Monitorização dos teores de radão (222Rn) no solo e no ar

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Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial II, 933-937
IX CNG/2º CoGePLiP, Porto 2014
ISSN: 0873-948X; e-ISSN: 1647-581X
Monitorização dos teores de radão (222Rn) no solo e no ar
interior de um edifício em Ponta Delgada, São Miguel, Açores
Soil and indoor radon (222Rn) monitoring in a building located at
Ponta Delgada, São Miguel, Azores
C. Silva1*, J. L. Gaspar1, F. Viveiros1
Artigo Curto
Short Article
© 2014 LNEG – Laboratório Nacional de Geologia e Energia IP
Resumo: A avaliação preliminar dos níveis de radão registados num
edifício localizado em Ponta Delgada, ilha de São Miguel, incluiu a
caracterização da desgaseificação difusa através dos solos e a análise
da qualidade do ar interior.
De modo a caracterizar a desgaseificação difusa através dos solos
foram efectuadas medições da concentração de radão e de dióxido de
carbono (CO2), bem como da temperatura do solo. Os resultados
obtidos permitiram verificar que os valores de concentração de CO2 e
da temperatura do solo se encontram abaixo do ruído de fundo
definido para a ilha de São Miguel. Relativamente aos valores de
concentração de radão, estes variaram entre 889 e 24000 Bq/m3. Foi
ainda realizado um teste de diluição no qual foram efectuadas
medições da concentração de radão no solo (~ 60 cm), à superfície do
solo e 1 m acima da superfície do solo. A realização deste teste
permitiu verificar uma diluição eficaz do gás em estudo.
A análise da concentração de radão no ar interior contemplou a
amostragem regular em 74 compartimentos do edifício monitorizado,
tendo os valores detectados variado entre 22 e 1082 Bq/m3. Esta
amostragem revelou a presença deste gás em concentrações, por
vezes, superiores ao limite anual recomendado pela legislação
regional e pela Organização Mundial de Saúde. Tendo em
consideração os valores obtidos, foi seleccionado um compartimento
para a realização de um ensaio de monitorização contínua. Neste
compartimento os valores de concentração de radão variaram entre 0
e 2460 Bq/m3, sendo o valor médio de 460 Bq/m3. Os testes de
ventilação realizados permitiram verificar que a simples abertura de
janelas foi, normalmente, suficiente para promover uma diminuição
eficaz nas concentrações de radão.
Palavras-chave: Radão, Perigo geológico, Saúde pública.
Abstract: The preliminary evaluation of radon levels registered in a
building at Ponta Delgada city, São Miguel Island, comprises soil
diffuse degassing characterization and indoor air quality analysis.
Radon and carbon dioxide (CO2) concentration as well as soil
temperature measurements were performed to characterize the soil
diffuse degassing emissions in the study area. Temperature and CO2
values were bellow the background value of São Miguel Island. Soil
radon concentration varied between 889 and 24000 Bq/m3. A dilution
test was also performed. Radon concentration measurements were
performed at 60 cm depth, at the soil surface and at 1 m above the
soil surface. The results obtained allow us to realize that there is an
efficient dilution of the study gas.
Indoor radon concentrations were measured in 74 compartments of
the monitored building. The values varied between 22 and 1082
Bq/m3. The results showed that this gas is sometimes in
concentrations above the recommended by the regional law and by
the World Health Organization. Taking into account the measured
values a continuous monitoring test was performed on a selected
compartment. The values recorded oscillated between 0 and 2460
Bq/m3, with an average value of 460 Bq/m3. From the tests
performed we inferred that the opening of windows was normally
enough to promote an efficient decrease in the radon concentration.
Keywords: Radon, Geologic hazard, Public health.
1
Centro de Vulcanologia e Avaliação de Riscos Geológicos, Universidade dos
Açores. Rua da Mãe de Deus, 9501-801 Ponta Delgada, Açores, Portugal.
*
Autor correspondente / Corresponding author: [email protected]
1. Introdução
A avaliação preliminar de um edifício público em Ponta
Delgada (São Miguel), no que se refere à concentração de
radão, centrou-se, por um lado, na caracterização da
desgaseificação difusa através dos solos e, por outro, na
análise da qualidade do ar interior do edifício. O radão é
um gás radioactivo natural que resulta da série de
decaimento do urânio (238U). Este gás está presente em
rochas da crosta e em solos, podendo ser posteriormente
transferido para o ar atmosférico ou para o ar interior de
edifícios (Hasbrouck, 1983; Appleton, 2005; Ciolini &
Mazed, 2010).
Sendo o radão um gás radioactivo, a sua perigosidade
resulta do facto deste gás e os produtos resultantes do seu
decaimento emitirem radiação que pode penetrar nos
tecidos e danificar as células situadas perto das superfícies
das vias respiratórias conduzindo, em casos extremos, ao
desenvolvimento de cancro no pulmão (Hasbrouck, 1983;
Boice Jr. & Lubin, 1997; Yu et al., 2006). As principais
fontes de radão no ar interior de edifícios provêm do solo
sobre o qual aqueles foram construídos, podendo também
estar relacionadas com a água que os abastece e/ou com o
tipo de material utilizado na sua construção (Hasbrouck,
1983; US EPA, 2009).
2. Área de estudo
O arquipélago dos Açores localiza-se na zona de junção de
três placas litosféricas: a Americana, a Euroasiática e a
Núbia e é formado por nove ilhas vulcânicas. O local em
estudo localiza-se na ilha de São Miguel, a qual é formada
por três vulcões centrais activos ligados entre si por zonas
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de vulcanismo fissural. A cidade de Ponta Delgada, onde
se localiza o edifício monitorizado no presente trabalho,
localiza-se numa zona de vulcanismo fissural denominada
por Sistema Vulcânico Fissural dos Picos cujo material
emitido apresenta natureza essencialmente basáltica (s.l.)
(Ferreira, 2000).
3. Metodologia
A caracterização da desgaseificação difusa através dos
solos contemplou, para além de medições da concentração
de radão, medições da concentração de dióxido de carbono
(CO2) e da temperatura no solo. A medição da
concentração de radão e de CO2 no solo foi efectuada a
aproximadamente 60 cm de profundidade e a temperatura
no solo foi medida a 12 cm de profundidade. Estas
medições foram efectuadas nos dias 26 e 27 de Outubro de
2013. Foram também seleccionados quatro pontos para a
monitorização regular da concentração de radão: (a) no
solo, a aproximadamente 60 cm de profundidade; (b) junto
à superfície do solo; e (c) a cerca de 1 m acima da
superfície do solo. A amostragem destes pontos de
monitorização regular decorreu no período compreendido
entre 26 de Outubro e 27 de Novembro de 2013.
A amostragem do radão no solo foi efectuada com
recurso a detectores RAD7, em modo Sniff, durante um
período de 20 minutos, sendo que, no caso do CO2, se
recorreu à utilização de detectores de infravermelhos
GA2000. A medição da temperatura do solo foi efectuada
com um termómetro de marca Testo.
No que se refere à monitorização da qualidade do ar
interior do edifício em estudo, foram efectuadas medições
regulares da concentração de radão em 74 compartimentos
do edifício tendo sido seleccionada uma das divisões para
a realização de um ensaio de monitorização contínua. A
amostragem regular foi efectuada com recurso a detectores
Ramon 2.2. As medições foram efectuadas em ciclos de
uma hora, sendo disponibilizado no visor do equipamento,
o valor médio da concentração de radão no ar interior,
relativo a todo o período de amostragem. No caso
C. Silva et al. / Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial II, 933-937
presente, o período de amostragem foi de sete dias. A
amostragem decorreu no período compreendido entre 26
de Outubro e 30 de Novembro de 2013.
O ensaio de monitorização contínua da concentração de
radão foi efectuado, no período compreendido entre 6 de
Novembro de 2013 e 17 de Janeiro de 2014, com recurso
ao detector RAD7. No caso da monitorização com este
equipamento, as medições foram efectuadas em modo
automático, com ciclos de 30 minutos.
4. Resultados
Os valores mínimos, máximos e médios da concentração
de CO2 de radão e da temperatura do solo estão expressos
na tabela 1. Nos pontos de amostragem da monitorização
regular da concentração de radão no solo, os valores
variaram entre um valor mínimo de 2115 Bq/m3 no ponto
de amostragem 3 e um valor máximo de 24300 Bq/m3 no
ponto de amostragem 2 (Fig. 1a). As medições efectuadas
à superfície do solo oscilaram entre um valor mínimo de 0
Bq/m3, no ponto amostragem 4, e um valor máximo de 530
Bq/m3, no ponto de amostragem 2 (Fig. 1b). O valor de
concentração de radão a cerca de 1 m da superfície do solo
foi sempre nulo para todas as amostragens efectuadas.
No que se refere à monitorização regular da qualidade
do ar interior dos 74 compartimentos, os valores registados
variaram entre os 22 Bq/m3 e os 1082 Bq/m3, sendo o
valor médio de 167 Bq/m3.
Durante o período em que decorreu o ensaio de
monitorização contínua da concentração de radão foram
realizados testes de ventilação, durante os quais as janelas
foram mantidas abertas na divisão. Os valores de
concentração de radão no ar interior variaram entre um
valor mínimo de 0 Bq/m3 e máximo de 2460 Bq/m3, sendo
o valor médio registado neste período de 460 Bq/m3 (Fig.
2). Nos períodos de amostragem em que a divisão foi
mantida completamente fechada o valor médio foi de 483
Bq/m3. Nos períodos em que se favoreceu a ventilação do
espaço o valor médio foi de 279 Bq/m3.
Fig. 1. Variações temporais da concentração de 222Rn nos quatro pontos de monitorização regular: a) medições efectuadas a aproximadamente 60 cm de
profundidade, b) medições efectuadas à superfície do solo.
Fig. 1. 222Rn concentration temporal variations for the four regular monitoring sites: a) measurements at 60 cm depth, b) measurements at the soil surface.
Monitorização dos teores de radão num edifício
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Fig. 2. Variação temporal da concentração de 222Rn numa sala. O período assinalado a sombreado cinza corresponde às fases de amostragem que
decorreram em condições de ventilação. A ausência de dados corresponde a um período de problemas técnicos no equipamento.
Fig. 2. Temporal variation of indoor 222Rn concentration in a room. The grey boxes correspond to periods of ventilation. The gap observed in the data was
due to technical problems.
Tabela 1. Estatística descritiva da concentração de radão, de CO2 e da
temperatura do solo e número total de pontos amostrados.
Table 1. Descriptive statistics and total number of sampling points of soil
radon and CO2 concentration and soil temperature.
5. Discussão
A caracterização da desgaseificação difusa através dos
solos quer para o CO2, quer para a temperatura,
revelaram a presença de valores considerados normais na
área de amostragem. No entanto, as medições da
concentração de radão no solo realizadas na área em
estudo revelam a presença de valores anómalos. Na
figura 3 apresenta-se a susceptibilidade ao radão da área
em estudo. Verifica-se que esta área apresenta, de um
modo geral, uma elevada susceptibilidade a este gás. As
medições efectuadas nos quatro pontos seleccionados
para monitorização regular da concentração de radão
permitiu, por um lado, acompanhar a variação temporal
da concentração deste gás no solo e, por outro, testar a
diluição deste gás. Verificou-se que a concentração de
radão no solo oscilou ao longo do tempo, de um modo
geral, de forma semelhante nos quatro pontos de
amostragem, resultado provável da influência de factores
comuns
como, por exemplo, os parâmetros
meteorológicos. Verificou-se, ainda, uma diluição
eficiente da concentração de radão, sendo o seu valor
muito mais baixo na superfície do solo do que em
profundidade e nulo 1 m acima da superfície do solo.
No que se refere à monitorização da qualidade do ar
interior do edifício em estudo foram efectuadas medições
regulares da concentração de radão em vários
compartimentos do edifício. Os valores obtidos foram,
por vezes, superiores ao limite de 150 Bq/m3 previsto na
legislação regional (D.L.R. nº16/2009/A Art.º 51) e aos
limites recomendados pela Organização Mundial de
Saúde (OMS) (WHO, 2010) (Fig. 4). Esta organização
internacional recomenda, em regra, como limite
admissível, uma média anual de 100 Bq/m3. Para regiões
com características geológicas específicas, onde este
valor nem sempre pode ser respeitado por razões de
ordem natural, esse limite não deve ultrapassar os 300
Bq/m3. Dos compartimentos amostrados, seis apresentam
valores superiores ao limite máximo recomendado pela
OMS (300 Bq/m3). Dos restantes, 20, apresentam valores
superiores ao limite estabelecido na legislação regional
(150 Bq/m3), mas inferiores ao limite máximo da OMS.
Finalmente, 19 apresentam valores superiores ao limite
mínimo recomendado pela OMS (100 Bq/m3), mas
inferiores ao limite estabelecido para os Açores. Os
restantes espaços estudados encontram-se dentro dos
limites admissíveis quer para a OMS, quer para a região.
Estudos realizados em outras áreas vulcânicas do
arquipélago (Silva, 2006) demonstram que a
concentração de gases no ar interior de edifícios é
fortemente condicionada pela ventilação e por variações
dos parâmetros meteorológicos. Os testes de ventilação
realizados (Fig. 2) permitiram verificar que, de um modo
geral, a simples abertura das janelas é suficiente para que
a concentração de radão no espaço em causa desça para
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valores admissíveis. A excepção corresponde ao período
de amostragem que decorreu entre os dias 30 de
Novembro e 2 de Dezembro de 2013, durante o qual os
valores de radão se mantiveram elevados, provavelmente
devido às condições meteorológicas adversas e ao facto
da direcção do vento não ter favorecido a ventilação.
6. Conclusões
A caracterização da desgaseificação difusa através dos
solos nas imediações de um edifício público em Ponta
Delgada, São Miguel, permitiu identificar a presença de
valores anómalos de concentração de radão. Concluiu-se
também que a principal fonte de entrada de radão no
edifício é através do solo. Os testes efectuados nos
pontos de monitorização regular permitiram verificar
uma diluição eficiente destes valores no ar quer à
superfície do solo, quer a 1 m acima do solo, pelo que em
C. Silva et al. / Comunicações Geológicas (2014) 101, Especial II, 933-937
ambientes exteriores este gás não deverá representar perigo
para a saúde.
A amostragem da concentração de radão no ar interior de
74 compartimentos do edifício monitorizado revelou a
presença deste gás em concentrações, por vezes, superiores ao
limite anual recomendado pela legislação regional e pela
OMS.
O ensaio de monitorização contínua realizado permitiu
verificar que a abertura de janelas promove, normalmente,
uma ventilação eficaz do espaço em estudo fazendo baixar a
concentração de radão para valores inferiores aos admissíveis.
No futuro, importa desenvolver um programa de
monitorização da concentração de radão no exterior e no
interior do edifício ao longo de um período mais alargado de
tempo, no sentido de se quantificarem os valores reais de
exposição numa escala temporal mais adequada e se
determinarem os efeitos dos parâmetros meteorológicos nos
valores observados.
Fig. 3. Susceptibilidade ao 222Rn a uma profundidade de 60 cm nas imediações do edifício em estudo, para o conjunto de pontos amostrados.
Fig. 3. 222Rn susceptibility in the surroundings of the monitored building, at 60 cm depth, and based on all sampling points.
Monitorização dos teores de radão num edifício
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Fig. 4. Variação da concentração de 222Rn no ar interior de diversos compartimentos do edifício em estudo: a) no rés-do-chão e b) no primeiro piso.
Fig. 4. Indoor 222Rn concentration variation on the various compartments of the monitored building: a) at the ground floor, b) at the first floor level.
Agradecimentos
Este trabalho teve o suporte do Fundo Regional da Ciência
da Região Autónoma dos Açores, pela atribuição da bolsa
de pós-doutoramento ao projecto M3.1.7/F/018/2011.
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