Ecoterra - Journal of Environmental www.ecoterra-online.ro Research and Protection, 2012, no. 33.

7

ECOTERRA Journal of Environmental Research and Protection Metode aplicate pentru diminuarea concentraţiei de radon în trei locuinţe din Băiţa-Ştei, România 1Bety-Denissa Burghele, 1Mircea Moldovan, 1Botond Papp, 1Dan Constantin Niţă, 1Oana Rusu (Dumitru), 1Alexandra Cucoş, 1Constantin Cosma, 2Carlos Sainz, 3Matej Neznal, 3Martin Neznal

1 Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, Cluj-Napoca,

Romania; 2 Department of Medical Physics, Faculty of Medicine, University of Cantabria, Spain;3 Radon v.o.s., Novákových 6, Praha , Czech Republic.

Autor corespondent: B. D. Burghele, burghele.bety@ubbcluj.ro

Abstract. Applied techniques to diminish radon concentration in three dwellings of Baita-Stei, Romania. It is well known that Baita-Stei area is of great interest when it comes to radon, whether it is about its presence indoor, outdoor, soil or water. However, to acknowledge its presence is not enough, what one chooses to do with that knowledge is a different matter. In the present paper are presented the actions taken after acknowledging the radon situation in 3 houses of Baita village, Bihor County, Romania. Several remediation methods like draining pipes, extractor, wind fan, anti-radon membrane and insulation were applied in order to bring the radon activity concentration indoor bellow 300 Bq m-3. Moreover, in all cases the efficiency was higher than 80 %. In conclusion it is suffice to say that the first two cases were accordingly remediated and that the third is yet in progress of remediation. Key Words: radon, indoor, Baita-Stei.

Introducere. Se cunoaşte faptul că zona Băiţa-Ştei este una cu potenţial de radon ridicat (Cucoş et al 2012). În urma măsurătorilor efectuate de-a lungul a doi ani (2010-1011), în zonă s-au identificat mai multe gospodării ce prezentau, în cel puţin o încăpere, valori ale concentraţiei de radon ce depăşeau pragul de acţiune (300 Bq m-3) recomandat de ICRP 115 (Cosma et al 2012). În lucrarea de faţă sunt prezentate 3 studii de caz în care s-au aplicat metode de remediere a concentraţiei de radon din interior (Figura 1). Pentru fiecare caz s-au avut în considerare detaliile de construcţie ale clădirilor, astfel, Locuinţa 1 din acest studiu a fost construită în jurul anului 1800 folosindu-se ca material de construcţie pietre şi nisip de pe râul Criş-Băiţa. Zidurile sunt făcute din cărămidă şi local piatră, tencuite cu nisip de pe valea râului Criş iar fundaţia este umplută de asemenea cu pietre de pe vale. Tencuiala exterioară este făcută cu nisip de la Pietroasa (40 km) în anul 1988. Două dintre camere au podele din lemn (duşumea), iar o a treia din parchet laminat. Geamurile şi uşile exterioare sunt din clorură de polivinil (PVC), termopan. Curtea este acoperită în mare parte cu un strat de pământ, sub care se află resturi de piatră şi materiale de construcţie din vechea casă, iar în unele locuri este turnat un strat de ciment subţire. Locuinţa 2 a fost construită în anul 1969 şi cumpărată de actualul proprietar în anul 2000, motiv pentru care informaţiile despre construcţia casei sunt limitate. Casa este construită din cărămidă mare (bolţari) tencuită cu nisip de la fosta mină. Locuinţa 3 este construită în 1954 din cărămidă roşie, în timp ce fundaţia casei a fost umplută cu pietre din zona minieră Băiţa. Nisipul folosit la tencuiala casei este adus de pe haldă. Casa a fost renovată în interior de curând, folosindu-se materiale de construcţie din magazin. Sub jumătate din living se află pivniţa care este făcută din pietre de pe haldă. Este turnată şapă de beton în toată casa, excepţie făcând doar jumătatea din living, sub care se află pivniţa. Podeaua living-ului este din parchet laminat aşezat jumătate pe şapă de beton şi jumătate pe lemnul de deasupra pivniţei. Cele două camere

Ecoterra - Journal of Environmental www.ecoterra-online.ro Research and Protection, 2012, no. 33.

8

supuse investigaţiei deţin parchet lăcuit pus pe şapă de beton. Curtea este acoperită în mare parte cu piatră şi ciment.

(a)

(b)

(c) Figura 1. Cele trei gospodării supuse investigaţiilor: cazul 1 (a), cazul 2 (b) şi cazul 3 (c).

Material şi Metodă. În scopul determinării concentraţiilor existente în cele trei cazuri investigate a fost folosită în interior, pentru identificarea scurgerilor de radon din crăpături, metoda scintilaţiei cu ajutorul instrumentului LUK 3C echipat cu celule de scintilaţie. Prelevarea probei s-a realizat cu ajutorul unei seringi (150 ml) prevăzută cu un ac de 10 cm pentru a ajunge în adevărata crăpătură şi a evita extragerea aerului din exterior (din interiorul locuinţei). De asemenea, s-au efectuat măsurători de radon în sol (Cosma et al 2012) tot cu ajutorul LUK 3C însă, de această dată, folosind în locul acului de seringă, o sondă introdusă în sol la o adâncime de aproximativ 80 cm. În plus faţă de

Ecoterra - Journal of Environmental www.ecoterra-online.ro Research and Protection, 2012, no. 33.

9

măsurătorile de radon, s-a investigat şi potenţialul gamma pentru fiecare locuinţă. Toate aceste măsurători au ajutat la identificarea sursei principale de radon în fiecare caz. Pentru măsurători de lungă durată (de la 1 lună la 1 an) au fost folosiţi detectori de urme (Cucoş et al 2011) pe baza de CR-39 distribuiţi de Radosys Ltd. Budapest, Ungaria în timp ce pentru măsurători de scurtă durată (1-2 săptămâni) a fost folosită aparatura pentru măsurători active cum ar fi: AlphaGuard, RAD7, Sarad, Radim, Raman, Ramon, acestea facilitând de asemenea identificarea anomaliilor diurne.

Pentru micşorarea valorilor identificate în urma măsurătorilor au fost aplicate metode de remediere, descrise în continuare.

Cazul 1: Lucrările de remediere au început prin confecţionarea şi montarea unor ţevi colectoare de Rn (tuburi de dren) în camera mare (spre stradă) şi ţeava extractoare

de Rn. Tubulatura de dren este conectată cu ţeava extractoare la extremitatea peretelui de la stradă, care se continuă în podul casei prin străpungerea plafonului (Figura 2). La partea superioară a ţevii extractoare s-a montat un ventilator de 19 W (în pod). Peste ţevile colectoare de Rn s-a turnat şapă de beton. În sufragerie (camera alăturată) s-au tăiat canale de cca. 20 cm adâncime în şapa de beton veche, şi s-au introdus ţevile colectoare de Rn (tub de dren) legate la acelaşi extractor din camera mare, pe sub peretele despărţitor. La finalul lucrărilor, s-a turnat şapă de beton şi peste ţevile colectoare de Rn din sufragerie. După uscarea şapei din cele două camere a fost aplicată membrana anti-radon peste care s-a montat parchet. În cazul dormitorului mic de pe mijlocul locuinţei s-a urmat acelaşi protocol ca în cazul sufrageriei, însă în loc de aplicarea membranei anti-radon pe toată suprafaţa încăperii s-a urmat izolarea anti-radon prin izolarea parchetului existent cu membrană lichidă la contactul cu pereţii (sub plintă).

Cazul 2: Lucrările de remediere au început cu montarea unui colector Rn în grădina din faţa casei (Figura 3). S-a străpuns peretele prin fundaţie şi s-au montat 2 ţevi colectoare de Rn (tub de dren) în dormitorul 2 de la stradă, aceste ţevi au fost conectate la colectorul de Rn. În interior s-a turnat şapă de beton peste ţevile colectoare de Rn. S-a aplicat o membrană anti-radon pe toată suprafaţa dormitorului 2, izolată cu membrană anti-radon dublu-strat la contactul cu pereţii, peste care s-a aplicat parchet laminat. În dormitorul 1 s-a izolat cu membrana anti-radon lichidă şi bandă de membrană dublu-strat contactul cu pereţii (sub plinta parchetului laminat existent) jur împrejurul camerei.

Figura 2. Schema casei cu sistemul de colectare si extracţie a radonului din cele 3 camere supuse

remedierilor.

Ecoterra - Journal of Environmental www.ecoterra-online.ro Research and Protection, 2012, no. 33.

10

Figura 3. Schema casei 2 împreună cu sistemul de colectare şi extracţie a radonului.

Cazul 3: Având în vedere faptul că pe parcursul măsurătorilor de diagnosticare au fost

identificate anomalii gamma, lucrările de remediere au început în prima etapă prin măsurarea anomaliilor gamma şi înlăturarea bolovanilor radioactivi (peste 1µSv h-1) din pereţii beciului şi fundaţia (umplutura) casei (în limită accesibilităţii). A fost înlăturat tavanul din lemn al beciului (partea fără şapă a podelei din Sufragerie). În spaţiile formate, în urma înlăturării a parte din bolovani, s-au confecţionat şi montat ţevi colectoare de Rn (tuburi de dren) sub dormitorul 1 şi dormitorul 2, (spre stradă); s-a instalat tub de dren in şanţuri săpate în şapa existentă pe o jumătate de sufragerie şi s-a montat ţeava extractoare de Rn care se continuă în podul casei prin străpungerea plafonului (Figura 4). La partea

Figura 4. Schema casei 3 împreună cu sistemul de colectare şi extracţie a radonului.

Ecoterra - Journal of Environmental www.ecoterra-online.ro Research and Protection, 2012, no. 33.

11

superioară a ţevii extractoare s-a montat un ventilator electric (în pod) iar in exterior, un ventilator eolian. În sufragerie s-a turnat şapă de beton peste ţevile colectoare de Rn. Peste aceasta urmează a fi aplicat parchetul laminat. Lucrările sunt în curs de finalizare.

Rezultate şi Discuţii. Rezultatele testării tehnicilor de remediere (calculul eficienţelor) au fost centralizate în Tabelul 1, unde se poate observa o eficienţă foarte bună în urma remedierilor. În toate cele 3 studii de caz concentraţia de radon a scăzut, situându-se într-un intervalul de 84–94%. În cazul dormitorului 2 din locuinţa 2 investigată, valoarea concentraţiei de radon după remediere este de 517 Bq m-3 însă se poate observa o eficienţă de 84%. De precizat că toate rezultatele afişate sunt obţinute în perioada de acumulare, atunci când ventilatoarele nu au fost puse în funcţiune. În cazul locuinţei 3 lucrările sunt în curs de finalizare, urmând ca pe parcursul lunii noiembrie să se efectueze măsurători pentru identificarea concentraţiei de radon după remediere. De menţionat faptul că vor avea loc măsurători şi experimente cu ventilatorul pornit, ceea ce va conduce la creşterea eficienţei de extracţie a radonului.

Tabelul 1 Situaţia rezultatelor obţinute în cazul a 3 locuinţe supuse remedierilor

Locaţia Concentraţia de radon înaintea remedierilor

(Bq m-3)

Concentraţia de radon după remedieri

(Bq m-3)

Eficienţă (%)

sufragerie 641 89 86 camera mare 1014 80 92 Cazul 1 dormitor mic 1088 78 93 dormitor 1 1792 115 94

Cazul 2 dormitor 2 3162 517 84

dormitor 1 1353

dormitor 2 1617 living 1070

Cazul 3

beci 1325

măsurători în curs -

Concluzii. Se poate afirmă că primele două cazuri sunt corespunzător remediate. Deşi în al doilea caz una dintre valorile concentraţiei după aplicarea metodelor de remediere, atunci când ventilatorul nu este pus în funcţiune, este de 517 Bq m-3, eficienţa remedierii a fost de 84%, peste 75% (procent de remediere recomandat în cazul locuinţelor ce prezintă concentraţii ridicate). În cazul al treilea lucrările sunt încă în curs de remediere, însă se aşteaptă rezultate excelente în urma încheierii lucrărilor.

Mulţumiri. Această lucrare a fost realizată cu suportul financiar al proiectului POSDRU CUANTUMDOC „Studii doctorale pentru performanţe europene în cercetare şi inovare” ID79407 proiect finanţat de Fondul Social European şi Guvernul României. Rezultatele prezentate în acest articol au fost obţinute cu sprijinul Ministerului Economiei, Comerţului şi Mediului de Afaceri, în calitate de Autoritate de Management (AM) şi al Autoritǎţii Naţionale pentru Cercetare Ştiinţifică, în calitate de Organism Intermediar (OI), prin Programul Operaţional „Creşterea Competitivităţii Economice”(POS CCE) 2007-2013, Contract de Finanţare Nr. 160/ 15.06.2010 pentru proiectul POS CCE O 212 ID 586 – SMIS 12487 cu titlul „IMPLEMENTAREA TEHNICILOR DE REMEDIERE A RADONULUI ÎN LOCUINŢE DIN ZONA MINEI URANIFERE BǍIŢA/IRART”. Bibliografie

Cucoş (Dinu) A., Cosma C., Dicu T., Begy R., Moldovan M., Papp B., Niţă D., Burghele B.,

Sainz C., 2012 Thorough investigations on indoor radon in Băiţa radon-prone area (Romania). Science of the Total Environment 431:78–83.

Ecoterra - Journal of Environmental www.ecoterra-online.ro Research and Protection, 2012, no. 33.

12

Cosma C., Cucoş-Dinu A., Papp B., Begy R., Sainz C., 2012 Soil and building material as main sources of indoor radon in Baita-Stei radon prone area (Romania). Journal of Environmental Radioactivity, DOI. 10.1016/j.jenvrad.2012.09.006.

Cucoş (Dinu) A., Cosma C., Dicu T., Papp B., Begy R., Moldovan M., Niţă D., Burghele B., Cîndea C., Fulea D., Sainz C., Neznal M., Neznal M., 2011 Radon diagnostic measurements in a pilot house from Ştei-Băiţa region, Romania. Studia UBB Ambientum LVI, 1:31-41.

Autori: Bety-Denissa Burghele, Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România, e-mail: burghele.bety@ubbcluj.ro Mircea Moldovan, Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România Botond Papp, Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România Dan Constantin Niţă, Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România Oana Rusu (Dumitru), Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România Alexandra Cucoş, Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România Constantin Cosma, Universitatea Babeş-Bolyai, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, str. Fântânele, nr. 30, 400294 Cluj-Napoca, România Carlos Sainz, Department of Medical Physics, Faculty of Medicine, University of Cantabria, Spain Matej Neznal, Radon v.o.s., Novákových 6, 180 00 Praha 8, Czech Republic Martin Neznal, Radon v.o.s., Novákových 6, 180 00 Praha 8, Czech Republic Cum se citează acest articol: Burghele B. D., Moldovan M., Papp B., Niţă D. C., Rusu (Dumitru) O., Cucoş A., Cosma C., Sainz C., Neznal M., Neznal M., 2012 Metode aplicate pentru diminuarea concentraţiei de radon în trei locuinţe din Băiţa-Ştei, România. Ecoterra 33:7-12.