiente di radon negli spazi d’aria presenti nel suolo, l’atomo di radon si deve
formare nei primi 20-70 mm della superficie del minerale.
Una volta formatosi, il radon si comporta diversamente a seconda che si trovi all’esterno o
all’interno degli edifici. All’esterno, essendo un gas, si disperde rapidamente per cui le sue
concentrazioni sono basse; all’interno degli edifici, invece, a causa del ridotto ricambio di
aria, esso tende a concentrarsi.
Le più importanti sorgenti di radon all’interno degli edifici sono rappresentate dal suolo,
dai materiali da costruzione e dall’arredo; un contributo minore è dato dalle acque per uso
domestico quando provengono da pozzi profondi situati in aree ad elevato contenuto di
radioattività e dalla combustione dei gas per la produzione di energia negli edifici.
Il gas contenente radon proveniente dal suolo penetra negli edifici attraverso le
fondamenta, le fessure dei muri e gli scarichi degli impianti.
Sulla base di successivi studi più dettagliati, è stato visto che il meccanismo fondamentale
che trasporta il gas dal suolo all’interno delle abitazioni è la differenza di pressione tra
l’ambiente interno e quello esterno. Infatti il flusso determinato dalla differenza di pressione
(movimento da un’area ad alta ad una a bassa pressione), viene aumentato in inverno dal
cosiddetto “effetto camino”, determinato dalla continua risalita di aria calda (5)(8).
2Studi recenti hanno evidenziato a livello mondiale concentrazioni medie di radon indoor
di 40 Bq/m3 , mentre all’aria aperta si disperde rapidamente e non raggiunge quasi mai
concentrazioni pericolose (6)(10).
In questo lavoro vengono presentati i risultati ottenuti nella Regione Puglia, attraverso
l’esame di un campione di 310 abitazioni. Inoltre, vengono valutate le variazioni di
concentrazione del radon indoor nelle abitazioni in rapporto al periodo dell’anno primavera –
estate ed autunno – inverno, alla configurazione architettonica dell’edificio ed alla sua
localizzazione, all’anno di costruzione degli edifici, ai materiali di costruzione utilizzati ed
alla presenza di finestre nel locale dosimetro.
METODI
Al fine di ottenere la rappresentatività anche a livello regionale, la scelta del campione
nell’indagine nazionale è stata effettuata con il metodo del “campionamento stratificato a
due stadi ”, nel seguente modo:
1° Stadio – Selezione dei Comuni: Su 8091 complessivi comuni italiani ne sono stati
selezionati 200; tra questi 50 sono entrati di diritto nel campione in quanto presentavano un
numero di abitanti superiore alle 100.000 unità. I restanti 150 sono stati selezionati per
regione secondo la proporzione di campionamento 1/53 ottenuta dividendo il numero totale
di comuni italiani con abitanti inferiore ai 100.000, cioè 8041, per 150. Per la Puglia, oltre ai
4 capoluoghi di provincia con popolazione superiore alle 100.000 unità (Bari, Taranto, Lecce
e Foggia), in accordo con il risultato ottenuto dal rapporto 253 (numero di comuni pugliesi
con abitanti inferiore ai 100.000) su 53, sono stati selezionati in modo casuale altri 5 comuni
(Sant’Agata di Puglia (Fg), Castrì di Lecce, Latiano (Br), Rutigliano (Ba), Troia (Fg)).
2° Stadio – Selezione delle famiglie: su un totale di circa 1.253.781 famiglie residenti in
Puglia sono state selezionate 310 famiglie da monitorare all’interno dei comuni prescelti con
una probabilità pari a 1/ 4000, costante ad ogni stadio, secondo la metodologia dell’indagine
nazionale (1).
In questa indagine regionale, la valutazione della concentrazione del radon nelle abitazioni
è stata effettuata riferendo ad un arco di tempo prolungato (due periodi consecutivi di sei
mesi, Primavera-Estate e Autunno-Inverno). Le difficoltà determinate dalle variazioni della
concentrazione del gas radioattivo in relazione alla temperatura, all’umidità, alla pressione,
3alla ventilazione dei locali e soprattutto al tempo, sono state superate con l’impiego dei
dosimetri specifici più utili per le indagini su larga scala detti “monitori integratori passivi a
tracce nucleari”, che hanno consentito di misurare il valore della concentrazione media in
opportuni intervalli di tempo.
Tali dosimetri, costituiti da film e lastre di polimeri CR39 e LR115 sono sensibili
unicamente alle radiazioni alfa e sfruttano il danno ai legami chimici (traccia latente) causato
dalle particelle alfa che colpiscono il particolare materiale; in seguito, le tracce alfa prodotte
possono essere evidenziate sottoponendo i rilevatori ad un trattamento chimico e/o
elettrochimico, che, amplificando le tracce, le rendono misurabili con diverse tecniche ottiche
o opto-elettroniche.
Il dispositivo messo a disposizione per l’indagine è costituito da una busta di polietilene
termosaldata, all’interno della quale sono posizionati due rilevatori a tracce, utilizzati, l’uno,
come misuratore, l’altro, come campione di riferimento.
Il polietilene permette il passaggio del radon all’interno del dispositivo, impedendo in tal
modo l’ingresso dei prodotti di decadimento del radon; in poco tempo la concentrazione del
radon all’interno del dispositivo si equipara a quella presente all’esterno. Inoltre il polietilene
presenta una bassa permeabilità al vapore acqueo.
All’interno del dispositivo, il radon ed i suoi discendenti emettono particelle alfa che
lasciano delle tracce sui rilevatori, la cui densità è proporzionale alla concentrazione di radon.
La densità di tracce nucleari riscontrabili per ogni cm2 di rilevatore può essere espressa in
termini di concentrazione di radon (misurata in Bq/m3 ) con l’ausilio di un fattore di
calibrazione adeguato.
La costante di calibrazione stabilita per i dosimetri con CR39 è pari ad una traccia per cm2
per mese di esposizione = 0,41 Bq/m3 e quella stabilita per i dosimetri LR115 è uguale a 0,40
Bq/m3 .
I rilevatori a tracce nucleari consentono di misurare il valore della concentrazione media
di radon per lunghi periodi (6 mesi-1 anno).
Per il confronto statistico delle concentrazioni medie di radon tra i semestri rispetto alle
variabili considerate quali comuni, materiale ed anno di costruzione, posizione del piano di
rilevazione, numero di finestre nel locale di rilevazione, è stato utilizzato il test non
parametrico di Wilcoxon per dati appaiati, fissando un livello di significatività pari al 5%.
Per l’analisi stratificata per semestre è stato utilizzato l’analisi della varianza ad una via di
Kruskall-Wallis sempre fissando un livello di significatività pari al 5% e per l’analisi
statistica è stato utilizzato il software statistico SPSS.
4RISULTATI Nella tabella 1 sono riportate le concentrazioni medie di radon dei comuni pugliesi considerati, riferite alla stagione primavera-estate (I Semestre) e autunno-inverno (II Semestre), oltre che la deviazione standard e la mediana. Le variazioni di concentrazioni medie di radon sono risultate statisticamente significative nel confronto tra i due semestri per tutti i comuni (p0.05). Nella figura 1 e nella figura 2 è possibile osservare le variazioni di concentrazioni riferite ai due semestri, per ogni comune pugliese considerato. Nel II Semestre (Autunno-Inverno) si evidenzia un considerevole aumento delle concentrazioni di radon indoor in particolar modo nei comuni di Lecce e Castrì di Lecce, dove si raggiungono rispettivamente concentrazioni medie pari a 167 Bq/m3 e 128 Bq/m3 . Nella tabella 2 sono state confrontate le concentrazioni medie di radon in rapporto all’anno di costruzione degli edifici monitorati; anche in questo caso è possibile osservare una maggiore concentrazione media nel secondo semestre rispetto al primo per tutti gli edifici (p
chiusi varia a seconda della ventilazione del locale. Tuttavia, come si nota nella tabella 5 e
nella figura 6, mentre è conservata la differenza tra il secondo e il primo semestre nell’ambito
della stessa tipologia, non si osserva una variazione statisticamente significativa rispetto al
numero di finestre del locale (p>0.05).
La tabella 6 riporta la concentrazione media di radon rilevata nelle abitazioni della
Regione Puglia insieme a quelle rilevate nelle altre regioni italiane nell’indagine nazionale
(1).
DISCUSSIONE
In base ai dati riportati in questo studio emerge l’esistenza di una correlazione tra i risultati
ottenuti e due importanti fattori: tipologia edilizia e caratteristiche geologiche del sottosuolo.
Il primo aspetto impone di considerare la circostanza che gli edifici realizzati in muratura
portante ( tufo e pietra leccese) o con struttura mista ( cemento-laterizi e tufo) sono quelli nei
quali sono state misurate le maggiori concentrazioni di radon a riprova dell’importanza che
rivestono i materiali da costruzione e le tipologie edilizie nel determinare le concentrazioni di
radon indoor. In tali edifici il radon accede, oltre che per esalazioni dalle pareti, filtrazione
della rete idrica e del gas, anche attraverso fessure di interstizi non perfettamente compatti.
Negli edifici moderni, costruiti con laterizi su fondazioni in cemento, l’esalazione di radon
dal suolo e dalle pareti è minore, risultandone quindi la concentrazioni di radon indoor
inferiori rispetto a quelle misurate negli edifici in muratura portante in tufo o mista.
In ordine al secondo fattore, il sottosuolo, è necessario considerare che la Puglia consta di
un substrato calcareo risalente all’età Cretacica che affiora nella penisola salentina, sul
Gargano e sulle Murge. Esso risulta essere roccia di origine sedimentaria che ha subito un
metamorfismo in seguito a variazioni di pressioni e temperatura causate dagli eventi tettonici
di quel periodo. La pietra leccese, nella fattispecie, all’esame petrografico risulta essere una
roccia calcarea il cui principale componente è il carbonato di calcio presente sotto forma di
cemento calcitico di granuli calcarei costituiti dalla fossilizzazione di microrganismi di specie
planctoniche e bentoniche. Il fenomeno del carsismo quindi influisce sensibilmente sul
processo di esalazione del radon attraverso la formazione di una rete sotterranea di diffusione
del radon che, trasportato dall’acqua e dai gas, percorre grandi distanze e viene liberato
6all’esterno grazie alla presenza di numerose faglie e per tali ragioni anche rocce calcaree
caratterizzate da un contenuto relativamente basso di uranio, possono liberare notevoli
quantità di radon (3).
Per quanto concerne le possibili tecniche di mitigazione della concentrazione di radon
all’interno degli edifici, tutte si basano sulla riduzione dell’ingresso del gas dal suolo, causato
dal fatto che l’edificio è in depressione rispetto all’esterno. Le più studiate sono la
depressurizzazione del suolo sottostante l’edificio, la depressurizzazione del vespaio e la
ventilazione dello stesso vespaio e tutte e tre le tecniche presentano pregi e difetti, in quanto
il successo di ogni azione di rimedio dipende fortemente dalla struttura dell’edificio, dalla
composizione del suolo e dalle sue caratteristiche, ad esempio la permeabilità.
Allo stato attuale delle conoscenze, comunque, si pensa sia ancora difficile codificare le
metodologie d’intervento. Si ritiene infatti che debba essere necessario acquisire molte
esperienze operative per ottimizzare il processo decisionale sul miglior tipo di azione da
adottare (9).
In conclusione, i risultati di questo studio consentono di affermare ulteriormente che
l’inquinamento da radon indoor costituisce un problema non irrilevante in quanto rappresenta
una delle cause più importanti di tumore polmonare. Come affermato recentemente da alcuni
autori sarebbe opportuna l’utilizzazione del principio precauzionale che implica la necessità
di limitare, il più possibile, l'esposizione al radon indoor. Tale principio si basa sulla dibattuta
ipotesi dell’assenza di soglia nella relazione dose-risposta tra esposizione al radon ed effetti
oncogeni, relazione che è stata stabilita sia per l’esposizione professionale che per quella
indoor (2).
B IBLIOGRAFIA
1. BOCHICCHIO F, CAMPOS VENUTI G, NUCCETELLI C, e coll: Results of the
representative italian national survey on radon indoors. Health Physics 1996;
70 n°5 :741-748
2. DE BROUWER C, LAGASSE R: The precautionaly principles applied to
lung cancer risk caused by residential radon. Rev Epidemiol Santé Publique.
2002; Apr 50 2:147-157
3. GRASSI D: Il carsismo della Murgia (Puglia) e sua influenza sulla
idrogeologia della regione. Geol Appl Idrogeol 1974; 9 :119-160
74. IARC - International Agency of Research on Cancer /WHO-World Health
Organization: Evaluation of carcinogenic risks to humans: man-made fibres
and radon. IARC Monograph 1988; 43 Lyon
5. NERO A: Earth, air, radon and home. Physics Today 1989; 42: 32-39
6. POLPONG P, BOVORNIKITTI S. Indoor radon. J Med Assoc Thai
1998;81(1):47-57
7. STRANDEN E, STRAND T. A dosimetric discussion based on measurements
of radon daughters equilibrium and unattached fraction in different
atmospheres. Radiation Protection Dosimetry 1986;16:313-318
8. TOMMASINO L. Radon, Enciclopedia of Analytical Science 1998; 4359-
4368
9. TORRI G, FEROCE C, GIANGRASSO M, e coll: Azioni di rimedio in edifici
con elevate concentrazioni di radon ed applicazioni pratiche ad alcune
abitazioni italiane. Atti Convegno Radon tra Natura ed Ambiente costruito,
Venezia 24-26 Nov 1997
10. UNSCEAR - United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic
Radiation. Sources and effects of ionizing radiation. New York: United
Nations; E.94. IX.(2) 1993
8Tabella 1 – Concentrazioni di Radon nei comuni pugliesi nei due semestri
COMUNI N° OSSERV CONC MED DS MIN MAX MEDIANA p
S. AGATA ISEM 21 48,81 27,546 14 122 46 NS
II SEM 52,43 30,003 17 137 45
BARI I SEM 26 23,85 10,063 9 57 25,5 p200
Concentrazione (Bq/mc)
100
0
S.
Ba
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Pu
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gli
a
Comune
Figura 1 – Concentrazioni Radon nel I semestre (Primavera-Estate)
10400
300
Concentrazione (Bq/mc)
200
100
0
S.
Ba
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Comune
Figura 2 – Concentrazione Radon nel II semestre (Autunno-Inverno)
11Tabella 2 – Variazione della concentrazione media di radon in relazione all’anno di costruzione degli edifici ANNO DI COSTRUZ. SEM CONC MEDIA DS MIN MAX MEDIANA p
Figura 3 – Concentrazione media di radon per anno di costruzione
13Tabella 3 – Variazione della concentrazione media di radon in relazione
alla posizione del dosimetro rispetto al piano stradale
PIANO SEMESTRI CONC MED DS MIN MAX MEDIANA p
SOTTERRAN PRIMO 75 41,012 46 104 75 NS
SECONDO 107 98,995 37 177 107
SOPRATER PRIMO 52,91 41,682 12 288 45 pFigura 4 – Concentrazione media di radon per posizione del dosimetro rispetto
al piano stradale
15Tabella 4 – Variazione della concentrazione media di radon in relazione al materiale di costruzione MATERIALE SEM CONC MED DS MIN MAX MEDIANA p CEMENTO PRIMO 34,77 29,571 6 288 27,5 p
Figura 5 – Concentrazione media di radon per materiale di costruzione
17Tabella 5 – Variazione della concentrazione media di radon in relazione al
numero di finestre nel locale di rilevamento
FINESTRE SEMESTRI CONC MED DS MIN MAX MEDIANA p
UNA PRIMO 42,83 26,944 16 104 32 p UNA PRIMO 41,25 31,656 6 288 31 p0,05 NS
test Kruskall-Wallis II SEM X2=0,0464 p>0,05 NS
18Figura 6 – Concentrazione media di radon per presenza di finestre
19Tabella 6 - Concentrazioni medie di radon nelle ventuno regioni italiane
rilevate nell’indagine nazionale (3)
REGIONI CONCENTRAZIONE MEDIA
(Bq/mc)
PIEMONTE 69
VALLE D'AOSTA 44
LOMBARDIA 111
ALTO ADIGE 70
TRENTINO 49
VENETO 58
FRIULI VENEZIA GIULIA 99
LIGURIA 38
EMILIA ROMAGNA 44
TOSCANA 48
UMBRIA 58
MARCHE 29
LAZIO 119
ABRUZZO 60
MOLISE 43
CAMPANIA 95
PUGLIA 51
BASILICATA 30
CALABRIA 25
SICILIA 35
SARDEGNA 64
ITALIA 75
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