CC BY
137. Tobias K., et al. Body Mass Index and the Risk of Stroke in Men. In: Archives of Internal Medicine, 2002, nr. 162(22), pp. 2557-2562.
8. Romero-Corral A., Montori V., Somers V., et al. Association of bodyweight with total mortality and with cardiovascular events in coronary artery disease: a systematic review of cohort studies. In: Lancet, 2006; nr. 368(9536), pp. 666-678.
9. Reaven Gerald M. et al. Obesity, Insulin Resistance, and Cardiovascular Disease. In: Recent Progress in Hormone Research, 2004, nr. 59, pp. 207-223.
10. Park H., Choi S., et al. Association of epicardial fat with left ventricular diastolic function in subjects with metabolic syndrome: assessment using 2-dimensional echocardiography. In: BMCCardiovasc. Dis., 2014; nr. 14, p. 3.
11. Дружилов M., Бетелева Ю., Кузнецова T. Толщина эпикардиального жира - альтернатива окружности талии как самостоятельный или второй основной критерий метаболического синдрома? В: Рос. кардиол. жур., 2014; № 3(107), с. 76-81.
Vladimir Bernic, dr. st. med,
Agentia Nationalä pentru Sänätate Publicä,
tel.: 069559586, 022-574-656,
e-mail: vladimir.bernic@ansp.md
CZU: 614.8.086.5(075.8)
METODE MODERNE DE DETERMINARE A RADIOACTIVITÄTII DIN SOL SI RISCUL EXPUNERII POPULATIEI LA RADIATII NATURALE
Mariana GINCU1, Liuba CORETCHI1, Angela CAPATINA1, Olga GERMAN2, Krista TÄHT-KOK3,
'Agentia Nationalä pentru Sänätate Publicä, Chisinäu, 2Agentia International pentru Energie Atomicä,
Viena, Austria, 3Institutul de Geologie, Tallinn, Estonia
Rezumat
In lucrare sunt prezentate analizärile cercetärii radioactivitätii naturale in diverse tipuri de sol din trei regiuni din Estonia. Rezultatele denotä cä concentratia din sol a radionuclizilor naturali studiati, in special a radonului, uraniului, toronului sipotasiului, a variat in functie de tipul si structura acestuia. Valori sporite ale radionuclizilor mentionati au fost detectate in solurile din zona de nord a tärii, bogate in roci si in sol argilos cu o cantitate de umiditate sporitä, in comparatie cu solurile de tip nisipos si calcaros, unde acesti indici aveau valori mult mai joase.
Cuvinte-cheie: radon, radioactivitate naturalä, izotopi, sol, cancer bronhopulmonar
Summary
Modern methods for the determination of soil radioactivity and the risk of population exposure to natural radiation
The paper presents the analysis of natural radioactivity research in various soil types in three regions of Estonia. The results indicate that the soil concentration of the studied radionuclides, especially radon, uranium, thoron and potassium, varied, depending on its type and structure. Increased levels of radionuclides mentioned above have been detected in soil in the North of the country, rich in rocks and in clayey soil with increased moisture content, compared to sandy and limestone soils, where these indices have been substantially diminished.
Keywords: radon, natural radioactivity, isotopes, soil, bronchopulmonary cancer
Резюме
Современные методы определения радиоактивности почвы и риск воздействия природного излучения на население
В статье представлен анализ исследований естественной радиоактивности в различных типах почв трех регионах Эстонии. Результаты свидетельствуют о том, что концентрация в почве изучаемых радионуклидов, особенно радона, урана, торона и калия, варьировала в зависимости от ее типа и структуры. Повышенные уровни упомянутых радионуклидов были обнаружены в почве на севере страны, богатой камнями, и в глинистой почве с повышенным содержанием влаги, по сравнению с песчаными и известняковыми почвами, где эти показатели были существенно снижены.
Ключевые слова: радон, естественная радиоактивность, изотопы, почва, бронхолегочный рак
Introducere
Radonul (222Rn) este un gaz radioactiv nobil (timp de injumatatire de 3,82 zile), fiind un izotop-fiica in lantul de dezintegrare a izotopului natural uraniu (238U). Reprezinta un element gazos, fara miros si gust, dar foarte daunator pentru sanatate, provocand mutatii la nivel de celula si ADN. Se poate acumula in aerul din interiorul incaperilor, contribu-ind in mod semnificativ la doza de radiatii ionizante primita de catre populatia generala [8].
Inca din anul 1913, studierea detaliata a bolilor respiratorii in randul lucratorilor din minele de uraniu a condus la identificarea cancerului de plamani la pacientii nominalizati. Principala cauza a deceselor minerilor din minele din zona Jachymov si Schenee-berg era cancerul pulmonar. Intre anii 1923-1925 au fost efectuate masurari ale nivelului de radon, care au demonstrat concentratii de radon de aproximativ 100.000 Bq/m3 [3].
Studii recente privind corelatia concentratiei radonului din interior cu incidenta cancerului bron-hopulmonar, efectuate în Europa, America de Nord si Asia, aduc dovezi semnificative despre influenta radonului asupra declansärii unui numär substantial de cancer pulmonar în rândul populatiei generale. Cercetärile aratä cä riscul de a face cancer pulmonar creste proportional cu majorarea duratei expunerii la radon. Majoritatea cazurilor de îmbolnâviri de cancer bronhopulmonar tin de expunerea cronicä a organismului la niveluri joase de radon. În acest sens mentionäm cä un numär mare din populatie este expus la concentratii diminuate si moderate de radon. Totodatä, existä si expunerea la concentratii mai mari. Aceastä substantä radioactivä a fost iden-tificatä ca a doua cauzä principalä de declansare a cancerului bronhopulmonar, dupä fumat. De ase-menea, a fost demonstrat cä radonul poate cauza leucemia, distrugerea tesutului osos si alte afectiuni majore [9].
În ultimii ani, oamenii de stiintä preocupati de cercetarea radonului sub egida Organizatiei Mondiale a Sänätätii (OMS) si a Agentiei Internationale pentru Energie Atomicä (AIEA) conchid cä riscul pen-tru dezvoltarea cancerului bronhopulmonar creste semnificativ din punct de vedere statistic, atunci când concentratia medie anualä a radonului din interior depäseste 100 Bq/m3. În functie de conditiile geologice/demografice ale tärii, se efectueazä nor-marea radonului în locuinte si în unele componente ale mediului [4, 6, 7].
Studiile recente, efectuate sub conducerea AIEA în tärile europene, demonstreazä cä majoritatea inci-dentelor de cancer pulmonar cauzate de 222Rn sunt legate de concentratia medie anualä a radonului din aerul interior al locuintelor, care depäsesc limitele de 100-300 Bq/m3. Dacä concentratia de radon în locuinte sau în clädiri social-culturale este mai mare de 300 Bq/m3, se recomandä de efectuat mäsuri de remediere - intensificarea ventilatiei, instalarea ventilatiei artificiale, chiar si mäsuri de strämutare a locatarilor [1, 2, 5].
Scopul studiului efectuat constä în elucidarea metodelor moderne utilizate pentru mäsurarea concentratiilor de radon în diferite tipuri de sol.
Material si metode
Studiul a fost efectuat în conditiile Republicii Estone, coordonator fiind Institutul de Geologie din Tallinn. Pänä în prezent, Institutul de Geologie al Republicii Estone a efectuat un studiu de circa 11 ani în vederea mäsurärii concentratiei de 222Rn si a izotopilor radioactivi 226Ra (seria U), 232Th (seria Th) si 40K (seria K), în mai mult de 1200 de puncte de studiu în gazele din sol pe teritoriul tärii. Totodatä,
au fost efectúate peste 5000 de másurári in aerul din interiorul incáperilor din opt puncte geografice de monitorizare si o serie de másurári selective. Rezultatele cercetárilor au fácut posibilá elaborarea hártilor riscului pentru sánátate a 222Rn si a radiatiei naturale in general pe teritoriul Estoniei. Totodatá, a fost elaboratá metodologia de evaluare a nivelului riscului de expunere la 222Rn din sol, cat si pátrunde-rea acestuia in cládiri, in vederea selectárii másurilor de minimizare a riscului expunerii la 222Rn [8].
Utilizarea echipamentului de másurare a radonului, tehnicile si procedurile de evaluare anualá a radioactivitátii radonului si o analizá comparativá a variatiilor radonului reprezintá o experientá unicá pentru Estonia. Lucrárile in teren au fost efectuate cu echipamente care au fost calibrate si verificate lunar de cátre producátor, constituite din: emanometrul Markus 10, spectrometrul gamma cu detector Gamma-Ray GPX-21A si radiometrul CPP-88H (figura 1).
Figura 1. Echipamente moderne de monitorizare a radioactivitátii naturale din sol si a ratei dozei gamma: emanometrul "Markus 10", spectrometrul gamma cu detector "Gamma-Ray GPX-21A"si radiometrul "CPP-88H"
Concentratia radonului în aerul din sol a fost mäsuratä direct cu emanometrul Markus 10. Aerul a fost pompat cu o pompä de vid de la o adâncime de 80 cm de la suprafatä printr-o conductä de otel în camera de ionizare, unde emanometrul indica concentratia 222Rn din aerul din sol în kBq/m3, pe baza determinärii descendentului 222Rn - 218Po, un element important în detectarea 222Rn. În cazul în care solul este umed sau are adaosuri antropologice, viteza de aspirare este mai micä si, respectiv, cercetarea se efectueazä la adâncimea de circa 60 cm, iar în cazul ploilor masive si umiditätii mari a solului, lucrärile în teren sunt sistate sau sunt alese alte puncte de mäsurare.
Pentru efectuarea mäsurätorilor este necesar de a säpa o gaurä (groapä) adâncä de 80 cm în aceleasi puncte pentru determinarea tipului solului si a originii acoperirii sedimentare. Prezenta pietrelor cu diferite dimensiuni si margini regulate/rotunde demonstreazä cä formarea lor a fost conditionatä de apele curgätoare (râu), iar prezenta pietrelor cu margini neregulate indicä asupra faptului cä s-au format în prezenta sedimentärii apei de ploaie.
Nivelul radiatiilor gamma (pR/hJ a fost mäsurat cu radiometrul CPP-88H atât la suprafata solului, cât si la adâncimea de 80 cm. Concentratiile de uraniu si toron (mg/kg) si concentratia potasiului (%) au fost mäsurate la baza gäurii cu spectrometrul gamma cu detector Gamma-Ray GPX-21A. În paralel cu mä-surarea concentratiei elementului, spectrometrul a înregistrat numärul evenimentelor de dezintegrare radioactivä a acestor elemente într-o anumitä uni-tate de timp (300 secunde). Aceasta a oferit mijloace suplimentare pentru a urmäri fiabilitatea spectro-metrului gamma si autenticitatea concentratiei elementelor investigate (figura 2).
Emanometu Markus 10 Spectrometru gamma, _ detector Gamma-Ray
GPX-21A
Figura 2. Determinarea radonului din sol cu emanome-trul"Markus 10" si spectrometrul gamma cu detector "Gamma-Ray GPX-21A"
Variatia concentratiei 222Rn in aerul din sol este conditionatä de tipul solului caracteristic tärii, dar totodatä depinde de concentratia uraniului si capa-citarea de aerare a solului, determinand migrarea 222Rn din profunzimea pämantului.
Conform normelor nationale din Estonia [1], concentratiile 222Rn din aerul din sol conform nive-lului riscului asupra sänätätii sunt clasificate in felul urmätor: diminuat (<10 kBq/m3), mediu (10-50 kBq/ m3), mare (50-250 kBq/m3) si foarte mare (>250 kBq/ m3).
Concentratia predominantä de 222Rn in tipurile de sol variazä pe scarä largä in sens geologic: humus, argilä de diferite tipuri, nisipuri de diverse dimen-siuni, precum si pentru pietris calcaros si rocile de tip gresie.
Rezultatele mäsurätorilor concentratiilor de radon, efectuate cu emanometrul Markus 10 in trei regiuni din Estonia, sunt prezentate in tabelul 1.
ín perioada 14-21 iunie 2019, pe teritoriul Estoniei au fost efectuate mai multe mäsuräri ale radonului cu ajutorul aparatului Markus 10, demon-strandu-se cä concentratia de 222Rn in aerul din sol a variat in limitele 10-50 kBq/m3, in functie de tipul solului si de componentele lui variabile (tabelul 2).
Tabelul 1
Rezultatele màsuràtorilor de radon efectuate în trei regiuni ale Estoniei cu ajutorul aparatului "Markus 10"
N/ o Localitatea Nr. punc-te Concentratia 222Rn, kBq/m3 (valoare medie pe regiune) Perioada
1 Tallinn (nord) a) teren pentru constructii b) teren drept în oras 2 2 25 14.06.2019
2 Voru (sud) a) teren la margine de pädure b) teren längä casele de locuit c) teren pentru constructii/ depozite 4 7 2 7 1820.06.2019
3 Tartu (centru/sud) a) teren längä casele de locuit si marginea pädurii b) teren längä scoalä 4 1 27 21.06.2019
Total 22 19,6 (val. medie)
Rezultatele cercetárii concentratiilor radionu-clizilor naturali, inclusiv ale radonului, in solurile din diverse regiuni ale Estoniei demonstreazá cá valori sporite ale radionuclizilor au fost detectate in solurile de tipul morena din sudul Estoniei, pietris si roci de tip gresie si in solul argilos cu umiditate mare, in comparatie cu solurile de tip nisipos si pietris, unde indicii nominalizati erau scázuti esential. Totodatá, s-a demonstrat cá in solurile din sudul Estoniei, si anume in regiunea Voru, nivelul radonului este detectat in concentratii diminuate si medii. Astfel, concentratia medie a 222Rn in aerul din solurile din localitátile studiate a constituit <10 kBq/m3, iar va-riabilitatea indicelui era cuprinsá in limitele 10-50 kBq/m3.
Concluzii
Evaluarea rezultatelor a 22 de másurátori ale concentratiilor radionuclizilor naturali, inclusiv ale radonului si descendentilor lui, la exalarea din solurile din Estonia cu diverse tipuri de roci, la adancimea de 80 cm, a demonstrat: concentratia radonului, uraniului, toronului si potasiului in sol a variat in functie de tipul acestuia. Rezultatele atestá valori medii ale concentratiilor de radon, care nu depásesc nivelul radonului conform reglementárilor nationale sau internationale.
Astfel, concentratia medie a 222Rn in aerul din solurile din localitátile studiate a constituit <10 kBq/ m3, iar variabilitatea indicelui era cuprinsá in limitele 4-50 kBq/m3. Concentratii sporite au fost detectate in zona de nord a Estoniei (Tallinn), unde solul este mai bogat atat in morena, cat si in pietris/roci de tip gresie.
Multumiri
Cercetärile au fost efectúate in cadrul proiectu-lui de cooperare tehnicä cu Agentia International pentru Energie Atomicä (Viena, Austria) MOL9007 Elaborarea Programului national de control al expune-
riipopulatiei Republicii Moldova la radon. Pe aceastá cale, aducem multumiri AIEA pentru suportul tine-rilor cercetátori Angela Capatina si Mariana Gincu in efectuarea acestui studiu si familiarizarea cu meto-dele moderne de másurare a radonului in sol.
Tabelul 2
Rezultatele másurátorilor concentratiilor radionuclizilor naturali si ale ratei dozei in diverse tipuri de soluri din regiunea de sud a Estoniei (Voru)
Nr. probei Tipul solului Spectrometru gamma cu detector "Gamma-Ray GPX-21A" Emanometru "Markus 10" Rata dozei (radiometru "CPP-88H"), yR/h
Uraniu, mg/kg Toron, mg/kg Potasiu % Radon, kBq/m3 La suprafata solului La adáncimea de 80 cm
1 Morena de sud a Estoniei * 5,5 14,7 3,19 0 11 26
2 Pietris si roci de tip gresie 3,6 8,1 2,03 0 9 21
3 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 2,3 5,9 1,30 10 10 16
4 Sol artificial 2,0 5,2 1,49 13 10 15
5 Morena de sud a Estoniei 4,1 10,7 2,67 0 9 19
6 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 1,8 4,7 1,29 7 9 14
7 Morena de sud a Estoniei 5,4 15,1 3,21 0 13 35
8 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 1,8 4,6 1,40 22 7.5 14
9 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 1,1 0,6 0,16 9 6 5
10 Pietris si roci de tip gresie 3,4 8,0 2,39 7 9 16
11 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 2,1 4,3 1,36 7 9 13
12 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 2,0 5,4 1,68 8 8 15
13 Nisip si pietris calcaros, de diverse dimensiuni 0,7 1,4 0,57 10 7,5 6
Nota. * - Morena de sud a Estoniei reprezintá un amestec de humus, diferite tipuri de argilá, nisip sipietris de diverse dimen-siuni, transportate de ghetari in alunecarea lor sau depuse de ghetari disparuti.
2.
3.
4.
Bibliografie
Bochicchio F., Carpentieri C., Venoso G. Protection from radon in Italy: past, present and perspectives. In: Natural radiation Sources. Challenges, Approaches and opportunities. Bucharest, 2019, p. 7. ISBN: 978973-0-29488-1.
Botos M.L., Milchis T., Cucos (Dinu) A., et al. Advanced computational models for radon transport at soil-building interface. In: Natural radiation Sources. Challenges, Approaches and opportunities. Bucharest, 2019, p. 8. ISBN: 978-973-0-29488-1. Cosma C., Jurcut T. Radonul si mediul tnconjurator. Cluj-Napoca: Editura Dacia, 1996, p. 144. ISBN: 97335-0594-3.
Council Directive 2013/59/EURAT0M. In: Official Journal of the European Union, 2014. Ene A., Pintilie V., Pantelica A. Assessment of radon, thoron and their descendants in selected indoor environments in Romania. In: Natural radiation Sources. Challenges, Approaches and opportunities. Bucharest, 2019, p. 5. ISBN: 978-973-0-29488-1.
6. Normele Fundamentale de Radioprotectie. Cerinte si Reguli Igienice (NFRP-2000), nr. 06.5.3.34 din 27.02.2001. In: Monitorul Oficial al Republicii Moldova, nr. 40-41 din 2001.
7. RMS nr. 217: Regulament si norme igienice privind reglementarea expunerii la radiatii a populatiei de la sursele naturale, nr. 06-5.3.35 din 05.03.2001. In: Monitorul Oficial al Republicii Moldova, nr. 92 din 03.08.2001.
8. The Atlas of Radon Risk and Natural Radiation in Estonian Soil. Keskkonnaministeerium and Eesti Geoloo-giakeskus, 2017. 89 p. ISBN: 978-9985-815-89-2.
9. WHO 2009. WHO handbook on indoor radon, a public health perspective. World Health Organization, Geneva. 110 p.
Mariana Gincu, doctoranda,
Agentia Nationala pentru Sanatate Publica,
tel.: 068 170 224,
e-mail: mariana.gincu.cigolea@gmail.com
1
