Valori della concentrazione del radon indoor e mappe radon di Emilia Romagna. Dati tratti dalla campagna di misura nazionale degli anni ’90  e dalle successive campagne locali.

 

Introduzione

Durante la campagna di misura promossa da ISS e ENEA nel 1990 è risultato che la Regione ha valore medio annuale di concentrazione del radon di 44 [Bq/m³]. Inoltre ha una percentuale di soli 0,8% di abitazioni che superano i 200 [Bq/m³]. Si trova pertanto al di sotto della media nazionale.
Il valore medio nazionale è stato infatti di 70 [Bq/m³], elevato rispetto alla media mondiale di 40 [Bq/m³] e europea di 59 [Bq/m³].

 

Il documento di ARPA Emilia Romagna

Le seguenti informazioni o figure o tabelle sono tratte dal documento redatto da un gruppo di lavoro apposito. Gruppo costituito da ARPA Emilia Romagna, Regione (Servizio Sanità Pubblica e Servizio Geologico), Università di Modena e Reggio Emilia e Università di Bologna. Il documento, del 2008, ha titolo: “Il radon ambientale in Emilia Romagna”.

Nell’introduzione e nei capitoli successivi del documento si legge l’illustrazione dell’approccio metodologico scelto (testi originali in corsivo):

La disponibilità di mappe che identifichino aree a maggiore presenza di radon, comunemente indicate con il termine inglese “radon prone areas”, è essenziale per sviluppare strategie di contenimento di questo rischio. Queste mappe sono utili per facilitare l’individuazione di aree in cui è probabile che gli edifici accumulino radon in concentrazioni superiori alla media. Ovvero in cui la
percentuale di edifici con elevate concentrazioni di radon indoor supera un determinato livello soglia. La disponibilità di queste informazioni rende più facile l’identificazione delle zone su cui attivare future campagne di monitoraggio, ottimizzando così l’uso delle risorse.

 

Descrizione dei due metodi possibili per l’individuazione delle aree a maggior rischio

Per quanto riguarda l’individuazione delle aree a maggior rischio radon esistono essenzialmente due approcci: ci si può basare esclusivamente su misure di radon indoor (vedi ICRP).

Metodo che è il più utilizzato e che, anche per la relativa semplicità di rilevamento, ha permesso di descrivere nei tratti fondamentali vaste aree di territorio negli U.S.A, in U.K. ecc., della Regione Veneto, della Provincia di Bolzano, ecc.

Oppure si può fare riferimento a dati geologici come il contenuto di uranio e radio nelle rocce, la presenza di radon nelle acque e nei gas naturali, oppure di fattori che facilitano l’emanazione del gas quali permeabilità del suolo o altro.

Esiste infatti un generale consenso sulla correlazione che lega la concentrazione di radon nei suoli e quella rilevata negli edifici.
La correlazione osservata permette di stabilire che il radon misurato nelle abitazioni è soprattutto generato dalla situazione geologica locale.
Le rocce e le strutture geologiche presenti nel territorio della Regione Emilia-Romagna indicano che la concentrazione in U-238 totale può essere compresa nel range 0,1 – 3,7 ppm. Inoltre il Ra-226 può essere presente in concentrazioni comprese nel range 25 – 75 [Bq/kg].

(Per confrontare i dati con valori medi si può leggere la scheda NORM nel suolo e nei materiali)

Tuttavia tramite misurazioni di radon indoor, sono state evidenziate aree relativamente anomale, non completamente giustificate dalla situazione litologica.

Peraltro per quanto riguarda l’eventuale contributo aggiuntivo alla concentrazione di radon derivante da materiali edilizi locali, va ricordato che nella Regione Emilia-Romagna, da oltre 50 anni il materiale utilizzato nelle costruzioni non deriva direttamente da formazioni geologiche locali.

 

Il progetto ERRICCA 2 della Commissione Europea

La Commissione Europea ha promosso un’indagine nei paesi E.U. per acquisire informazioni sui progetti, realizzati o in corso, di mappatura del rischio radon, nonché sulle modalità di individuazione delle aree, finanziando un apposito progetto, ERRICCA 2. Dal rapporto del marzo 2005 risulta che molti paesi europei hanno svolto indagini basandosi in alcuni casi solo su misure di radon indoor (ad es. il Regno Unito) e in altri solo su dati geologici (ad es. Repubblica Ceca e Germania).

 

Metodologia scelta da ARPA

Mettendo a confronto i due metodi si possono evidenziare in entrambi vantaggi e limiti. Le mappe che si basano solo su dati geologici non sono indicatori affidabili della concentrazione indoor di radon. Questa può dipendere da molti fattori di natura non geologica, legati più alle modalità costruttive. L’approccio basato solo su misure indoor può essere invece non efficiente rispetto alle informazioni necessarie. Richiede un numero molto elevato di misure negli edifici, molte delle quali possono risultare a posteriori eseguite in zone a bassissimo rischio radon.

Per i motivi sopra esposti il gruppo di lavoro attivato dalla Regione Emilia-Romagna ha deciso di procedere “in primis” ad una lettura integrata di tutte le informazioni disponibili. Sulla geologia del territorio rispetto al rischio radon e sulle concentrazioni del gas indoor misurate in precedenti campagne svoltesi nel corso degli anni ’90.
L’obiettivo di questa lettura era quello di valutare lo stato delle conoscenze ai fini dell’identificazione di parti del territorio da considerare a maggior rischio. Su cui eventualmente attivare delle indagini specifiche di approfondimento.

Gli standard correnti prevedono misurazioni di radon nei suoli alla profondità di 50-80 centimetri. Misurazioni dei valori di permeabilità nei suoli e analisi dei radionuclidi precursori del radon nei suoli e nelle formazioni geologiche considerate.
Il gruppo di lavoro ha esaminato le caratteristiche geologiche e ambientali della Regione. Sulla scorta delle conoscenze dedotte dall’esame degli standard cartografici correnti, ha formulato nel capitolo “Conclusioni” ulteriori specifiche tecniche. Orientate alla produzione di una cartografia utile per descrivere e valutare i fattori di rischio derivanti dalla presenza del radon nelle strutture geologiche e nell’ambiente.

Dunque la Regione ha scelto una metodologia mista che ha portato alle conclusioni riportate di seguito.

 

Campagna di misura nazionale – descrizione del metodo e del campione

Il campione estratto durante la campagna nazionale aveva comportato il coinvolgimento in Emilia-Romagna di 371 famiglie suddivise in 15 Comuni (dei 343 nella Regione). Nove dei quali con un numero di abitanti superiore a 100 mila (gli attuali 9 Comuni capoluogo della Regione).

Per le misure di radon, il periodo totale di esposizione (1 anno) è stato suddiviso in due semestri per tenere conto della variazione stagionale di alcuni parametri che possono influenzarne la concentrazione. Durante ogni semestre e per ogni abitazione sono stati utilizzati 2 dosimetri di tipo passivo a tracce nucleari.
Al fine di valutare, inoltre, il contributo alla dose efficace dovuta alla radiazione gamma e cosmica, in ogni abitazione sono stati posizionati 4 rivelatori termoluminescenti al fluoruro di Litio per un solo semestre di esposizione, in quanto questo tipo di radiazione non risulta legata a variazioni stagionali.

Un’analisi statistica delle informazioni rilevate da queste schede permette di definire alcune caratteristiche del campione estratto:
• il 75 % degli edifici è di tipo plurifamiliare (es. condominio), mentre il rimanente 25 % è di tipo monofamiliare, comprensivo sia di villette a schiera che di abitazioni isolate;
• il 46 % è costruito direttamente sul terreno, mentre il 36 % ed il 17 % possiede rispettivamente o seminterrato o sotterraneo;
• il 61 % è di recente costruzione (dopo il 1960) ed il 51.5 % è stato costruito con materiale diverso dal cemento;

La figura seguente mostra la distribuzione dei rivelatori ai vari piani degli edifici.

 

 

Campagna di misura nazionale – descrizione dei risultati

I valori medi annuali di concentrazione di radon, rilevati su un totale di 363 abitazioni, risultano compresi nell’intervallo 15 – 314 [Bq/m³]. Con un valore della media aritmetica pari a 43 [Bq/m³].
In figura è riportata la distribuzione dei valori di concentrazione media annuale, insieme alla curva teorica di distribuzione log-normale derivata dai valori rilevati.

• non sono stati osservati situazioni comportanti il superamento del livello di riferimento (400 [Bq/m³]);
• nel 78 % delle abitazioni i livelli di concentrazione risultano inferiori a 50 [Bq/m³], nel 96 % inferiori a 100 Bq/m³] e nel 99.5 % inferiori a 200 [Bq/m³];
• è stato stimato un aumento del 68.8 % della concentrazione media nel semestre “invernale” (54 [Bq/m³]) rispetto a quello “estivo” (32 [Bq/m³]).

Quindi i valori di inquinamento radon sono inferiori decisamente a quelli medi nazionali.

Risultano valori di concentrazione di radon mediamente più alti:
• nei Comuni più “piccoli” (con numero di abitanti inferiore a 100 mila);
• negli edifici monofamiliari;
• nei locali situati al piano terra dove risulta un contatto diretto fra suolo e pavimento (o pareti).

Si può ipotizzare che questi 3 parametri a loro volta siano strettamente collegati. Infatti si può osservare una diversa tipologia costruttiva nei Comuni a diversa densità abitativa. Inoltre, gli edifici monofamiliari difficilmente si sviluppano in altezza, individuando il piano terra o il primo piano il locale dove è stato posizionato il dosimetro.

 

Campagna di misura nazionale – descrizione dei risultati in funzione del piano del dosimetro rispetto al terreno

Un ulteriore approfondimento dei risultati sperimentali è stato effettuato in relazione alla localizzazione del piano “dosimetro” rispetto al terreno. Inoltre il piano terra è stato suddiviso a seconda della presenza o meno di locali sotterranei, seminterrati o semplice vespaio.
I risultati sono riportati in figura 2.4.

 

Si nota che i valori ai piani seminterrati sono mediamente dell’81 % superiori di quelli a piano terra a contatto con il terreno e addirittura di quasi tre volte di quelli dei piani terra che non hanno contatto diretto con il terreno.
La differenza tra i piani terra (a contatto con il terreno o meno) e i piani superiori è di circa + 270 % o di circa + 60 %.
I primi piani hanno valori di un terzo maggiori di quelli dei piani superiori.
Non vi è poi differenza sensibile tra i piani superiori al primo che hanno tutti una concentrazione radon circa doppia di quella dell’aria outdoor.

Le informazioni raccolte sulle apposite schede dagli operatori al momento del posizionamento dei dosimetri, relativamente alle ore trascorse in media dai componenti della famiglia, sia in casa che in altri luoghi chiusi, ha permesso di stimare l’equivalente di dose efficace media annua regionale; in particolare per la Regione Emilia – Romagna sono risultati fattori di occupazione del 61.3 % per le abitazioni e del 18.4 % per altri luoghi chiusi.
I risultati finali relativi alla Regione sono riportati in tabella 2.2.

 

Campagna di misura locale – descrizione degli edifici scelti

Nel 1993, la Regione Emilia-Romagna ha organizzato un’indagine nelle scuole materne ed asili nido quale prosieguo dell’iniziativa nazionale sul radon indoor nelle abitazioni. Questo allo scopo di ottenere una visione più esaustiva dell’esposizione della popolazione alla radioattività naturale.
Questa tipologia di scuole è stata scelta in quanto di maggior rischio perché generalmente ubicata in edifici costituiti al massimo da due piani posti a diretto contatto col terreno, frequentate da soggetti “a maggior rischio” e per tempi mediamente maggiori rispetto ad altri tipi di scuole.

L’indagine è stata effettuata seguendo le indicazioni riportate nei protocolli operativi realizzati da APAT e ISS per l’esecuzione dell’ “Indagine nazionale sulla radioattività naturale nelle abitazioni”.
Come nella campagna nazionale per le misure di radon si è pertanto fatto ricorso alla tecnica passiva, utilizzando, cioè, rivelatori “a tracce” nucleari.

Nelle procedure e nei protocolli operativi si sono fatte scelte conservative relativamente alla presenza del radon, ad esempio si sono collocati i dosimetri solo nel semestre invernale.

Poiché la distribuzione geografica delle scuole riflette la densità di popolazione, il campione è ritenuto rappresentativo anche dell’esposizione al radon dell’intera popolazione in età prescolare.

In tabella 2.3 è riportato il numero delle strutture coinvolte suddivise per Provincia nelle quali sono state effettuate le misure di radon, nonché il tipo di gestione delle stesse.

Il campione vede quindi coinvolte 607 scuole materne e asili nido ubicate in 239 Comuni diversi. Per un totale di circa 32’000 bambini, 3200 educatori e 1700 personale di altro genere.

 

La tipologia degli edifici campionati è rappresentato nel 71% da costruzioni isolate, nel 68 % da edifici ad 1 piano, nel 27 % a due piani.

La figura seguente illustra il posizionamento dei rilevatori nei vari piani.

 

Campagna di misura locale – risultati

I valori di concentrazione rilevati dai singoli dosimetri esposti nei singoli locali degli edifici scolastici campionati sono rappresentati dall’istogramma riportato in figura 2.6. Da questa figura si può osservare che la maggior parte dei valori (92.3 %) risulta inferiore a 100 [Bq/m³] (poco più del 6% risulta compreso tra 100 e 200 [Bq/m³]). L‘ 1 % risulta compreso fra 200 e 400 [Bq/m³] e 2 soli dosimetri (sul totale di 1553) hanno riportato valori superiori a 400 [Bq/m³]. Infine, non si sono rilevate concentrazioni superiori a 500 [Bq/m³].

 

Un confronto con quanto rilevato nelle abitazioni (campagna nazionale) può essere svolto osservando l’andamento delle concentrazioni di radon in funzione del piano (rispetto al terreno) del locale dove è stato posizionato il dosimetro.
I risultati delle misure relativamente al piano del locale rispetto al terreno sono riportati nella figura 2.7: anche se i test statistici impiegati hanno indicato che mediamente non esistono differenze significative fra i livelli di concentrazione (medi) di radon relativamente ai piani rispetto al terreno, tuttavia si può osservare che i valori più elevati si sono riscontrati nei locali posti sui piani più a contatto con il terreno.

In tabella 2.4 sono riportati i parametri più significativi delle distribuzioni dei valori di concentrazione di radon suddivisi per le singole Province.
Purtroppo i valori stavolta sono calcolati con la mediana (50° percentile) e non con la media aritmetica, come è stato fatto nella altre campagne regionali e nazionali o nella stessa campagna della Regione Emilia Romagna.

 

 

Campagna di misura locale – analisi dei risultati secondo le macroaree geologiche

La Regione Emilia-Romagna è stata suddivisa in 4 macroaree geomorfologiche (figura 2.10):

1) la pianura, caratterizzata da formazioni di argille, limi, sabbie e ghiaie fluviali depositate su un substrato di argille e sabbie di origine marina;
2) la zona pedemontana e del margine appenninico-padano, con formazioni di prevalenti argille con sabbie ed arenarie, a vari gradi di cementazione, e gessi;
3) la zona dell’appennino emiliano con formazioni di argille, marne e rocce litoidi (arenarie, calcari, ofioliti) che si presentano molto fratturate;
4) la zona dell’appennino romagnolo e del crinale tosco-emiliano, caratterizzata da formazioni costituite da alternanze di marne ed arenarie e da formazioni prevalentemente argillosomarnose.

 

In questo caso, le differenze statisticamente significative fra i 4 gruppi di dati sono facilmente giustificabili (figura 2.11); infatti, pur avendo in pianura il maggior numero di edifici scolastici campionati (76%), mediamente nella fascia appenninica si riscontrano valori di concentrazione più elevati rispetto alla pianura, a conferma, da una parte, del fatto che i depositi alluvionali di cui è costituita la pianura presentano bassi livelli di radioattività naturale, ed inoltre costituiscono un ostacolo alla fuoriuscita di radon eventualmente presente negli strati più profondi del sottosuolo, e, secondariamente, dell’importanza che possono assumere le fratture e le faglie, maggiormente esposte nelle zone pedemontane e appenniniche, per la risalita in superficie del gas.

 

Campagna di misura locale – risultati secondo l’età degli edifici

Rispetto al periodo di costruzione dell’edificio, l’analisi statistica permette di evidenziare che mediamente si riscontrano i valori più alti negli edifici costruiti prima del 1919, mentre i più bassi in quelli costruiti dopo il 1960, a possibile indicazione di come le nuove tecniche edilizie adottate, seppure non ideate per affrontare il problema radon, possono comunque essere efficaci anche per esso: si pensi in particolare alle tecniche di impermeabilizzazione di pareti e pavimenti a contatto con il terreno durante la posa delle fondamenta, per diminuire la dispersione dell’umidità all’interno della costruzione.

 

Confronto dei dati tra campagna nazionale e locale

Purtroppo non è possibile correlare correttamente i dati dell’indagine nazionale del 1990, svolta con 364 rivelatori in 15 Comuni, nelle abitazioni, con quella regionale del 1993, svolta con 1553 rivelatori in 239 Comuni pari al 79% del totale, nelle scuole, in quanto la prima è stata condotta per tutto l’anno mentre la seconda solo nel periodo invernale.

Malgrado ciò il documento fa una correlazione (solo invernale) nella seguente tabella.

In entrambe le campagne di misure, il valore massimo rilevato risulta inferiore a 500 [Bq/m³] e le due medie aritmetiche sono comparabili; inoltre, la probabilità di trovare valori superiori a 200 [Bq/m³] risulta inferiore al 2%.

 

Mappe radon di Emilia Romagna

Relativamente alla cartografia sull’inquinamento da radon indoor sono infine riportate le seguenti figure.

La mappa della figura 7.29 precedente, mette in evidenza le tre distinte aree dove si concentrano i più alti valori di radon indoor, tutte in zona appenninica (un’area nella Provincia di Piacenza, una nelle Province di Reggio Emilia e Modena e l’ultima nell’Appennino romagnolo, Provincia di Forlì-Cesena).