Il Radon - Collegio Geometri Ragusa
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Il Radon - Collegio Geometri Ragusa
L’AGEORG, Associazione dei Geologi liberi professionisti della Provincia di Ragusa, nell’ambito delle attività di aggiornamento professionale dei propri iscritti , ha scelto di affrontare la tematica legata alla presenza di radon nei fabbricati, non solo per la gravità dei suoi effetti ma anche per l’universalità dei soggetti coinvolti. Com’è noto il Radon, gas radioattivo incolore inodore e chimicamente inerte, viene generato continuamente nelle rocce della crosta terrestre per decadimento dell’Uranio. Di tutti i prodotti di decadimento della serie radioattiva dell’Uranio, solo il Radon si trova allo stato gassoso e questo rende possibile la sua migrazione dal sottosuolo verso la superficie e l’atmosfera. Inoltre, penetrando negli edifici, attraverso la più o meno complessa interfaccia suolo/fabbricato, vi si può accumulare sino a raggiungere concentrazioni elevate e pericolose per la salute degli occupanti. L’esposizione al radon causa un elevato rischio di tumore polmonare. In Italia il 10% dei decessi per tumori polmonari è attribuibile al radon. Inoltre sembrerebbe, secondo alcuni studi, che ad esso siano riferibili altre gravi patologie, quali leucemie, tumori allo stomaco, al rene ed alla prostata, per quanto, allo stato, non si dispone di prove sufficienti circa il nesso di causalità. Nonostante l’inquietante quadro sanitario, la percezione del rischio da parte dell’opinione pubblica è minima, sia perchè il gas è invisibile ai sensi umani, sia per il ritardo con cui si manifestano gli effetti della contaminazione, sia, soprattutto, per la mancanza di efficaci campagne di informazione e sensibilizzazione. Tutto questo mantiene un impatto emotivo molto basso, che alimenta un certo scetticismo tra i cittadini comuni, anche perché si è in presenza di quadro normativo nazionale lacunoso e carente. Tra i molteplici obiettivi del seminario c’è quello di rappresentare, innanzitutto, lo stato dell’arte sulla attuale conoscenza e ricerca in campo sanitario, sulle tecnologie di rilevazione del gas, sulle strategie di prevenzione e mitigazione. Non ultimo l’intento di comprendere se e quanto è coinvolto nella problematica il territorio ibleo e informare, divulgare e sensibilizzare la collettività nei riguardi di questo rischio Benchè il termine “fabbricati” sia molto generico e omnicomprensivo, nel caso di questo seminario viene inteso essenzialmente come “civili abitazioni”, laddove cioè passiamo la maggior parte del nostro tempo. Infatti se per gli ambienti di lavoro l’esercente, a cui è demandata la responsabilità, sarebbe obbligato dal D.lgs. 241/2000 in qualche modo a mantenere le concentrazioni di radon al di sotto di determinate soglie, le concentrazioni limite di radon nelle abitazioni e negli ambienti di vita in genere, sono rinvenibili soltanto in una raccomandazione della Comunità Europea (Euratom) n°143/90, mai recepita in Italia e in ogni caso ormai superata in ragione delle conoscenze scientifiche dell’epoca. Tutto ciò comunque con l’obbiettivo di arrivare, al di là delle norme cogenti, ad adottare misure di protezione all’esposizione al radon nei fabbricati residenziali facendo leva sulla competenza e sulla sensibilità degli operatori del settore. Il seminario è, dunque, rivolto a una platea multiprofessionale dove, oltre ai geologi, trovano posto i progettisti del settore edilizio, cioè coloro i quali possono trasferire in modo diretto ai loro committenti efficaci informazioni per progettare abitazioni impermeabili al radon, mettendo in atto interventi mirati per il risanamento o la mitigazione degli ambienti contaminati. Il seminario inizia trattando gli aspetti geologici legati soprattutto alla produzione e diffusione del radon nei vari contesti geoareali, sapientemente analizzati ed esposti dalla Prof.ssa Carmela Vaccaro dell’Università di Ferrara; argomento basilare per la comprensione della problematica. Viene chiarito il ruolo della litologia e di altri fattori geologici ai quali è strettamente legata l’emanazione di radon. Tutte informazioni che possono essere adoperate nella redazione di carte di pericolosità da radon o utilizzabili per valutazioni di sito a scopo previsionale. Il Dr. Carlo Grandi, esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni, dopo aver discusso degli effetti sulla salute degli esseri umani, esaminati secondo le più recenti conoscenze scientifiche, espone in modo ampio e analitico la stima del rischio da esposizione al radon indoor. A seguire il Dr. Antonio Conti, dirigente responsabile Unità Operativa Agenti Fisici, Arpa Sicilia, fa il punto sulla attuale situazione in Sicilia in tema di attività mirate all’applicazione del Piano Nazionale Radon e sulle prospettive future che l’ARPA regionale intende attuare. Una parte essenziale e di grande interesse pratico viene dedicata alle misure ed alle tecniche di monitoraggio del radon indoor dal Dr. Giuliano Sciocchetti, uno dei massimi esperti del settore, confrontando i vari dispositivi attualmente presenti sul mercato, dando l’opportunità della visione diretta di alcuni di essi. I casi di studio riportati dal Dr. Rosario Mineo, del 10° settore geologia e geognostica della provincia di Ragusa e poi dalla dr.ssa Silvia Tormene, dell’U.O.S. Monitoraggi Ambientali dell’Arpa Ragusa si riferiscono a edifici situati nell’ambito dell’altopiano calcareo ibleo, costituendo un esempio di monitoraggio eloquente che, sebbene numericamente limitati, sono sufficienti a confermare la costante presenza di radon indoor, perfino in concentrazioni elevate. La distribuzione delle alte concentrazioni a “macchia di leopardo” comprova, ancora una volta, la forte dipendenza dalla posizione geologica e dalla tipologia costruttiva dell’edificio. Nel contributo conclusivo vengono prese in esame le strategie per la protezione dal radon che comprendono varie metodologie e tecniche di intervento edilizio, frutto di attività di ricerca sperimentale e professionale del Prof. Giovanni Zannoni del Dipartimento di Architettura dell’Università di Ferrara, da attuare in relazione alla tipologia costruttiva dell’edificio ai fini della bonifica da radon (o della semplice mitigazione della sua attività). Relazione che ha avuto come epilogo un interessante e partecipato dibattito Oltre che direttamente ai vari Ordini Professionali, con questo seminario l’AGEORG si rivolge ai Comuni che l’hanno sostenuto e patrocinato e a tutti quelli del comprensorio, con la speranza di intraprendere iniziative finalizzate all’individuazione delle aree maggiormente a rischio di esalazione radon, assumendo le conseguenziali attenzioni già in fase di pianificazione edilizia, oltre che a rilanciare campagne di informazione e divulgazione tra i loro cittadini. I contributi presentati al seminario da relatori di alto profilo professionale e qui di seguito raccolti, grazie alla collaborazione con il Dipartimento di Architettura dell’Università di Ferrara, vogliono essere di auspicio per un risveglio dell’ attenzione da parte del legislatore, affinché si possa giungere, al più presto, a un quadro normativo completo ed organico Un ringraziamento particolare lo rivolgo al gruppo di lavoro dell’AGEORG con il quale abbiamo lavorato per la realizzazione di quest’evento, Giuseppe Cannizzaro, Rosario Zaccaria, Davide Ucciardo e Angelo Criscione, soci dell’associazione, e al Prof. Giovanni Zannoni che ha curato la pubblicazioni di questi atti. Il presidente AGEORG Geol. Pietro Spadaro Ragusa, gennaio 2013 Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara Gas Radon: le origini del problema Il radon è un gas nobile, naturale, inodore e incolore derivato dal decadimento dell’uranio, cioè dal processo per cui un elemento radioattivo si trasforma naturalmente in un’altra sostanza emettendo radiazioni. L’uranio è presente, in quantità variabili, in tutta la crosta terrestre. Essendo un gas, il radon fuoriesce dalle porosità dei sedimenti dei terreni e dalle fessurazioni degli ammassi rocciosi disperdendosi in atmosfera, ma può anche facilmente accumularsi negli ambienti chiusi nei quali può penetrare attraverso fessure, giunti di connessione, canalizzazioni degli impianti idraulici, elettrici e di scarico presenti nell’attacco a terra. Il radon presente nel terreno può essere risucchiato nei locali abitati sovrastanti a causa del dislivello di pressione che si crea fra locali inferiori e superiori dovuto alle differenze termiche tra interno ed esterno e che, soprattutto durante la stagione invernale e durante le ore notturne, innesca un moto convettivo “a salire” dell’aria calda provocando un effetto camino aspirante nei confronti del suolo. La dinamica dell’ingresso del radon è inoltre influenzata da altri parametri quali: condizioni meteorologiche, pressione barometrica, livello della falda acquifera, abitudini di vita degli occupanti, permeabilità tra i singoli piani dell’edificio e soprattutto l’effetto del vento, che può aggravare notevolmente il problema a seconda della posizione e dell’orientamento dell’edificio. Gli effetti sanitari Il radon è un gas inerte e quindi relativamente libero di migrare nel suolo una volta raggiunti gli spazi interstiziali del terreno. A questo punto, dato il suo tempo di dimezzamento relativamente lungo, può raggiungere gli ambienti abitati prima di decadere e, grazie anche alla presenza di particelle di polvere o goccioline presenti nell’aria in grado di veicolarlo, può depositarsi sulle mucose dell’apparato respiratorio e lì decadere rilasciando energia e portando un possibile danneggiamento della cellula (possibile evento precursore del danno biologico tumorale). Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara Studi internazionali hanno dimostrato che il dieci per cento di tumori polmonari è ascrivibile all’esposizione al radon e negli ultimi decenni gli studi compiuti sulla Indoor Air Quality ne hanno evidenziato gli effetti sanitari: dopo il fumo di sigaretta, costituisce la seconda causa di tumore ai polmoni ( WHO, "WHO Handbook on Indoor Radon, a public health perspective", Geneva, 2009)(raccomandazione Commissione Europea del 21/2/1990 -90/143/Euratom- sulla tutela della popolazione rispetto all’esposizione al radon in ambienti chiusi)(Decreto Legislativo 26 maggio 2000, n. 241 in materia di protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti nelle attività lavorative)(Centro nazionale per la prevenzione e il controllo della malattie CCM, Istituto Superiore di Sanità, “Avvio del Piano Nazionale Radon per la riduzione del rischio di tumore polmonare in Italia”). Le radiazioni ionizzanti sono in grado di cedere, ai tessuti che attraversano nel momento del decadimento, notevoli quantità di energia che determinano danni a livello del DNA cellulare, causa potenziale di insorgenza di cancro. Se il radon è presente in quantità elevate, aumenta l’emissione di particelle dannose all’organismo il relativo rischio tumorale all’apparato respiratorio. La normativa di riferimento Fra le principali disposizioni italiane e internazionali vigenti sull’esposizione al radon e precedentemente citate, il Decreto Legislativo 26 maggio 2000, n. 241, in materia di protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti nelle attività lavorative, appare il più pressante. Il decreto obbliga tutti i datori di lavoro ad effettuare misure di verifica in tutti i locali interrati ove sia presente personale (come da “Linee guida per le misure di concentrazione radon in aria nei luoghi di lavoro sotterranei”, Conferenza dei Presidenti delle Regioni e delle Province Autonome, 2003), Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara e in futuro anche nei locali a quote superiori ubicate in aree a rischio radon. Fissa un livello d’azione, ossia il valore di radon in aria il cui superamento richiede l’adozione di azioni di rimedio, in 500 Bq/m3 e stabilisce inoltre la tempistica degli obblighi a carico dei datori di lavoro e il meccanismo sanzionatorio. La ricerca e la sperimentazione Se gli aspetti della fisica del radon e dei radionuclidi sono ben noti e altrettanto acclarate sono le ricadute sanitarie, l'argomento è poco noto al comparto delle costruzioni. Non c’è conoscenza da parte dell’utenza e non si è ancora creato un mercato per invogliare le aziende del settore a produrre sistemi idonei al controllo dei livelli di inquinamento e i progettisti non sono preparati ad affrontare il problema. L'edilizia è invece il primo settore coinvolto, sia per quanto riguarda le tecniche di prevenzione per tutte le nuove costruzioni (e soprattutto nelle aree territoriali già individuate a rischio dalle indagini ARPA degli anni passati), sia per quanto riguarda le tecniche di bonifica per interventi su edilizia esistente ove siano state rilevate concentrazioni di radon oltre la soglia raccomandata dall'OMS per l’edilizia residenziale o imposta dal D.Lgs. 241/2000 per i luoghi di lavoro. Soprattutto la mancanza di esperienze di bonifica sulle tipologie costruttive locali rende necessaria una indagine sul campo riguardante la sperimentazione di tecniche di bonifica sulle tipologie e tecnologie tipiche del panorama edilizio nazionale. Le migliori ricerche disponibili (nord americane, inglesi e scandinave) sono infatti quasi esclusivamente studiate per l'applicazione su costruzioni con struttura in legno e quindi caratterizzate da un particolare tipo di attacco a terra. Poco o niente esiste per quanto riguarda le tecnologie costruttive massive tipiche dell'area mediterranea e le tipologie edilizie ricorrenti nel nostro contesto. Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara E’ quindi opportuno effettuare una serie di test comparativi su alcune costruzioni campione del nostro territorio per verificare l'efficacia delle diverse tecniche di bonifica note in funzione della tipologia dell'edificio, nonché individuarne eventuali alternative maggiormente efficaci. Il risultato dovrebbe essere la messa a punto di soluzioni conformi all’interno di un manuale di progetto (in particolare per quanto riguarda la configurazione dell'attacco a terra ma anche di particolari configurazioni tipologiche dell’edificio) che possano suggerire ai progettisti del settore edilizio (uffici tecnici comunali, Arpa, liberi professionisti, tecnici AUSL, ecc.) la tecnica più funzionale per la prevenzione o la bonifica di edifici soggetti a inquinamento da gas radon. Ragusa, 14 settembre 2012 Massimo Esposito Marta Rossetti Paolo Bartolomei Carmela Vaccaro Il Radon: Aspetti geologici origine e diffusione, materiali di costruzione Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 1/34 1. Miglioramento delle metodologie di : ‐ Campionamento ‐ Misura ‐ Elaborazione dei dati e restituzione cartografica Attraverso innovazione nella: ‐ Metodologia standardizzata per le misure di radon indoor ‐ Validazione della tecnica di misura ‐ Produzione di carte tematiche 2. Valutazione dei fattori del rischio radon: ‐ Monitoraggio annuale indoor ‐ Interpretazione delle carte di distribuzione della concentrazione di radon e correlazione con la geologia ‐ Definizione di macroaree geologiche di rilascio radon e aggiornamento delle carte di rilascio radon a scala nazionale Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 2/34 Materiali e Metodi Valutazione del rischio radon attraverso l’analisi: della legislazione italiana delle lacune normative dei risultati delle campagne a livello nazionale e regionale delle metodologie sviluppate in ambito internazionale La legislazione italiana prevede misure radon: ‐ Per i luoghi di lavoro (D.Lgs. 241/00 fissa il livello d’azione della concentrazione di radon, come media annuale, in 500 Bq/m3). ‐ Per gli ambienti domestici non esistono prescrizioni legislative La Comunità Europea ha fissato dei livelli di riferimento pari a 400 Bq/m3 per le tutte abitazioni esistenti ed impone il rispetto del parametro di progetto, pari a 200 Bq/m3, alle abitazioni in fase di costruzione. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 3/34 Materiali e Metodi Sintesi dei risultati delle campagne nazionali e regionali per la valutazione del rischio radon ‐ Unica stima sul territorio nazionale: Indagine Nazionale condotta tra il 1989 e il 1998 dall’APAT, dall’Istituto Superiore della Sanità (ISS) e dalle ARPA regionali; ‐ Alcune regioni hanno autonomamente avviato un progetto di mappatura ma con criteri e approcci diversi che consentono solo confronti parziali e soprattutto non consentono una classificazione uniforme del territorio italiano; ‐ E’ in fase di programmazione l’individuazione delle “radon prone areas” (art. 10‐ter, comma 2, D.Lgs.241/00). Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 4/34 Classificazione del rischio Radon a scala Nazionale: Campagna Nazionale ISS/APAT 1989‐1998 (Bochicchio et al., 2005) • Non vengono prese in considerazione la litologia e le caratteristiche del suolo nei punti di misura • Assenza di maglie omogenee per la determinazione dei siti di campionamento, essendo state eseguite misure solo nei centri urbani •Variazioni stagionali stimate annualmente dividendo i dati rilevati fra sei mesi invernali e sei mesi estivi •Valutazioni ottenute su un n° di dati pari a 5361 diversamente distribuiti nelle diverse regioni • Assenza di omogeneità nei punti di campionamento all’interno degli edifici, dei 5228 solo il 21% è rilevato in piani sotterranei (1%) e piano terra (20%). Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 5/34 Campionamento Ai fini di una corretta valutazione delle concentrazioni radon sono stati definiti dei protocolli operativi per il campionamento e monitoraggio di ambienti indoor: ‐ Scelta dei punti di campionamento in base al D.Lgs. 241/00 per l’esposizione a radiazioni ionizzanti in ambienti di lavoro sotterranei; ‐ Posizionamento dei rilevatori (dispositivi passivi) secondo le linee guida delle Regioni e Province autonome nel rispetto delle disposizioni del D.Lgs. 241/00; ‐ Ambienti di lavoro con caratteristiche costruttive analoghe ad edifici abitativi, ai fini di creare una banca dati omogenea per l’elaborazione ed interpretazione dei dati; ‐ Esecuzione della campagna di misura della concentrazione radon secondo il protocollo definito. Si fa presente che i punti di campionamento sono concentrati nei centri più densamente abitati per cui la distribuzione della rete di monitoraggio definita per questo lavoro non è omogenea. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 6/34 Problematiche metodologiche delle misure Messa a punto di un dispositivo passivo per il monitoraggio ambientale del radon indoor • • • • • Dosimetro passivo a tracce nucleari Rivelatore CR39 Attacco chimico (soluzione NaOH 6,25 M per 1h) Conteggio tracce: microscopio ottico a trasmissione con sofware per analisi immagini Coefficiente di calibrazione: 2,69 cm‐2kBq‐1m3h‐1 Laboratorio U‐Series Srl Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 7/34 Valutazione del rischio radon – Campagna indoor • Esecuzione di 2715 campionamenti della durata di un anno su tutto il territorio nazionale (settembre 2005 – ottobre 2008) in locali lavorativi sotterranei di edifici privati con rivelatori passivi secondo il protocollo messo a punto; • Elaborazione di 5425 campionamenti, utilizzando misure pregresse messe a disposizione dalla U‐Series Srl; • Realizzazione di carte sintetiche di concentrazione media di radon, come attualmente utilizzate per definire il rischio a livello nazionale. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 8/34 Risultati: Carta concentrazioni medie annuali Concentrazione di radon (Bq/m3) > 120 100-120 80-100 60-80 40-60 20-40 5425 Punti dimisure campionamento < 30 5228 misure Misure eseguite nell’ambito della tesi ed integrate da dati non pubblicati, dati 2003‐2008 Indagine Nazionale, dati 1989‐1998 Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 9/34 Fattore stagionale 2205 Campionamenti Concentrazione di radon (Bq/m 3 ) > 120 100-120 80-100 60-80 40-60 20-40 Assenza dati Concentrazione di radon (Bq/m3) > 120 100-120 80-100 60-80 40-60 20-40 Assenza dati Punti di campionamento < 30 Punti di campionamento < 30 Concentrazione media di Radon durante un trimestre invernale Concentrazione media di Radon annuale Rischio generalmente maggiore o uguale nel periodo invernale Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 10/34 Valutazione del rischio radon – Materiali e Metodi Confronto fra le metodologie adottate nei paesi UE Diverse metodologie utilizzate nei paesi europei per l’individuazione di aree a rischio. Le metodologie più utilizzate si basano su campionamenti indoor, unitamente a dati di tipo geologico. Realizzazione di una campagna di misure radon indoor mediante il protocollo messo a punto e archiviazione dei dati per permettere un’ analisi di tipo geostatistico. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 11/34 Carte di distribuzione della concentrazione di radon •Regioni con numero di campionamenti dello stesso ordine dell’Indagine Nazionale: Lombardia, Emilia Romagna, Toscana, Puglia; •Georeferenziazione dei dati; •Realizzazione delle carte di distribuzione mediante tecniche geostatistiche (Surfer 8.0); •Possibili correlazioni tra elevate concentrazioni di radon indoor e le caratteristiche geologiche delle aree monitorate. Metodologia applicata recentemente alla definizione delle aree a rischio e applicata a livello europeo su territorio nazionale solo da Austria (Dubois et al., 2007) e Belgio (Bossew et al., 2008) Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 12/34 Lombardia, Radon indoor: distribuzione della concentrazione media annuale Concentrazione media annuale di radon (Bq/m3) Concentrazioni intorno ai 200 Bq/m3 a Nord‐Ovest della regione: Serie dei Laghi: affioramento di grandi masse di rocce ignee intrusive prevalentemente acide. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 13/34 Aree ad elevate concentrazioni radon ‐ Lombardia: il caso delle mineralizzazioni uranifere delle vulcaniti permiane Concentrazioni particolarmente elevate: Tufiti della Val Trompia e Alta Val Seriana: Mineralizzazioni ad uranio nei tufi della serie del Collio, ad esempio Giacimento uranifero di Novazza Zuffardi, 1982 Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 14/34 Provincia di Milano Radon indoor: distribuzione della concentrazione media annuale Concentrazione media annuale di radon (Bq/m3) Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 15/34 Aree ad alto rilascio radon in Lombardia: Provincia di Milano • Zona caratterizzata da elevata percentuale rocce sedimentarie di orine terrigena: complessa interpretazione dei dati ottenuti • Possibile origine uranio nei livelli sedimentari: giacimenti uraniferi potenziali dell’aerea montana (mineralizzazioni ad uranio nei tufi della serie del Collio – giacimento di Novazza) • L’uranio presente nelle rocce vulcanoclastiche, poco coerenti, può essere mobilizzato per idrolisi o weathering, solubilizzazione per ossidazione dell’uranio da tetravalente ad esavalente e trasporto a valle sottoforma di ione complesso, successiva precipitazione in ambienti lacustri riducenti Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 16/34 Aree ad alto rilascio radon in Lombardia: Provincia di Milano Dallo studio geologico della zona: piccoli laghi intramorenici a dominante deposizione di argille torbose (ambienti riducenti) Intercalazioni argillose possono essere arricchite in uranio • Analisi delle stratigrafie disponibili dallo studio “Risorse idriche sotterranee nella provincia di Milano” Provincia di Milano – Assessorato all’ambiente (1995) Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 17/34 Aree ad alto rilascio radon in Lombardia: Provincia di Milano “Le risorse idriche sotterranee nella Provincia di Milano – Lineamenti idrogeologici Provincia di Milano” – Assessorato all’Ambiente Elevata variazione laterale degli spessori e della distribuzione dei sedimenti argillosi riducenti a elevato rischio potenziale di radon Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 18/34 Aree ad alto rilascio radon in Lombardia: Milano città Concentrazione media annuale di radon (Bq/m3) Radon indoor: distribuzione della concentrazione media annuale, campagna indoor Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 19/34 Aree ad alto rilascio radon in Lombardia: Milano città “Le risorse idriche sotterranee nella Provincia di Milano – Lineamenti idrogeologici Provincia di Milano” – Assessorato all’Ambiente Strati argillosi formatisi in ambienti riducenti più o meno inglobati in materiale sabbioso o in livelli ghiaiosi permeabili a livello locale Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 20/34 Aree ad elevate concentrazioni radon in Lombardia: Ulteriori considerazioni • • Città di Milano densamente urbanizzata, numerosi effetti antropici aumento del rischio Presenza di un alto morfologico nell’area Nord della provincia, come evidenziato dallo studio delle geometrie dei corpi acquiferi, favorisce maggiori apporti di radon “Geologia degli acquiferi padani della Regione Lombardia” Regione Lombardia – Territorio e Ambiente Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 21/34 Aree ad elevate concentrazioni radon in Lombardia: Ulteriori considerazioni Alcuni studi specifici (Vecchi et al., 2007) hanno evidenziato che le condizioni atmosferiche negative impediscono anche la dispersione del radon, per cui la presenza di aree ad elevata concentrazione spesso puntiforme nella città di Milano possono produrre condizioni estremamente sfavorevoli per la salute dell’uomo. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 22/34 Aree ad elevate concentrazioni radon in Lombardia: Ulteriori considerazioni Campagna individuazione “radon prone areas” Regione Lombardia – ARPA Lombardia non ha messo in luce il rischio nell’ area settentrionale della pianura Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 23/34 Emilia Romagna Radon indoor: distribuzione della concentrazione media annuale Concentrazione media annuale di radon (Bq/m3) Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 24/34 Aree ad elevato rilascio radon: Emilia Romagna • • • Elmi e Zecchi, 1982 Area di Piacenza: alto morfologico e le strutture tettoniche presenti favoriscono l’apporto di radon Presenza di “hot spot” lungo la fascia pede ‐ appenninica Area di rischio a sud della regione: zona idrotermale “Riserve idriche sotterranee della Regione Emilia‐Romagna”, Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli – Regione Emilia Romagna Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 25/34 Toscana Radon indoor: distribuzione della concentrazione media annuale Concentrazione media annuale di radon (Bq/m3) Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 26/34 Aree ad elevato rilascio radon: Toscana Area a Nord della regione: Appennino Tosco ‐ Emiliano Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 27/34 Aree ad elevato rilascio radon: Toscana Area a Sud della regione: Magmatismo toscano ‐ laziale Vulcaniti Vulsine caratterizzate da alti contenuti di Uranio Conticelli et al., 2002 Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 28/34 Puglia Radon indoor: distribuzione della concentrazione media annuale Concentrazione media annuale di radon (Bq/m3) Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 29/34 Aree ad elevato rilascio radon: Puglia Area del Leccese Area caratterizzata da rocce carbonatiche leggermente arricchite in uranio ma che per la presenza di fessurazioni e fratturazioni (carsismo) possono portare ad un incremento delle concentrazioni indoor che può inoltre essere amplificato da interventi antropici. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 30/34 Conclusioni • Messa a punto della metodologia per la misura del radon indoor, validata con l’interconfronto tra laboratori internazionali, e miglioramento nelle procedure di campionamento, ai fini di una futura stesura dei protocolli operativi per le campagne di monitoraggio indoor per l’individuazione delle aree a rischio radon; • Suggerimenti utili a colmare le lacune della normativa nazionale e per la stesura di piani edilizi Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 31/34 Conclusioni La cartografia tematica prodotta ha permesso di identificare macro‐aree ad alto rilascio radon e definirne le possibili cause: In Regione Lombardia: ‐ Zone montane interessate da erosione glaciale e fluviale e che presentano litologie che possono essere arricchite in uranio. Rischio non trascurabile a Nord della Provincia di Milano e Milano città, dove alcune intercalazioni di depositi argillosi si sono deposte in ambiente lacustre (piccoli laghi intramorenici) riducente che ha facilitano la deposizione dell’uranio e possono costituire un’importante sorgente di gas radon. Buona correlazione fra la presenza di importanti livelli di argille di ambiente riducente e le zone ad elevata concentrazione di radon elaborata nel presente lavoro. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 32/34 Conclusioni • In Emilia Romagna che in genere è considerata a basso rischio si sono osservate correlazioni fra concentrazioni di radon e la presenza di strutture tettoniche nella zona pedeappenninica. • In Toscana, la zona a Nord della regione facente parte dell’Appennino tosco‐ emiliano è quindi caratterizzata dalla stesse problematiche legate alla presenza di fratturazioni e faglie, che possono costituire un fattore favorevole alla risalita del gas radon. Nella zona del magmatismo toscano‐laziale, caratterizzata da alte concentrazioni di uranio, si hanno condizioni di rischio particolarmente elevate. • In Puglia, i valori anomali di radon sono localizzati in particolare nella zona del leccese, caratterizzata da rocce carbonatiche leggermente arricchite in uranio ma che per la presenza di fessurazioni e fratturazioni (carsismo) possono portare ad un incremento delle concentrazioni di radon in ambienti indoor. Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 33/34 Massimo Esposito Marta Rossetti Paolo Bartolomei Carmela Vaccaro [email protected] Esposito, Rossetti, Bartolomei, Vaccaro 34/34 EFFETTI SULLA SALUTE E STIMA DEL RISCHIO Ragusa, 14 settembre 2012 Carlo Grandi Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni [email protected] Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 1/39 Introduzione Il cancro del polmone rappresenta oggi la principale causa di morbilità e mortalità per patologia neoplastica nel mondo sviluppato. Tra i fattori eziologici noti, l’esposizione al gas radon negli ambienti confinati (ambienti indoor) si colloca al secondo posto per importanza, preceduta dal solo fumo di tabacco. Numerosi studi epidemiologici condotti a partire dagli anni ’50 sui minatori hanno evidenziato la cancerogenicità per il polmone dovuta al gas radon, che è stato classificato dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) come cancerogeno per l’uomo (gruppo 1 della classificazione IARC) fin dal 1988. L’effetto cancerogeno è stato confermato negli ultimi due decenni da una serie di studi epidemiologici caso-controllo condotti su individui esposti nelle abitazioni in Nord America, Europa e Cina. Analisi combinate di questi studi, soprattutto quella relativa agli studi europei, hanno permesso di quantificare il rischio. Quest’ultimo presenta una relazione lineare con l’esposizione, senza una soglia individuabile, ed è quantificabile in un aumento pari a circa il 16% ogni 100 Bq/m3 di concentrazione di radon indoor (eccesso di rischio relativo pari a 0,16, con intervallo di confidenza 0,05 – 0,31). E’ stata inoltre evidenziata l’esistenza di un effetto sinergico tra radon e fumo di tabacco per quanto riguarda l’aumento del rischio di tumore polmonare. L’entità del rischio evinta dagli studi residenziali è peraltro in accordo con i dati ottenuti dagli studi epidemiologici più recenti condotti sui minatori. L’esposizione al gas radon, da sola o in combinazione con il fumo di tabacco, è ritenuta responsabile di un numero di casi di cancro al polmone compreso tra 1.500 e 5.500 nella sola Italia. Non sono stati ancora esplorati dal punto di vista epidemiologico i profili di rischio legati all’esposizione concomitante a radon indoor e a cancerogeni per il polmone di origine professionale, in relazione ad attività lavorative condotte in ambienti confinati. Infine, non esistono finora evidenze consistenti circa possibili effetti sulla salute dovuti all’esposizione al gas radon differenti dal cancro al polmone, anche se distretti quali le vie respiratorie superiori e la cute presentano in termini di esposizione livelli simili a quelli del polmone. Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 2/39 Il radon è un gas inerte : come tale viene inalato e successivamente esalato Il radon è un gas inerte: come tale viene inalato e successivamente esalato emivita (progenie o figli Rischio legato ai prodotti di decadimento (in particolare 218Po e 214Po) a breve Po) a breve emivita Rischio legato ai prodotti di decadimento (in particolare del radon) che, una volta inalati, si depositano nel tratto respiratorio e, decadendo, irradiano l’’epitelio del radon) che, una volta inalati, si depositano nel tratto respiratorio e, decadendo, irradiano l delle vie respiratorie prima di essere rimossi (dalla clearance (dalla clearance muco‐ muco‐ciliare o dall’ ciliare o dall’assorbimento in à nasali circolo). L’ circolo). L’epitelio delle vie respiratorie, che ha sostanzialmente la stessa struttura dalle cavit epitelio delle vie respiratorie, che ha sostanzialmente la stessa struttura dalle cavità ai bronchioli terminali, presenta come target sensibili sia le cellule epiteliali sia le sia le cellule delle cellule delle ai bronchioli terminali, presenta come target sensibili sia le cellule epiteliali ghiandole che producono il muco La progenie del radon reagisce rapidamente (< 1 s) con tracce di gas e vapori presenti nell’ particelle non adese””), le quali, nell’atmosfera e si accresce fino a formare particelle di circa 1 nm atmosfera e si accresce fino a formare particelle di circa 1 nm (“particelle non adese aderendo alle particelle di aerosol già aderendo alle particelle di aerosol già esistenti in aria formano, in tempi inferiori a 100 s, le cosiddette esistenti in aria formano, in tempi inferiori a 100 s, le cosiddette “particelle adese particelle adese””, con dimensioni da 10 nm , con dimensioni da 10 nm a > 1µ a > 1µm, in grado di raggiungere quindi le vie respiratorie m, in grado di raggiungere quindi le vie respiratorie più ù fini più profonde: l profonde: l’’intero albero respiratorio può essere irradiato fino alle diramazioni pi intero albero respiratorio può essere irradiato fino alle diramazioni più Negli ambienti confinati si instaura un equilibrio relativamente stabile tra il radon, soggetto a Negli ambienti confinati si instaura un equilibrio relativamente stabile tra il radon, soggetto a decadimento ma continuamente veicolato nell’ decadimento ma continuamente veicolato nell’ambiente dal suolo e dai materiali da costruzione, ed i suoi prodotti di decadimento a breve emivita , continuamente prodotti a partire dal radon ma suoi prodotti di decadimento a breve emivita, continuamente prodotti a partire dal radon ma costantemente sottratti per deposizione sul particolato costantemente sottratti per deposizione sul particolato e sulle superfici Concentrazione 222Rn ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐= fattore di equilibrio (F) ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐= fattore di equilibrio (F) Concentrazione (218Po + 214Pb + 214Bi) In ambienti confinati F = 0.4 – 0.5 Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Isotopo Emivita Energia (MeV*) MeV*) emissione α 3/39 Energia α (MeV) MeV) Penetrazione nel tessuto biologico (µm) 222Rn 5.49 41 218Po 6.00 48 214Po 7.69 71 Energia (MeV*) MeV*) emissione β 222Rn 3.82 d 5.49 -- 218Po 3.04 3.04 min 6.00 -- 214Pb 26.8 min -- 0.67 – 1.02 214Bi 19.9 min -- 1.0 – 3,26 214Po 164 µs 7.69 -- 210Pb 22.3 y -- 0.015 – 0.061 210Bi 5.01 d -- 1.161 210Po 138.4 d 5.305 -- 206Pb -- -- -- (Stabile) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Nuclide 4/39 Vie bronchiali Spessori medi della mucosa (µ (µm) Bronchi principali 80 ± 6 Bronchi lobari 50 ± 12 Bronchi segmentali 50 ± 18 Bronchi di transizione 20 ± 5 Bronchioli 15 ± 5 Danno al DNA da radiazioni: La carcinogenesi , reversibile fino alla fase Danno al DNA da radiazioni: La carcinogenesi è un processo multistadio un processo multistadio, reversibile fino alla fase diretto di promozione, a lunga latenza (anche 30 – – 40 anni per il tumore di promozione, a lunga latenza (anche 30 mediato dalla produzione di polmonare), modulato da numerosi fattori di natura fisiologica polmonare), modulato da numerosi fattori di natura fisiologica specie reattive dell’ (fattori di crescita, ormoni, stimoli riparativi e/o proliferativi) ed specie reattive dell’ossigeno (ROS) (fattori di crescita, ormoni, stimoli riparativi e/o proliferativi) ed epigenetico (es. a livello del esogeni (accumulo di ulteriori mutazioni per esposizione a pattern di metilazione mutageni, esposizione a promotori di origine ambientale, pattern di metilazione del DNA) alimentare etc .) e legato alla suscettibilit legato alla suscettibilità à individuale alimentare etc.) e Critiche le mutazioni a livello di oncogeni , geni livello di oncogeni, geni Ulteriori mutazioni, oncosoppressori, oncosoppressori, Stimoli stimoli Morte geni del riparo geni del riparo endogeni endogeni cellulare del DNA ed esogeni ed esogeni Mutazioni Radiazione α Radiazione α: molto efficace nell’ efficace nell’indurre rotture a doppio filamento del DNA, filamento del DNA, mutazioni difficilmente riparabili Iniziazione Progressione: conversione maligna e metastasi Promozione Recupero Riparo del DNA, apoptosi cellulare Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Sistema immune, reazioni desmoplastiche reazioni desmoplastiche Meccanismi di difesa a livello cellulare e tissutale 5/39 Unità di misura dell’esposizione Bequerel (Bq): 1 Bq = 1 disintegrazione radioattiva per s Concentrazione (di attività Bq per metro cubo di aria Bq /m3) Concentrazione (di attività) di radon nell’ ) di radon nell’aria ambiente: ambiente: Bq per metro cubo di aria Bq/m Concentrazione (di attività : Bq Bq per l (Bq /l) ) Concentrazione (di attività) di radon in acqua ) di radon in acqua: per l (Bq/l Concentrazione di energia potenziale α Concentrazione di energia potenziale α: concentrazione in aria della progenie del radon (o del toron ) a breve emivita emivita, in termini di energia associata alle particelle , in termini di energia associata alle particelle α α emesse (o del toron) a breve 210 208 durante il decadimento completo fino a Pb (o a Pb) di qualunque miscela di isotopi figli del radon (o del toron ) in un’’unità /m3 o Joule/m3 ‐ J/m3) figli del radon (o del toron) in un unità di volume d’ di volume d’aria (MeV aria (MeV/m Per la progenie del radon (toron ): Per la progenie del radon (toron): 3 1 Bq /m di radon all 1 Bq/m di radon all’’equilibrio = 3.47 x 10 equilibrio = 3.47 x 104 MeV/m MeV/m3 = 5.56 x 10 = 5.56 x 10‐9 J/m3 3 5 3 1 Bq /m di toron 1 Bq/m di toron all’ all’equilibrio = 4.72 x 10 MeV/m MeV/m = 7.56 x 10‐8 J/m3 1 Joule (J) = 6.242 x 1012 MeV Concentrazione equivalente all’ à del gas radon in Concentrazione equivalente all’equilibrio: concentrazione di attivit equilibrio: concentrazione di attività equilibrio con i propri radionuclidi equilibrio con i propri radionuclidi figli a breve emivita figli a breve emivita che avrebbe la medesima concentrazione di energia potenziale α concentrazione di energia potenziale α della miscela non in equilibrio Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 6/39 Working Level Working Level (WL): qualunque combinazione di radionuclidi figli a breve emivita del radon presente in 1 l di aria ambiente che si traduce nell’emissione di 1.3 x 108 MeV di energia potenziale α: 1 WL = 2.08 x 10‐5 J/m3 Working Level Working Level Month (WLM): esposizione cumulativa che si realizza respirando un’atmosfera con una concentrazione di prodotti di decadimento del radon a breve emivita pari a 1 WL per la durata di un mese lavorativo (assunta pari a 170 h). Unità di misura convenzionalmente utilizzata per la valutazione dell’esposizione negli studi epidemiologici relativi ai minatori 1 WLM = 3.54 x 10‐3 Jh/m . all’’equilibrio di radon Jh/m3 = 6.37 x 105 Bqh/m Bqh/m3 di concentrazione eq di concentrazione eq. all 3 ‐ 3 1 Bq Bq/m /m di radon nell’ ’ aria ambiente per 1 anno = 4.4 x 10 4.4 x 10 WLM ( ( 1 di radon nell aria ambiente per 1 anno = WLM abitazioni)* abitazioni)* 3 ‐ 3 1 Bq /m di radon nell’ di radon nell’aria ambiente per 1 anno = 1.26 x 10 aria ambiente per 1 anno = 1.26 x 10 WLM ( WLM (ambienti di lavoro)* ambienti di lavoro)* 1 Bq/m * Si assumono: 7000 h/anno di permanenza nelle abitazioni abitazioni (80% del tempo), (80% del tempo), * Si assumono: 7000 h/anno di permanenza nelle 2000 h/anno di permanenza nei di permanenza nei luoghi di lavoro confinati luoghi di lavoro confinati (8 h/d) e (8 h/d) e F = 0.4 F = 0.4 2000 h/anno 100 WLM ( minatori) =̃ =̃ 400 Bq/m /m3 per 30 anni (abitazioni) 100 WLM (minatori) 400 Bq 1 WLM (m inatori) =̃ =̃ 227 Bq /m3 di esposizione annua (abitazioni) 1 WLM (minatori) 227 Bq/m Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 7/39 Grandezze dosimetriche Dose assorbita (D) = dε/dm Energia della radiazione depositata (assorbita) per unità di massa di tessuto/organo. Unità di misura: Gray (Gy). 1Gy = 1J/kg = 100 rad Dose equivalente (H) = Σ wR x DT Sommatoria dei prodotti della dose assorbita dai singoli tessuti/organi per il fattore di qualità della radiazione. Unità di misura: Sievert (Sv). Se wR = 1 1Gy = 1Sv = 100 rem Dose efficace (E) = Σ wT x HT Sommatoria degli equivalenti di dose dei singoli tessuti/organi, ciascuno moltiplicato per un fattore di ponderazione specifico del singolo tessuto/organo. Unità di misura: Sievert Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 8/39 Fattori di ponderazione tissutale per le radiazioni ionizzanti proposti dall’ dall’ICRP (Pubbl. 103 , 2007) Tessuto/organo Fattore di ponderazione (wT) per il singolo organo/tessuto Fattore di ponderazione (wT) totale Midollo osseo (rosso), colon, polmone, polmone, stomaco, mammella, tessuti/organi rimanenti * 0.12 0.72 Gonadi 0.08 0.08 Vescica, esofago, fegato, tiroide 0.04 0.16 Superficie ossea, cervello, ghiandole salivari, cute 0.01 0.04 Corpo intero 1.00 * Tessuti/organi rimanenti (14 in tutto): ghiandole surrenali, regione extratoracica * Tessuti/organi rimanenti (14 in tutto): ghiandole surrenali, regione extratoracica (ET), cistifellea, cuore, reni, noduli linfatici, muscolo, mucosa orale, pancreas, (ET), cistifellea, cuore, reni, noduli linfatici, muscolo, mucosa orale, pancreas, prostata, piccolo intestino, milza, timo, utero/cervice (w prostata, piccolo intestino, milza, timo, utero/cervice (wT nominale applicato alla dose media per 14 tessuti) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 9/39 Dose efficace per esposizione al gas radon ICRP Pubbl. 65 (1993) Detrimento* calcolato per unità di esposizione al radon e ai radionuclidi figli confrontato con il detrimento totale associato con un’unità di dose efficace, quest’ultimo desunto in gran parte dai dati sui sopravvissuti giapponesi ai bombardamenti nucleari (ICRP Pubbl. 60, 1990) 1 WLM = 5 mSv (lavoratori) 1 WLM = 4 mSv (popolazione generale) •Detrimento: concetto che riflette il danno complessivo alla salute patito da un gruppo di patito da un gruppo di Detrimento: concetto che riflette il danno complessivo alla salute persone (con i loro discendenti) esposte come risultato dell’ persone (con i loro discendenti) esposte come risultato dell’esposizione del gruppo ad una sorgente di radiazioni. Il detrimento è multidimensionale e le sue principali sorgente di radiazioni. Il detrimento è un concetto un concetto multidimensionale componenti sono quantità componenti sono quantità stocastiche: probabilità stocastiche: probabilità di neoplasie fatali attribuibili, probabilità à pesata di neoplasie non fatali, probabilità probabilit pesata di neoplasie non fatali, probabilità pesata di gravi effetti ereditari, anni di vita persi Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 10/39 Stime di dose efficace possono essere condotte in modo più attendibile sulla base di modelli biocinetici e dosimetrici del tratto respiratorio (es. Human Respiratory Tract Model – HRTM ICRP Pubbl. 66, 1994 – ICRP Pubbl. 115 2010) Si tratta di modelli finalizzati a prevedere la dose equivalente depositata a livello dell’albero respiratorio tenendo conto di: morfologia (calibro e superficie delle vie respiratorie) frequenza e volumi respiratori distribuzione dimensionale del particolato distribuzione dimensionale del particolato inalato (che influenza il rateo di deposizione ai diversi livelli delle vie respiratorie) meccanismi di rimozione (in primis clearance muco‐ meccanismi di rimozione (in primis clearance muco‐ciliare) identificazione e localizzazione del target biologico (epitelio delle vie respiratorie) identificazione e localizzazione del target biologico (epitelio delle vie respiratorie) eventualmente sensibilità eventualmente sensibilità relativa dei differenti tipi cellulari alle radiazioni eventualmente differenze regionali nella radiosensibilit à del polmone eventualmente differenze regionali nella radiosensibilità Ogni modello presenta limitazioni, legate soprattutto al numero di fattori che potenzialmente dovrebbero essere considerati e alla variabilità biologica individuale 1 WLM = 10 – 20 mSv, in funzione del modello utilizzato e dello scenario espositivo (Pubbl. 115 dell’ICRP – 2010) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 11/39 Modello lineare senza soglia (LNT ‐ Linear Non Threshold) per quanto riguarda gli effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti (neoplasie e mutazioni deleterie trasmissibili alla progenie) Ogni dose di radiazione (non importa quanto piccola) comporta un incremento misurabile del rischio di effetti stocastici Rischio pari a quello di fondo unicamente a dose 0 (assenza di soglia) Relazione dose‐risposta di tipo lineare (o lineare‐quadratica) fino a valori di dose in corrispondenza dei quali prevale l’effetto di cell killing Modello assunto in via cautelativa ai fini della radioprotezione da parte degli Organismi di regolamentazione (ICRP, BEIR etc.), ma non dimostrato scientificamente. L’evidenza biologica suggerisce, almeno a livello cellulare, l’esistenza alle basse dosi di fenomeni non lineari, quali la risposta adattativa e l’effetto bystander Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 12/39 Casi di Cancro Relazione dose(esposizione)‐ risposta per gli effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti Intervallo di incertezza LNT Ipotesi sovralineare Ipotesi di soglia reale Ipotesi dell’“ ormesi”” Ipotesi dell’“ormesi (risposta adattativa adattativa) ) (risposta Incidenza di fondo del tumore (RR = 1) 0 Ipotetica soglia per la risposta adattativa risposta adattativa Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Ipotetica soglia di effetto Dose minima sperimentale o soglia epidemiologica Dose di radiazione 13/39 Effetto bystander. Risposta biologica in cellule non irradiate innescata da segnali ricevuti da cellule adiacenti irradiate. Effetto osservato ripetutamente in vitro (più recentemente anche in vivo) e maggiormente evidente nel caso dell’irradiazione α (irradiazione mirata di singole cellule con microfasci di particelle). Sono ancora discusse le implicazioni in termini di rischio per gli esposti a radiazioni ionizzanti. Rappresentazione semplificata dei possibili meccanismi d’ Rappresentazione semplificata dei possibili meccanismi d’azione alla base dell’ , 2005) dell’effetto bystander effetto bystander (tratto da Grandi e Moccaldi (tratto da Grandi e Moccaldi, 2005) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 14/39 Documenti internazionali di riferimento per quanto riguarda il rischio di tumore polmonare da esposizione al gas radon International Commission on Radiological on Radiological Protection (ICRP) 2010. Lung (ICRP) 2010. Lung cancer risk from radon and progeny and statement on radon. ICRP Publication 115, Ann . ICRP 40(1) (http://www.icrp.info and statement on radon. ICRP Publication 115, Ann. ICRP 40(1) http://www.icrp.info//). World Health WHO handbook handbook on indoor radon. A public health World Health Organization. Organization. WHO on indoor radon. A public health perspective. WHO, 2009 perspective. WHO, 2009 (http://www.who.int/ionizing_radiation/env/radon/en/index1.html). http://www.who.int/ionizing_radiation/env/radon/en/index1.html). ) United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). UNSCEAR 2006 United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). UNSCEAR 2006 Report. Annex E. Sources‐ Report. Annex E. Sources‐to‐ to‐effects assessment for radon in homes and workplaces (2009) (http://www.unscear.org/unscear /en/publications.html publications.html) ) http://www.unscear.org/unscear/en/ Biological Effects of Ionizing . The The health health effects of exposure of Ionizing Radiation (BEIR) VI Report (BEIR) VI Report. of exposure to indoor radon. indoor radon. National Research Council, 1999 ) Council, 1999 (http://www.epa.gov/radon/beirvi.html http://www.epa.gov/radon/beirvi.html) International Commission on Radiological on Radiological Protection (ICRP) 1994. Human (ICRP) 1994. Human respiratory tract model for model for radiological protection. . ICRP Publication Publication 66, Ann Ann. ICRP 24 (1 . ICRP 24 (1‐ ‐ 3) ( http://www.icrp.info www.icrp.info/ / ). protection ICRP 66, http:// International Commission on Radiological on Radiological Protection (ICRP) 1993. Protection (ICRP) 1993. Protection against radon‐ radon‐222 at home and at work. . ICRP Publication Publication 65, Ann Ann. ICRP 23(2) . ICRP 23(2) ( http://www.icrp.info www.icrp.info/ / ). home and at work ICRP 65, http:// Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 15/39 Studi epidemiologici Epidemiologia: studio della frequenza e della distribuzione delle malattie e dei studio della frequenza e della distribuzione delle malattie e dei determinanti di salute e malattia nella popolazione Principali vantaggi degli studi epidemiologici: Indagine diretta sulla popolazione Possibilità Possibilità di valutare realisticamente l’ di valutare realisticamente l’esposizione Possibilità Possibilità di stima quantitativa del rischio Popolazioni lavorative: campione più Popolazioni lavorative: campione più omogeneo e miglior stima dell’ omogeneo e miglior stima dell’esposizione Principali limitazioni degli studi epidemiologici: Difficoltà Difficoltà a identificare e controllare tutte le variabili, a ottenere campioni a identificare e controllare tutte le variabili, a ottenere campioni sufficientemente numerosi e a identificare un’ sufficientemente numerosi e a identificare un’associazione come nesso causale Elevata eterogeneità Elevata eterogeneità biologica della popolazione in studio Possibili difficoltà Possibili difficoltà per: disegno di studio, selezione dei soggetti, valutazione dell’ dell’esposizione Possibilità ) Possibilità di errori sistematici (bias di errori sistematici (bias) Possibile presenza di fattori di confondimento Possibile presenza di fattori di confondimento Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 16/39 Tipologie di studi epidemiologici Osservazionali Descrittivi (es. studi geografici o ecologici) Sperimentali Analitici Trasversali (es. studi di prevalenza) es. studi di prevalenza) Longitudinali Retrospettivi (Studi caso‐ caso‐controllo) controllo) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Prospettici Coorte attuale (Studi di coorte) Studi di coorte) Coorte storica 17/39 Studi caso‐controllo (retrospettivi) Punto di partenza: malattia Identificazione di un gruppo di soggetti con una specifica patologia (casi ) e parallela selezione specifica patologia (casi) e parallela selezione nella stessa popolazione di soggetti non affetti (controlli). Confronto dei due gruppi in controlli). Confronto dei due gruppi in relazione all’ relazione all’esposizione al fattore ambientale che si ipotizza correlato alla malattia Studi di coorte (prospettici) Punto di partenza: esposizione Selezione di una popolazione e sua caratterizzazione, anche dal punto di vista espositivo. La popolazione viene seguita nel tempo (follow‐ follow‐up) registrando i nuovi casi di up) registrando i nuovi casi di malattia e verificando l’ malattia e verificando l’associazione con l’esposizione di interesse o con altri fattori specifici Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Esposizioni controllate di gruppi di volontari o di popolazione 18/39 Principali vantaggi: tempi e costi ridotti, studi idonei alla messa in evidenza di eccessi di rischio per malattie infrequenti Principali limitazioni: Principali limitazioni: stima dell’ dell’esposizione spesso difficile, bias di selezione (controlli), maggior impatto dei fattori di confondimento Principali vantaggi: migliore Principali vantaggi: migliore caratterizzazione della popolazione in studio, miglior stima dell’ dell’esposizione, miglior controllo dei fattori confondenti, possibilità dei fattori confondenti, possibilità di studiare più di studiare più outcome Principali limitazioni: Principali limitazioni: necessità necessità di popolazioni numerose, studi lunghi e costosi Misure di rischio Rischio assoluto (Absolute Risk, AR) Frequenza (es. in termini di incidenza) della malattia nel gruppo di persone considerato. LAR (Lifetime Absolute Risk): AR considerato sull’intera vita Eccesso di rischio assoluto (Excess Absolute Risk, EAR) Differenza tra la frequenza di malattia nel gruppo di persone con presenza di un determinato fattore di rischio e la frequenza della stessa malattia in un gruppo simile senza fattore di rischio. LEAR (Lifetime Excess Absolute Risk): EAR considerato sull’intera vita Rischio relativo Rischio di malattia negli esposti (Relative Risk o Risk Ratio (RR) = Rischio di malattia nei controlli Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 19/39 RR = 1: non associazione della malattia con il fattore considerato RR > 1: associazione positiva (non necessariamente nesso causale) RR < 1: associazione negativa (non necessariamente effetto protettivo del fattore considerato) Tanto più elevato è RR tanto più forte è l’associazione e tanto più probabile si profila un rapporto causale Eccesso di rischio relativo (Excess relative Risk o ERR) Differenza tra il rischio relativo riscontrato e l’unità (ERR = RR – 1), esprimente la frazione aggiuntiva di rischio dovuta al fattore considerato Odds ratio (OR) (rapporto incrociato) Concettualmente simile al rischio relativo: spesso utilizzato in caso di malattie considerate non frequenti Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 20/39 Intervallo di confidenza (o fiduciale) al 95% ( ) al 95% (IC 95% IC 95%) ) Intervallo di confidenza (o fiduciale Misura dell’incertezza della stima. Tanto più è ampio tanto meno attendibile è la stima di rischio relativo. Se l’estremo inferiore dell’intervallo è < 1 (o < 0 nel caso si consideri l’eccesso di rischio relativo) gli eventuali eccessi di rischio stimato non sono significativi Misure di impatto (utilizzate in sanità pubblica) Rischio attribuibile (o frazione eziologica) negli esposti (RAE) Proporzione di casi dovuti a un certo fattore di rischio sul totale dei casi verificatisi negli esposti. Indica quale proporzione di eventi sfavorevoli (casi) negli esposti si potrebbe evitare rimuovendo il fattore di rischio: RAE = (RE – RNE)/RE Rischio attribuibile (frazione eziologica) nella popolazione (RAP) Proporzione di casi dovuti a un certo fattore di rischio, presente in una parte della popolazione, sul totale dei casi verificatisi nella popolazione: RAP = (RE – RNE)/RT Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 21/39 Esposizione al gas radon: studi epidemiologici su minatori Studi di coorte (condotti in USA, Canada, Francia, Svezia, Germania, Repubblica Ceca e Cina, in gran parte riguardanti le miniere di uranio) Individui maschi adulti Correzione per lo stato di fumatore non presente in tutti gli studi Soggetti potenzialmente esposti in modo concomitante ad altri agenti cancerogeni lavoro‐correlati (es. silice cristallina, prodotti di combustione di motori diesel, arsenico, asbesto etc.) Valutazione dell’esposizione al gas radon approssimativa per gli studi più datati, migliore per i più recenti o per quelli più datati per i quali è stata in seguito decisa l’estensione del follow‐up. Esposizione considerata in termini cumulativi, ed espressa in WLM Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 22/39 IARC monographs IARC monographs on the evaluation on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Man‐‐made mineral humans. Man fibres and radon. IARC . IARC monographs monographs Vol. 43, 1988 and radon Valutazione dell’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) Gas radon: cancerogeno per l’uomo (gruppo 1 della classificazione IARC dell’evidenza cancerogena: IARC,1988) Sulla base dei dati dei primi Sulla base dei dati dei primi studi sui minatori ma anche di studi sui minatori ma anche di dati sperimentali. Ad es. dati sperimentali. Ad es. l’esposizione al radon per inalazione causa il tumore polmonare in ratti maschi, la cui incidenza aumenta ulteriormente per esposizione combinata al fumo di tabacco Valutazione ribadita IARC monographs IARC monographs on the evaluation on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Ionizing radiation humans. Ionizing part 2: some internally 2: some internally deposited radionuclides. radionuclides. IARC monographs IARC monographs Vol. 75, 2001 Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 23/39 Eccessi di rischio relativo (ERR) per il tumore polmonare per 100 WLM evinti dalle analisi Eccessi di rischio relativo (ERR) per il tumore polmonare per 100 WLM evinti dalle analisi combinate condotte sugli studi di coorte relativi ai minatori esposti al gas radon combinate condotte sugli studi di coorte relativi ai minatori esposti al gas radon (modificata da ICRP Pubbl. (modificata da ICRP Pubbl. 115, 2010) Riferimento Numero di Numerosità coorti complessiva considerate dei minatori ERR (IC 95%) per 100 WLM ICRP, 1993 7 31.486 1.34 (0.82 – 2.13) Lubin et al., 1994 11 60.570 0.49 (0.20 – 1.00) NRC, 1999 (BEIR VI) 11 60.705 0.59 (1.32, errore standard) Tomasek et al., 2008 2 10.100 1.60 (1.00 – 2.30) UNSCEAR, 2009 125.627 0.59 (0.35 – 1.00) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 9 24/39 Considerazioni in merito agli studi sui minatori esposti al gas radon L’esposizione al radon determina un incremento del rischio di cancro al polmone dose esposizione al radon determina un incremento del rischio di cancro al polmone dose‐‐dipendente, che dipendente, che aumenta linearmente aumenta linearmente all’ all’aumentare dell’ aumentare dell’esposizione Il rischio relativo aumenta con la durata complessiva dell’ dell’esposizione e diminuisce all’ all’aumentare del tempo trascorso dal termine dell tempo trascorso dal termine dell’’esposizione Nelle maggior parte delle analisi è emerso che per una data esposizione cumulata il rischio aumenta all’ all’aumentare della durata e al diminuire dell’ dell’intensità intensità dell’ dell’esposizione, fenomeno definito anche effetto inverso del rateo di dose (esposizione) esposizione) e riscontrato peraltro nella sperimentazione radiobiologica con radiazioni ad alto LET. Il fenomeno non è stato tuttavia osservato per bassi livelli di esposizione cumulativa o non è risultato più più evidente in presenza di dati dosimetrici individuali più più accurati L’esposizione combinata al radon e al fumo di tabacco evidenzia un effetto submoltiplicativo o moltiplicativo sul rischio di cancro al polmone moltiplicativo sul rischio di cancro al polmone I dati relativi soprattutto agli studi più studi più recenti (in particolare alle coorti francese e ceca), caratterizzati da lunghe durate di follow‐ follow‐up e da dati espositivi individuali di buona qualità qualità, indicano che, dopo correzione per il fumo di tabacco, il rischio di tumore polmonare aumenta significativamente anche per correzione per il fumo di tabacco, il rischio di tumore polmonare aumenta significativamente anche per livelli di esposizione cumulativa contenuti (50 – 100 WLM), ), che si traducono in un rischio relativo di WLM 3 1.14 – /m . 1.14 – 1.32 per 100 Bq 1.32 per 100 Bq/m Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 25/39 Coefficiente nominale di rischio per il tumore polmonare dovuto ad esposizione al gas radon adottato dall’ICRP, espresso come eccesso assoluto di rischio sull’intera vita (Lifetime Excess Absolute Risk o LEAR) per il tumore polmonare nei minatori associato all’esposizione al gas radon e ai radionuclidi figli: 5 x 10‐4 per WLM (5 casi su 10.000 esposti) (ICRP Pubbl. 115, 2010) In precedenza al coefficiente nominale di rischio era stato attribuito un valore significativamente inferiore: 2.8 x 10‐4 per WLM (=̃ 3 casi su 10.000 esposti) (ICRP Pubbl. 65, 1993) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 26/39 Esposizione al gas radon: studi epidemiologici residenziali Iniziali studi ecologici, di correlazione geografica tra concentrazione media di radon indoor e tassi di cancro al polmone a livello di aree differenti, che suggerivano rischi aumentati di tumore polmonare in relazione alla residenza abitativa in aree a elevata concentrazione di radon Successivi studi caso‐controllo Popolazione di entrambi i sessi e più disomogenea rispetto alle coorti di minatori Dati raccolti tramite interviste ai casi e ai controlli (abbinati ai casi per sesso ed età), con informazioni residenziali dettagliate e correzione dei dati in riferimento al consumo di tabacco, ad esposizioni lavorative e ad indicatori di stato socio‐economico Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 27/39 Misurazioni residenziali di radon a lungo termine (6 mesi – 1 anno) e stime restrospettive. Valutazioni teoriche in caso di impossibilità delle misurazioni (es. edifici demoliti). Calcolate le concentrazioni medie ponderate di radon, con fattori di ponderazione proporzionali al tempo di permanenza di ciascun individuo in una data abitazione. Considerato il periodo di 30‐35 anni prima della diagnosi per i casi. Non considerate le concentrazioni di radon stimate per i 5 anni precedenti la diagnosi (ininfluenti in quanto inferiori al periodo minimo stimato di latenza per il cancro al polmone associato ad esposizioni ambientali). Dati espressi in termini di rischio relativo in funzione della concentrazione ambientale media del radon (Bq/m3) nel periodo considerato. Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 28/39 Analisi aggregate (pooled) degli studi caso‐controllo residenziali sul rischio di tumore polmonare per esposizione cumulativa al gas radon Analisi aggregata Numero di Numerosità Numerosità dei casi e dei studi inclusi controlli Rischio relativo (IC 95%) per 100 Bq/m Bq/m3 Europea (Darby et al., 2006) Nord americana (Krewski et al., 2006) 13 7148 casi, casi, 14.208 controlli 1.08* (1.03 – 1.16) 7 3662 casi, casi, 4966 controlli 1.10** (0.99 – 1.26) Cinese (Lubin et al., 2004) 2 1050 casi, casi, 1995 controlli 1.13 (1.01 – 1.36) * Correzione * Correzione del dato aggregato europeo aggregato europeo in funzione della variabilit à funzione della variabilità su base annua delle concentrazioni di radon misurate: ** Per analisi ristretta ai soggetti con valutazione soggetti con valutazione dell’ dell’esposizione più esposizione più accurata o che avevano al massimo cambiato una sola volta abitazione : RR = 1.16 RR = 1.16 (1.05 – (1.05 – 1.31) RR = 1.18 RR = 1.18 (1.02 – (1.02 – 1.43) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Media ponderata per le tre analisi Media ponderata per le tre analisi corretta in funzione della variabilit à corretta in funzione della variabilità su base annua delle concentrazioni di radon misurate: RR = 1.20 per 100 Bq/m /m3 RR = 1.20 per 100 Bq 29/39 Rischio relativo 3 Media ponderata per le tre analisi : Media ponderata per le tre analisi: 3 RR = 1.10 per 100 Bq/m /m RR = 1.10 per 100 Bq 2 1 Concentrazione media di radon corretta (Bq /m3) Concentrazione media di radon corretta (Bq/m 0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 Rischio relativo (linea piena) e intervalli di confidenza al 95% (linee tratteggiate) per il cancro al polmone a seguito di esposizione cumulativa alle concentrazioni medie corrette corrette di radon indoor indicate. In 3 assenza di esposizione al radon (0 Bq /m ) il rischio relativo è assenza di esposizione al radon (0 Bq/m ) il rischio relativo è posto pari a 1 (linea orizzontale tratteggiata fine). Dati ottenuti dall’ fine). Dati ottenuti dall’analisi combinata degli studi europei (modificato da Darby analisi combinata degli studi europei (modificato da Darby et al., 2006). Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 30/39 Fumatori (15‐ (15‐24 sigarette/die 24 sigarette/die)) 50 Rischio relativo per il cancro al polmone a seguito di esposizione cumulativa alle concentrazioni medie corrette di radon indoor corrette di radon indoor indicate, in relazione allo stato di fumatore o ex fumatore: dati ottenuti dall’ ottenuti dall’analisi combinata degli studi europei (modificato da Darby et al., 2006 ). Rischio relativo 40 Ex fumatori (< 10 anni) 30 20 Ex fumatori (> 10 anni) 10 Non fumatori 1 0 200 400 600 800 Concentrazione media di radon corretta (Bq /m3) Concentrazione media di radon corretta (Bq/m Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 31/39 RADON E ISTOTIPO TUMORALE Studi sui minatori Relazione pi ù marcata spesso osservata tra radon e carcinoma a piccole cellule e associazioni importanti Relazione più marcata spesso osservata tra radon e carcinoma a piccole cellule con adenocarcinoma e con carcinoma a cellule squamose. carcinoma a cellule squamose. e con Studi residenziali: analisi aggregata nordamericana Totale casi: l’l’adenocarcinoma polmonare è il tumore più più rappresentato, rappresentato, seguito dal carcinoma a cellule squamose e dal carcinoma a piccole cellule. Il dato è coerente con la netta prevalenza dell’ dell’istotipo adenocarcinoma per quanto riguarda l’l’epidemiologia del tumore al polmone nel Nord America. Intero campione: livello di esposizione al radon non correlato ad alcun istotipo. . Intero campione: livello di esposizione al radon non correlato ad alcun istotipo Sottogruppo di casi che non avevano o avevano cambiato una sola volta abitaz ione e con stime più ù Sottogruppo di casi che non avevano o avevano cambiato una sola volta abitazione e con stime pi accurate dell’ accurate dell’esposizione al radon: livello di esposizione maggiormente correlato con esposizione al radon: livello di esposizione maggiormente correlato con l’adenocarcinoma (RR = 1.27 ; I.C I.C. 95%: 1.02 . 95%: 1.02 – – 1.73 per 100 Bq /m3). = 1.27; 1.73 per 100 Bq/m Studi residenziali: analisi aggregata europea Associazione tra esposizione al radon e carcinoma a piccole cellule del polmone più ù forte rispetto a quella Associazione tra esposizione al radon e carcinoma a piccole cellule del polmone pi tra radon e altri istotipi. istotipi. Per il carcinoma a piccole cellule è stata osservata, sui dati disaggregati per istotipo tumorale, una relazione dose ERR tumorale, una relazione dose‐‐risposta con pendenza più risposta con pendenza più marcata rispetto al dato generale: ( marcata rispetto al dato generale: (ERR pari a 0,23 ; I.C. 95%: 0,13 – – 0,61 per 100 Bq /m3). Il dato è pari a 0,23; I.C. 95%: 0,13 0,61 per 100 Bq/m ). Il dato è coerente con la generale prevalenza di questo istotipo per quanto riguarda il tumore al polmone indotto da esposizioni ad agenti esogeni (es. fumo di tabacco, cancerogeni occupazionali quali bis tabacco, cancerogeni occupazionali quali bis‐‐clorometil‐ clorometil‐etere etc.). etc.). Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 32/39 Alcune limitazioni degli studi residenziali Potenziali misclassificazioni Potenziali misclassificazioni dovute a: Errori di misura Dati persi relativi ad abitazioni prima occupate e in seguito inaccessibili Dati persi relativi ad abitazioni prima occupate e in seguito inaccessibili Difficoltà Difficoltà a valutare nel dettaglio la mobilità mobilità delle persone per ponderare l delle persone per ponderare l’’esposizione Variazioni spaziali nella distribuzione del radon all Variazioni spaziali nella distribuzione del radon all’’interno dell’ interno dell’abitazione Errori nell’ fumo Errori nell’assegnazione dei soggetti alle diverse categorie per quanto riguarda il assegnazione dei soggetti alle diverse categorie per quanto riguarda il fumo Difficoltà Difficoltà a stimare adeguatamente le esposizioni lavorative ad agenti cancerogeni stimare adeguatamente le esposizioni lavorative ad agenti cancerogeni per alcuni Paesi potenziali variazioni sistematiche delle concentrazioni di radon per alcuni Paesi potenziali variazioni sistematiche delle concentrazioni di radon negli ultimi decenni (installazione di impianti di condizionamento, messa in atto di interventi ultimi decenni (installazione di impianti di condizionamento, messa in atto di interventi di sigillatura per recupero energetico etc .) di sigillatura per recupero energetico etc.) Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 33/39 Considerazioni in merito agli studi residenziali sul radon (1) Il radon indoor è cancerogeno per il polmone Gli eccessi di rischio per unità di esposizione (100 Bq/m3) sono verosimilmente quelli indicati dall’analisi combinata degli studi europei La relazione dose‐risposta è di tipo lineare, cioè il rischio di tumore polmonare aumenta proporzionalmente all’aumentare della concentrazione di radon Il rischio aumenta proporzionalmente alla durata dell’esposizione L’aumento del rischio di cancro avviene proporzionalmente rispetto alla frequenza di base dei tumori polmonari, mantenendone quindi la distribuzione per età (rischio basso prima dei 45 anni, progressivo aumento e raggiungimento del picco di incidenza attorno a 65 anni) Tra i tumori indotti dal radon sembra prevalere il carcinoma del polmone a piccole cellule Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 34/39 Considerazioni in merito agli studi residenziali sul radon (2) L’effetto combinato dell’esposizione al radon e al fumo di tabacco si traduce in un effetto sostanzialmente moltiplicativo sul rischio di cancro al polmone. Per gli ex fumatori esposti al radon il rischio si riduce all’aumentare del periodo libero da fumo: entità della riduzione inversamente correlata al livello di esposizione al radon. Le informazioni desumibili delle analisi aggregate relative agli studi residenziali su radon e cancro al polmone costituiscono il database per effettuare, sulla base delle mappature dei livelli di esposizione al radon indoor a livello territoriale e nazionale, dei dati relativi al fumo, dei profili demografici ed epidemiologici della popolazione etc., stime di rischio e di impatto sanitario, di importanza cruciale in sanità pubblica, anche in relazione alla definizione di priorità di intervento e all’effettuazione di valutazioni che investono l’ambito dell’economia sanitaria (es. valutazioni costo/efficacia e costo/utilità). Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 35/39 Principali cause di cancro al polmone, percentuale di casi attribuibili a ciascuna e numero di casi stimato per l’Italia Causa di cancro al polmone % di casi attribuibili Riferimenti bibliografici Numero di casi Fumo di tabacco (attivo) 80 – 90 IARC, 1986; IARC, 2004; Alberg, Alberg, 2007 26.000 – 29.000 Fumo di tabacco (passivo) 1,5 - 2 Forastiere et al., 2002; IARC, 2004 Oltre 500 Radon 5 - 20 BEIR VI, 1999 1.500 – 5.500 Esposizioni lavorative 9 - 15 Doll e Peto, 1981; Alberg, Alberg, 2007 3.000 – 5.000 Inquinamento atmosferico 1-2 Doll e Peto, 1981; Alberg, Alberg, 2007 300 - 600 Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 36/39 Lacune nelle conoscenze e prospettive di ricerca Non disponibili studi su lavoratori esposti al radon in ambienti confinati convenzionali, , Non disponibili studi su lavoratori esposti al radon in ambienti confinati convenzionali in particolare quelli che si trovano a svolgere la propria attività attività lavorativa in luoghi quali cantine, depositi e in generale locali seminterrati o sotterranei cantine, depositi e in generale locali seminterrati o sotterranei Poco esplorata l’ Poco esplorata l’interazione tra radon e fumo passivo; ancora non indagata l tra radon e fumo passivo; ancora non indagata l’’interazione tra l’ tra l’esposizione al radon (residenziale e in ambienti di lavoro confinati) e l esposizione al radon (residenziale e in ambienti di lavoro confinati) e l’’esposizione occupazionale ad altri cancerogeni per il polmone Numero di lavoratori esposti (a prescindere dal livello di esposizione) ai principali agenti cancerogeni per il polmone stimati nel database stimati nel database CAREX per l’ CAREX per l’Italia (Mirabelli Italia (Mirabelli e Kauppinen , 2005). e Kauppinen, 2005). Una parte non trascurabile di queste esposizioni interessa gli ambienti confinati Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni Agente Numero approssimativo di esposti Arsenico e composti 32.000 Asbesto 76.000 Berillio e composti 11.000 Cadmio e composti 44.000 Cromo VI e composti 156.000 Idrocarburi policiclici Idrocarburi policiclici aromatici 121.000 Nickel 97.000 Scarichi diesel 521.000 Silice cristallina 255.000 37/39 Rischi per la salute diversi dal tumore polmonare Segnalazioni di un aumento del rischio per tumori diversi da quello del polmone tumori diversi da quello del polmone (es. (es. Segnalazioni di un aumento del rischio per leucemie, linfomi e neoplasie del tratto digerente) in relazione all’ all’esposizione al gas radon sono già , ma prive di conferme epidemiologiche. prive di conferme epidemiologiche. sono già presenti negli primi studi sui minatori presenti negli primi studi sui minatori, ma Altre indicazioni provengono da studi ecologici e da alcuni studi caso studi caso‐‐controllo e sono Altre indicazioni provengono da studi ecologici e da alcuni controllo e sono relative ad un aumento del rischio di leucemia acuta , in alcuni casi risultato significativo, in relative ad un aumento del rischio di leucemia acuta, in alcuni casi risultato significativo, in adulti e bambini correlato all’ indoor. Una recente rassegna di questi . Una recente rassegna di questi correlato all’esposizione al radon esposizione al radon indoor studi (Tong studi (Tong et al., 2012) tende a supportare una debole associazione tra esposizione a radon al., 2012) tende a supportare una debole associazione tra esposizione a radon indoor e leucemia, ritenendo però necessario acquisire ulteriori dati epidemiologici e indoor e leucemia, ritenendo però necessario acquisire ulteriori dati epidemiologici e sperimentali. Al momento non è stato dimostrato un aumento del rischio per tumori (e pi ù in generale Al momento non è stato dimostrato un aumento del rischio per tumori (e più per effetti sulla salute) diversi dal tumore polmonare a seguito di esposizione al gas radon, per effetti sulla salute) diversi dal tumore polmonare a seguito di esposizione al gas radon, , considerato peraltro che strutture quali la cute (specie anche se ciò non può essere escluso anche se ciò non può essere escluso, considerato peraltro che strutture quali la cute (specie nelle aree con spessore sottile) e l’ ’ epitelio delle vie respiratorie superiori presentano livelli di nelle aree con spessore sottile) e l esposizione paragonabili a quello delle vie respiratorie più esposizione paragonabili a quello delle vie respiratorie più profonde. “In conclusione, la rassegna dell’ In conclusione, la rassegna dell’evidenza epidemiologica disponibile non mostra alcuna evidenza epidemiologica disponibile non mostra alcuna evidenza consistente di un evidenza consistente di un’’associazione tra concentrazione di radon e tumori diversi dal tumore polmonare” tumore polmonare” (ICRP Pubbl. (ICRP Pubbl. 115, 2010). Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 38/39 dottor Carlo Grandi Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni [email protected] Carlo Grandi. Esperto in valutazione e Carlo Grandi. Esperto in valutazione e gestione del rischio da radiazioni 39/39 Giuliano Sciocchetti Technoradon srl Ragusa, 14 settembre 2012 Metodi e tecniche di monitoraggio 1/38 Misurare il radon • La misura della concentrazione del radon può essere effettuata con diversi metodi , tecniche e strumentazione. Ciò dipende essenzialmente dal fatto che al radon è associata una serie di prodotti di decadimento (isotopi del polonio, del piombo e del bismuto) a loro volta radioattivi. • La loro miscela è nota come prodotti dei decadimento a vita media breve. • Questi radionuclidi emettono particelle alfa, beta e gamma, le quali consentono l’applicazione di diverse tecniche di rivelazione. • In questo lavoro si considera il problema del monitoraggio negli edifici per la caratterizzazione del “rischio radon” degli abitanti. • Infine sono presentati alcuni strumenti per fornire un quadro di riferimento delle diverse tipologie anche sotto il profilo delle applicazioni. 2/38 Monitoraggio radon nel suolo • • • • • • • • • I dati si possono utilizzare per realizzare una mappa del potenziale radon del suolo La concentrazione del radon nei pori della matrice rocciosa varia con la distanza dalla superficie del terreno. Dato che il suolo non è mai omogeneo il campionamento deve essere rappresentativo del suolo in esame in un determinato istante o intervallo di tempo. A causa delle fluttuazioni sono necessari protocolli di misura standardizzati per assicurare risultati di misura accurati di radon e per garantire la possibilità di un confronto sotto un profilo spaziale e temporale Sono stati sviluppati metodi di monitoraggio basati su procedure di campionamento e della radiazione misurata che si differenziano sia per il tipo di campionamento (attivo o passivo) sia per la tecnica di misura del campione: istantanea, continua, integrata passiva. I campioni sono prelevati attraverso una sonda infissa nel terreno a diverse profondità un tubo metallico o di plastica con un volume di alcuni cm3 inserito nel terreno ad una profondità di 75-150 cm. La sonda ha diverse caratteristiche per il campionamento attivo o passivo. Nel caso del campionamento di tipo attivo il campione può essere prelevato con una siringa e trasferito ad una cella a scintillazione per l’analisi oppure mediante aspirazione diretta. Nel caso del campionamento di tipo passivo il trasferimento del gas del suolo nella cella per avviene per diffusione. La cella può essere posizionata nel suolo ad una profondità di 75-150cm oppure all’esterno all’uscita del dispositivo di campionamento. I tutti i casi si devono usare accorgimenti per la presenza del toron (radon-220) e dei suoi prodotti di decadimento per evitare una sovrastima. 3/38 L’ingresso del radon è variabile dato che le forze di trasporto sono variabili 30 I differenziali di pressione possono variare rapidamente Variazione di temperatura Variazioni climatiche 20 Rn pCi/L pCi/L 1 pCi/litro = 37 Bq/metrocubo 10 0 0 24 48 72 96 120 Time (Hours) 4/38 Valutazione della concentrazione del radon in aria all’interno di un edificio A causa delle fluttuazioni per avere una stima della concentrazione media di radon in un edificio è necessario fare una misurazione per una durata sufficientemente lunga, preferibilmente un anno. l monitoraggio, basato sugli strumenti di misura passivi integratori, può prevedere due fasi: • monitoraggio iniziale per stimare la media annuale della concentrazione del radon nell’edificio • monitoraggio addizionale a fini diagnostici e per le azioni di rimedio. 5/38 Variazione della concentrazione di radon (media oraria) durante un tipico ciclo di monitoraggio diurno infrasettimanale (24 ore). Edificio sperimentale ENEA-Casaccia 4500 4192 4000 3856 Conc Rn (Bq/m3) 3500 2848 3000 2544 2500 2192 2160 1984 1744 1584 2000 1500 1240 1000 500 652 219 96 56 69 69 67 42 66 156 258 816 948 380 0 hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh hh 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 ore giorno 6/38 Metodi di misura e strumentazione per il monitoraggio della concentrazione del radon Metodo di misura Campionamento attivo Istantaneo Cella a scintillazione ZnS (Ag) continuo Camera a ionizzazione Spettrometria alfa Cella a scintillazione ZnS (Ag) Campionamento passivo continuo Camera a ionizzazione Spettrometria alfa integrato SSNTD elettreti carboni attivi Spettrometria gamma Cella a scintillazione ZnS (Ag) Cella a scintillazione ZnS (Ag) 7/38 Durata del campionamento in relazione al tipo di monitoraggio Misurazione Tipo di campionamento Durata del campionamento istantanea puntuale Meno di un’ora Rappresenta la concentrazione in un dato punto in un dato istante Continua continuo Variabile Variazione della concentrazione in un dato punto Da alcuni giorni a parecchi mesi Rappresenta il valore medio della concentrazione di radon in una data postazione integrata 8/38 Elementi di dosimetria del radon Il radon si distribuisce uniformemente nell’aria di un ambiente confinato, mentre i suoi prodotti di decadimento si attaccano al particolato presente nell’aria (polveri, aerosoli) oppure si depositano sulle superfici dei muri, dei mobili ecc. La maggior parte del radon inalato viene espirata prima che decada (solo una piccola frazione si trasferisce nei polmoni, nel sangue e, quindi, negli altri organi), mentre i prodotti di decadimento si attaccano alle pareti dell’apparato respiratorio dove irraggiano (tramite le radiazioni alfa) soprattutto le cellule bronchiali. La dose (e l'equivalente di dose efficace) si calcola mediante coefficienti di conversione riportati nei rapporti ICRP, NEA UNSCEAR, nelle Direttive Europee e nella legge 241/2000. Nella raccomandazione della CCE è stato proposto un coefficiente di conversione di 1 mSv/a di equivalente di dose efficace per un'esposizione annuale di 20 Bq m-3. Tale coefficiente è utile per le applicazioni pratiche, in particolare perché consente di effettuare la valutazione delle dosi di esposizione basate sul monitoraggio del gas radon. 9/38 Metrologia del radon • Concentrazione in aria del radon e dei suoi prodotti di decadimento: Po-218, Pb-214, Bi-214; Unità di misura Bqm-3. • Esposizione al radon , definita come prodotto della concentrazione del radon in un definito intervallo di tempo. Unità di misura Bqm-3h. • Energia potenziale alfa L'energia potenziale alfa (di un atomo della serie di decadimento del radon) è l'energia totale alfa emessa durante il decadimento di questo atomo fino al Pb-210. L'unità di misura è il MeV o il Joule. • Concentrazione dell'energia potenziale alfa (PAEC) La concentrazione dell'energia potenziale alfa (PAEC) in aria è la somma dell'energia potenziale alfa associata a tutti i prodotti di decadimento del radon presenti nell'unità di volume dell'aria. L'unità di misura è il MeV l-1 o il J m-3. • Esposizione all'energia potenziale alfa E' l'esposizione di un individuo che inala aria contenente prodotti di decadimento del radon per un determinato intervallo di tempo. L'unità di misura SI è il J h m-3. L'unità storica è il WLM. 10/38 Monitoraggio ambientale (o d'area) e monitoraggio personale • Il monitoraggio ambientale si basa sulla misura di grandezze quali: • 1. la concentrazione media del radon in determinati intervalli di tempo • 2. la determinazione delle variazioni mediante monitoraggio continuo. • Il monitoraggio dell'esposizione può essere effettuato mediante campioni rappresentativi dell'aria inalata: campionatori individuali o monitori d'area . • Attualmente non sono ancora disponibili dispositivi individuali con caratteristiche di affidabilità analoghe ai sistemi di monitoraggio ambientale. • Il monitoraggio personale è, in generale, finalizzato alla determinazione dell'esposizione con la misura dei livelli di radon nell’intervallo di tempo. • Sono stati sviluppati monitori personali con applicazioni nelle lavorazioni minerarie in sotterraneo. 11/38 Metodiche di monitoraggio del radon La classificazione delle metodiche si basa sui seguenti parametri: 1) modalità di campionamento 2) metodo di analisi dei campioni 3) tecnica di misura Il campionamento del radon nella cella di misura può essere di tipo attivo e passivo. In regime istantaneo : - a riempimento diretto - a flusso con pompa di aspirazione In regime continuo : - a flusso con pompa di aspirazione - a diffusione attraverso un filtro o altri tipi di passaggi In regime integrato : - per adsorbimento - a diffusione attraverso un filtro o altri tipi di passaggi l prelievo dei campioni dovrebbe essere effettuato nelle condizioni di ambiente chiuso. Le condizioni devono essere caratterizzate da un'elevata stabilità. Tali condizioni si possono ottenere con porte e finestre chiuse ed impianti di ricambio dell'aria meccanici disattivati. La durata di queste condizioni dovrebbe essere ben definita (ad esempio 4 giorni) • Queste condizioni si possono mantenere più a lungo nella stagione invernale in questo periodo i livelli di radon indoor sono più elevati rispetto a quelli riscontrati nel resto dell'anno 12/38 misure istantanee misure continue misure integrate Misure di radon attive o passive continue Misure di radon passive integrate 1. Celle a scintillazione a flusso 2. Camere a ionizzazione ad impulsi o a corrente 3. Rivelatori a stato solido passivi o attivi se usano una pompa per aspirare l’aria nel volume sensibile 1. 2. 3. 4. Canestri di carbone attivo “open face” oppure a barriera di diffusione - misure gamma Fiale con scintillatore liquido con conteggio alfa e beta Elettreti Rivelatori a tracce 13/38 Camera a ionizzazione Le particelle emesse dal decadimento del Radon 222 e dei suoi discendenti, possono essere rivelate in camere a ionizzazione. La camera a ionizzazione, è costituita da un contenitore cilindrico metallico (catodo) che si trova ad un diverso potenziale rispetto all’elettrodo centrale (anodo), sul quale viene prelevato il segnale prodotto dal rivelatore 14/38 La cella di Lucas La tecnica di misura è stata sviluppata da Lucas nel 1957 . Il gas contente il radon viene introdotto in un contenitore di forma cilindrica le cui pareti sono ricoperte di un sottile strato di ZnS(Ag). Il contenitore è dotato di una finestra di quarzo trasparente ai fotoni prodotti dallo scintillatore accoppiato otticamente con un fotomoltiplicatore. 15/38 Cella elettrostatica • La misura della concentrazione del radon può essere effettuata tramite la raccolta elettrostatica dei prodotti di decadimento del radon sul rivelatore. • Questa tecnica consente molte varianti: l’elemento comune è una cella nella quale si realizza un campo elettrostatico che convoglia i radionuclidi nello stato ionico sul rivelatore. • L’efficienza del dispositivo risente dell’umidità dell’aria e , quindi, richiede l’uso di mezzi di deumidificazione. • Il rivelatore può essere sia del tipo a stato solido sia uno strato a scintillazione (Zn)Ag. 16/38 Monitoraggio radon nel terreno Misure effettuate con lo spettrometro alfa portatile Durridge RAD7 Rivela le dei figli del Rn (e del Th) 17/38 Camera a ionizzazione Alphaguard • • • • • tipo di rivelatore : Camera a ionizzazione associata a spettrometro alfa tridimensionale ed analizzatore DSP (Digital Signal Processing) per il riconoscimento della forma specifica degli impulsi dovuti al radon. l’insieme delle caratteristiche assicura al rivelatore una sensibilità molto elevata ed un fondo intrinseco molto basso (minore di 1Bq/m3). Intervallo di misura: da 2 Bq/m3 a 2.000.000 Bq/m3. modo di campionamento: per “diffusione” gassosa naturale oppure “a flusso” mediante pompa a portata variabile . risposta rapida: le prime misure attendibili si ottengono già entro 20 minuti dall’accensione nel modo di funzionamento a diffusione; entro 10 minuti in quello a flusso. • impiego universale, per differenti applicazioni di monitoraggio: Rn-222; Rn-220 (Toron); Progenie del radon; radon nei terreni-acque-materiali da costruzione. • sensori interni di umidità relativa, temperatura, pressione atmosferica; sensori esterni per velocità del vento, differenziale di pressione, CO2, geofoni; trasmissione dati a distanza mediante modem telefonico o radio • 18/38 Monitoraggio radon integrato a lungo termine: rivelatori alfa a tracce • I monitori a tracce alfa (denominati-anche se impropriamente-dosimetri radon) sono dispositivi di misura a lungo termine di tipo passivo. • Il rivelatore è posto all'interno di una cella permeabile al radon, munita di un filtro o di una membrana a diffusione o un dispositivo a permeabilità differenziale, per impedire l'ingresso dei prodotti di decadimento. • Questi rivelatori sono costituiti da fogli di plastica sensibili alle radiazioni alfa ed insensibili ad altri tipi di radiazioni (tra i più usati: il CR-39, i policarbonati, il nitrato di cellulosa-Kodak LR 115). • I rivelatori registrano le tracce prodotte dalla particelle alfa emesse dal radon e dagli isotopi Po-218 e 214. Le particelle alfa che colpiscono il materiale causano un danno ai legami chimici (tracce), il quale viene evidenziato mediante un trattamento chimico e/o elettrochimico. • I processi chimici ed elettrochimici amplificano il danno fino a renderlo misurabile con diverse tecniche: analizzatore d’immagine, microscopio ottico, lettore di microfiches, contatore a scintille. 19/38 Caratterizzazione dei rivelatori CR-39 Caratterizzazione della risposta dei rivelatori passivi: Sovrapposizione delle tracce ad elevate concentrazioni di radon Risposta non lineare (relazione quadratica densità tracce – esposizione) Esposizioni certificate in Camera Radon presso INMRI‐ENEA 20/38 Caratterizzazione dei rivelatori CR-39 Caratterizzazione della risposta dei rivelatori passivi: Sovrapposizione delle tracce ad elevate concentrazioni di radon Risposta non lineare (relazione quadratica densità tracce – esposizione) Esposizioni certificate in Camera Radon presso INMRI‐ENEA Relazione lineare Relazione quadratica 21/38 Analizzatore di tracce automatico enea_inmri 22/38 Dosimetro Radon a Pistone APREM - Alpha Piston Exposure Meter • • • • Questo dispositivo è stato sviluppato e brevettato dall’ENEA. Le caratteristiche uniche dello strumento consentono sia la funzione interruttore sia il campionamento rapido, due funzioni integrate indispensabili per l’addizione di esposizioni sequenziali. Questa operazione rende possibile sia il monitoraggio diretto personale dell’esposizione sia quello indiretto basato sul monitoraggio ambientale individuale, attivando la misurazione solo durante la presenza degli addetti durante le attività lavorative. Questa possibilità è particolarmente utile ai fini degli adempimenti previsti dall’Art. 10-ter del D. Lgs. 241/2000, per le misurazioni radiometriche necessarie per la valutazione dell’esposizione dei lavoratori. 23/38 Effetto stelo cavo di APREM sul transito del toron Effetto stelo cavo Il toron Il toron ha un tempo di dimezzamento pari a 54,5 s ed un cammino di diffusione in aria pari a circa 1,25 cm. Lo stelo cavo funge da precamera Lo stelo cavo funge da precamera di decadimento che riduce la concentrazione del toron che riduce la concentrazione del toron al di sotto di una soglia rivelabile . Un cammino maggiore di almeno due lunghezze di diffusione impedisce al gas di entrare all’ diffusione impedisce al gas di entrare all’interno della cella di misura 24/38 Pistone stelo cavo Sedi dei rivelatori nel dosimetro radon APREM 25/38 APREM con il dispositivo start&stop 26/38 Sistema a doppia cella per la misurazione del toron con il sistema APREM 27/38 dosimetro elettrete L’elettrete è un materiale dielettrico con polarizzazione elettrostatica permanente (è l’analogo di un magnete permanente). La ionizzazione dovuta al gas radon va a diminuire la carica di superficie dell’elettrete; questa riduzione è funzione della ionizzazione e, quindi, della concentrazione di gas radon durante uno specifico periodo. Gli elettreti vengono utilizzati per tempi di misura che variano da pochi giorni ad alcuni. mesi 28/38 dosimetro Algade 29/38 dosimetro Landauer 30/38 Radosys NanoReader 31/38 Il problema del toron Element &Mass Number Atomic Number Emitted Radiation Half Life Thorium 232 90 α, γ 4.5 billion yrs Radium 224 88 α 3.62 days Thoron/Radon 86 α 55.6 seconds Polonium 216 84 α 0.15 seconds Lead 212 82 β, γ 10.6 hours Bismuth 212 83 β, γ 60.6 minutes Polonium 212 84 α 300 nano seconds Lead 208 82 32/38 stable Misura passiva integrata del toron Schematic construction of the new passive 222Rn and 220Rn monitor Publication: Zhuo, W., Tokonami, S., Yonehara, H. and Yamada, Y.: Rev. Sci. Instrum. 73, 2877-2881, 2002 33/38 Sistema metrologico radon dell’ENEA-INMRI Sorgente di riferimento di Ra-226 (sorgente liquida) Sistema di misura di riferimento per il Ra-226 (camera a ionizzazione + riv. HPGe) Sorgenti campione di Ra-226 (in matrici di carbone) Sorgenti campione di Ra-226 (sorgenti liquide) Sorgenti campione di Rn-222 (in matrici acquose) Sistema di misura di rif. per il Rn-222 (circuito di estrazione e cella elettrostatica) Sistema di misura di trasf. per il Rn-222 (rivelatore a pozzetto a NaI) Sorgenti campione di Rn-222 (sorgenti gassose) 34/38 Atmosfere campione di Rn-222 (sorgenti gassose in aria ) Camera Radon di Riferimento: il sistema di ricerca e di taratura sviluppato presso l’ENEA- INMRI del C.R. Casaccia di Roma. L’impianto, con un volume utile di mille litri, ha caratteristiche uniche che consentono il controllo del microclima con una tecnologia innovativa. L’impianto si trova presso l’Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti ENEA-INMRI che assicura un servizio di taratura di varie tipologie di strumentazione di misura del radon 35/38 Legislazione in materia di Radon La Comunità Europea infatti, con la Raccomandazione n. 143 del 21 febbraio 1990 ha stabilito criteri per la protezione del pubblico contro l'esposizione indoor al radon Il Decreto Legislativo n. 241 del 26 maggio 2000 (D.Lgs 241/00) ha stabilito le norme per il controllo del radon negli ambienti di lavoro interrati o seminterrati ed in superficie. Il decreto non riguarda invece gli ambienti domestici. Il decreto individua negli esercenti delle attività i responsabili degli adempimenti (essenzialmente la determinazioni delle concentrazioni del gas radon in aria negli ambienti di lavoro). Gli ambienti interessati al monitoraggio, ai fini della normativa citata, si possono classificare nelle seguenti due categorie: • tutti gli ambienti di lavoro sotterranei e seminterrati; • gli ambienti di lavoro in superficie situati nelle aree a rischio, individuate entro 5 anni dalla pubblicazione del decreto citato, dalle Regioni e Province autonome. • Livello d’azione fissato dal decreto: concentrazione di radon in aria massima pari a 500 Bq/m3 (intesa come media annuale). • Su scala nazionale, si osserva che studi effettuati negli anni scorsi hanno evidenziato una mappa a pelle di leopardo. Situazioni di interesse sono state riportate, tra l’altro, per Lazio, Campania, Piemonte, Lombardia e Sardegna. • Definizione di luoghi di lavoro: devono intendersi quei luoghi destinati a contenere posti di lavoro, ubicati all’interno dell’azienda ovvero dell’unità produttiva, nonché ogni altro luogo nell’area della medesima azienda ovvero unità produttiva comunque accessibile per il lavoro (art. 30 del DLgs 626/94: “luogo destinato a contenere posti di lavoro, ubicati all’interno dell’azienda ovvero dell’unità produttiva, nonché ogni altro luogo nell’area della medesima azienda ovvero unità produttiva comunque accessibile per il lavoro”). 36/38 Organismi di misura Art. 10‐ter, comma 4: Per le misurazioni previste dai commi 1 e 2 (Radon), l’esercente si avvale di organismi riconosciuti ai sensi dell ’ art. 107 comma 3 o, nelle more dei riconoscimenti, di organismi idoneamente attrezzati. L’art. 107 comma 3 specifica che: Gli organismi di misura devono essere riconosciuti idonei da istituti abilitati Un decreto del Ministero del Lavoro disciplinerà le modalità per l’abilitazione degli istituti al riconoscimento degli organismi di misura Il decreto non è stato ancora emanato perciò le misure possono essere effettuate da organismi idoneamente attrezzati 37/38 dottor Giuliano Sciocchetti Technoradon srl [email protected] 38/38 Antonio Conti Fisico Dirigente Resp. U.O. Agenti Fisici Direzione Generale ARPA Sicilia Ragusa, 14 settembre 2012 La Rete di monitoraggio regionale della radioattività in Sicilia: Piano Radon in Sicilia Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 1/27 Il progetto della rete di monitoraggio 09 agosto 2002: Accordo di Programma (POR- 2000-2006) 21 dicembre 2004: Estensione delle attività di progettazione di competenza dell’ARPA Sicilia al “monitoraggio della radioattività ambientale” (sottoazione a.4.6. ) Aprile 2005: presentato all’Assessorato Territorio e ambiente della Regione Siciliana il Progetto della rete regionale di monitoraggio della radioattività ambientale. 02 novembre 2005: con Decreto, n.913 del 02.11.05, del Direttore Generale del Dipartimento Territorio e Ambiente della Regione Siciliana, viene impegnata la somma di € 820.000,00 Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 2/27 il Radon Il fenomeno della radioattività Trasformazione spontanea di un elemento in un altro, con emissione (*)di particelle materiali o di radiazione elettromagnetica ad alta frequenza (1021 1024 Hz) Radioattività artificiale: • Produzione di radioisotopi • Esperimenti nucleari (*)1 Bq = 1 disintegrazione al secondo CARATTERISTICHE • GASSOSO • • INCOLORE INODORE • PRESENTE IN AMBIENTI CHIUSI, NELLE ACQUE E NEI SUOLI FACILMENTE INALABILE NON INDIVIDUABILE CON I NOSTRI SENSI EFFETTI SULLA SALUTE Cancro al polmone Antonio Conti ARPA SICILIA 3/27 Direzione Generale il Radon Radioattività naturale RADIONUCLIDI COSMOGENICI RADIONUCLIDI PRIMORDIALI INTERAZIONE RAGGI COSMICI – ATMOSFERA RESIDUO DELLA RADIOATTIVITA’ ORIGINARIA DELLA CROSTA TERRESTRE 3H 7Be 14C 22Na T1/2 12 anni 0,15 anni 5730 anni 2,6 anni T1/2 dell’ordine delle ere geologiche. - 40-K - Serie dell’Uranio - Serie dell’Attinio - Serie del Torio Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 4/27 il Radon Interna 8.6% Gamma 17.1% Radon 48.3% Cosmica 14.5% Medica 11.2% Scarichi < 0.1% Occupazionale < 0.1% Fallout 0.3%Prodotti < 0.1% Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 5/27 il Radon Il radon e i suoi effetti sulla salute sono oggetto di grande attenzione da parte degli Organismi Internazionali (Organizzazione Mondiale della Sanità) Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 6/27 il Radon e da parte del Ministero della Salute -Centro per la prevenzione e il controllo delle malattie- che hanno dato origine al: “Piano Nazionale Radon per la riduzione del rischio di tumore polmonare in Italia” Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 7/27 il Radon “Piano Nazionale Radon per la riduzione del rischio di tumore polmonare in Italia” A titolo di riferimento e confronto, si consideri che – per i campi elettromagnetici- la valutazione dello IARC è la seguente: “ - I campi magnetici a bassissima frequenza e i campi elettromagnetici ad alta frequenza sono possibili cancerogeni per l’essere umano (Gruppo 2B); - i campi elettrici e magnetici statici e i campi elettrici a bassissima frequenza sono non classificabili (Gruppo 3) rispetto alla loro cancerogenicità sugli esseri umani” Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 8/27 il Radon Classificazione di cancerogenicità IARC (OMS) La classificazione di un agente (o di una miscela di agenti, o di una situazione espositiva) è determinata dal grado di evidenza di cancerogenicità risultante principalmente da studi su esseri umani e su animali da laboratorio: Gruppo 1 Cancerogeno accertato per gli umani (95 su 900) (agg. ottobre 2005) (evidenza sufficiente negli umani) Gruppo 2A Probabile cancerogeno per gli umani (66) (evidenza limitata negli umani ed evidenza sufficiente negli animali) Gruppo 2B Possibile cancerogeno per gli umani (241) (evidenza limitata negli umani ed evidenza non sufficiente negli animali oppure evidenza inadeguata negli umani e sufficiente negli animali) Gruppo 3 Non classificabile per la sua cancerogenicità per gli umani (497) (evidenza inadeguata negli umani ed evidenza limitata o inadeguata negli animali) Gruppo 4 L’agente è probabilmente non cancerogeno per gli umani (1) Antonio Conti ARPA SICILIA 9/27 Direzione Generale normativa LA NORMATIVA NAZIONALE D.Lgs. 17 marzo 1995, n. 230 Attuazione delle direttive Euratom 0/836, 84/467, 84/466, 89/618, 90/64, 92/3 in materia di radiazioni ionizzanti. Tale Decreto è stato, in seguito, integrato dai segg.: D.Lgs. 26 maggio 2000, n. 241 Attuazione della direttiva 96/29/EURATOM in materia di protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti D.Lgs 9 maggio 2001, n. 257 Disposizioni integrative e correttive del decreto legislativo 26 maggio 2000, n. 241, recante attuazione della direttiva 96/29/Euratom in materia di protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti. Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 10/27 normativa D.Lgs.241/00 (integrazione e modifica del D.Lgs.230/95) Per la prima volta è introdotta la problematica di esposizione alle radiazioni di origine naturale. (Attività svolte in tunnel, grotte, e tutti i luoghi dove è possibile esposizione a radiazioni gamma e al Radon; attività su aerei e depositi di stoccaggio). OBBLIGHI di misurazioni concentrazioni di Radon in ambienti di lavoro (limite 500Bq/m^3, oltre in quale avviare azioni di verifica controllo ed, eventualmente di rimedio) Per gli ambienti residenziali e le acque destinate ad uso potabile esistono raccomandazioni della Comunita' Europea: rispettivamente la 143/90 e la 928/2001 La conferenza Stato Regioni ha redatto inoltre un documento che auspica tra l'altro il controllo del Radon denominato: Linee guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati Raccomandazione Euratom n. 143/90 della Commissione del 21 febbraio 1990 sulla tutela della popolazione contro l'esposizione al radon in ambienti chiusi (in Gazz. Uff. CEE, 27 marzo, L 80) (Livello di “progettazione” . . . pari a 200 Bq/m^3) Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 11/27 dotazione tecnica di ARPA Sicilia arredi tecnici Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 12/27 dotazione tecnica di ARPA Sicilia bagno chimico per CR-39 Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 13/27 dotazione tecnica di ARPA Sicilia sistema di lettura automatica CR-39 (concentrazione radon) Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 14/27 Attività svolta campagne di misura Concentrazione di radon in aria: I. Campagna Nazionale (1997/1998) (n. posizionamenti c.a. 330) II. Campagna di misure a Trapani (1997/1998) (n. 25 siti) III. Misure nelle scuole (v. figura sottostante): (febbraio 2003) n. 2 scuole a Misilmeri (PA): attività svolta con dosimetro attivo (PRASSI). Valori riscontrati < MCR (MCR = 10 Bq/mc) Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 15/27 Attività svolta IV. giugno – novembre 2003: Misure in ambienti di lavoro di tipo ospedaliero (n. 5 presidi ambulatoriali/ospedalieri), su richiesta della Direzione Sanitaria della Azienda USL 6 di Palermo (v. figura sottostante) Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 16/27 Attività svolta Concentrazione radon in acqua: 2003- partecipazione all’interconfronto promosso da ENEA-AIRP. 2006; 2007: Misure di concentrazione di radon in ambienti ipogei di aree naturali protette (obiettivi assegnati da Assessorato Territorio e Ambiente). Per l’occasione è stata sviluppata una collaborazione con la Provincia Regionale di Ragusa che è in corso di attività. Attività con il Gruppo di Lavoro Nazionale "Indagini territoriali sulla distribuzione della concentrazione di radon negli edifici“ (Gruppo “misto” ARPA, ISS, ISPRA) Avvio programmazione attività di mappatura radon (individuazione”radon prone areas” in Sicilia) in accordo alle indicazioni del PNR: acquisizione strumentazione; studio distribuzione georeferenziata dei dosimetri. Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 17/27 Attività svolta ARPA Sicilia - distribuzione punti di rilevazione per misure di RADON in ambienti ipogei Conza Carburangeli Provincia di Ragusa: 1)grotta dei funghi (n. 2 postazioni) 2) zona “Kroma – via D’Annunzio” 3) zona “IBLA” S. Ninfa S. Angelo Muxaro Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 18/27 2008: misure preliminari propedeutiche alla realizzazione della prima mappatura completa regionale. ARPA Sicilia - distribuzione dosimetri CR-39 per misure di RADON - 2008 Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 19/27 2008: “Progetto Pilota” Provincia Regionale di Ragusa Schema di massima dei posizionamenti: 1° semestre (novembre 2009 – maggio 2010): 485 dosimetri 2° semestre (maggio 2010 – dicembre 2011): 485 dosimetri Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 20/27 Attività svolta 2008: misure preliminari propedeutiche alla realizzazione della prima mappatura completa regionale. Complessivamente posizionati dosimetri per le misure di concentrazione di radon in circa 140 siti (circa 80 siti del DAP di Catania e circa 70 siti del DAP di Palermo). Distribuzione in frequenza delle concentrazioni di radon misurate dal Dipartimento ARPA di CATANIA 70 50 (%) osservazioni effettuate 60 40 30 20 950 850 750 650 550 450 350 250 150 0 50 10 Classi (Bq/m^3) Antonio Conti ARPA SICILIA 21/27 Direzione Generale Attività svolta 160 700000 140 600000 120 500000 100 400000 80 300000 n.punti n.abitanti 60 200000 40 100000 20 0 0 AG CL CT EN ME PA RG SR TP Stima distribuzione numero di punti di misura per l’indagine sulle concentrazioni di radon in Sicilia. Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 22/27 Attività da svolgere 1 scelta punti 2 individuazione dettagliata punti 3 contatti con gli Enti locali 4 pubblicazione informativa al pubblico 5 avvio contatti con i punti di misura 6 distribuzione elenco dei punti agli operatori di distribuzione 7 pianificazione calendario di distribuzione/ritiro 8 inizio operazioni di distribuzione 9 verifica e controllo delle operazioni di distribuzione 10 chiusura operazioni di distribuzione 11 Avvio operazioni di raccolta 12 monitoraggio operazioni di raccolta con convergenza ai punti di analisi 13 avvio operazioni di analisi 14 restituzione risultati 15 analisi dei risultati 16 stesura relazione di presentazione 17 pianificazione programma di presentazione 18 presentazione dei risultati Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 23/27 Attività da svolgere pianificazione e organizzazione dell’indagine Soggetto attuatore REGIONE SICILIANA + ARPA SICILIA: Attività da svolgere 1) convocazione rappresentanti Province; 2) spiegazione piano di monitoraggio; 3) distribuzione software alle Province; 4) richiesta supporto per il contatto con i Comuni; 5) distribuzione programma estrazione casuale anagrafe famiglie; 6) invio lettere ai Comuni; 7) analisi dei dati. Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 24/27 Attività da svolgere PROVINCE: ARPA Sicilia: 1) contatto con i referenti dei Comuni per il piano di monitoraggio; 2) distribuzione software ricevuto ai referenti dei Comuni; 3) estrazione famiglie dalle anagrafi; 4) accertamento accoglienza dosimetri da parte delle famiglie estratte; 5) comunicazione alla Regione e ad ARPA dei nominativi estratti; 6) collocazione dosimetri e compilazione del questionario. 7) dopo 6 mesi recupero del dosimetro e restituzione dello stesso e del questionario compilato ad ARPA Sicilia. 1) distribuzione software per estrazione casuale gruppi familiari; 2) predisposizione e distribuzione foglietti illustrativi; 3) formazione del personale referente individuato dalle Province e dai Comuni; 4) distribuzione dei dosimetri alle Province, tramite i Dipartimenti Provinciali. 5) analisi dei dosimetri; Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 25/27 Sviluppo database per raccolta dati, con sistema di georiferimento “semiautomatico” (rif.: http://www.arpa.sicilia.it/context.jsp?ID_LINK=634&page=2&area=5) Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 26/27 Antonio Conti Fisico Dirigente Resp. U.O. Agenti Fisici Direzione Generale ARPA Sicilia [email protected] Antonio Conti ARPA SICILIA Direzione Generale 27/27 PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 10° Settore Geologia e Geognostica Rosario MINEO Ragusa, 14 settembre 2012 Misure di radon indoor negli Iblei Misure di radon indoor negli Iblei STRUTTURA TERRITORIALE DI RAGUSA U.O.S. Monitoraggi Ambientali Silvia TORMENE Monitoraggio di radon in alcune scuole del Comune di Ragusa 1/40 PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 10° Settore Geologia e Geognostica Rosario MINEO Misure di radon indoor negli Iblei 2/40 INTRODUZIONE Sono mostrate varie campagne di misura di radon indoor eseguite negli anni dal Settore Geologia della Provincia Regionale di Ragusa, realizzate con rivelatori passivi (canestri di carbone, dosimetri CR39) e attivi (AlphaGUARD, MR1) con la collaborazione del CUTGANA dell’Università di Catania e dell’ARPA regionale e provinciale di Ragusa. Notevole è stata la variabilità spaziale e temporale della concentrazione di radon. Le concentrazioni di radon insoil registrate dalle stazioni della Rete Radon hanno mostrato come terreni poco distanti con litologia simile si comportano in maniera diversa: a Ragusa e Scicli i valori diminuiscono nei mesi caldi, mentre a Modica avviene il contrario. Misure fatte lungo una linea di faglia, zona epicentrale di un evento sismico di magnitudo 3.9, hanno mostrato valori anche fino a 100 kBq/m3 (il radon insoil ha concentrazioni molto superiori rispetto al radon indoor). Altre misure (con valori in media inferiori rispetto ai precedenti) sono state realizzate posizionando dei rivelatori in 4 fori profondi 1 m e rivestiti con un tubo forato per permettere al radon di penetrare dal terreno circostante. Misure di radon indoor negli ipogei mostrano una variabilità legata a differenti condizioni di ventilazione, fessurazione, apporto: da 200-400 Bq/m3 massimi dell’ipogeo 1 a 14-16 kBq/m3 nell’ipogeo 3, dove si evidenziano ciclicità settimanali e giornaliere con tre massimi giornalieri poco dopo le immissioni in rete dell’acqua contenuta nelle vasche. Misure eseguite in varie abitazioni ed uffici hanno confermato la variabilità dei valori. Un’abitazione (la n.4) ha mostrato valori di radon indoor molto alti a causa anche della vicinanza di una faglia. La collaborazione con ARPA ha portato pure alla realizzazione di un progetto pilota di rilevamento del radon in 485 abitazioni estratte casualmente, che vede la provincia di Ragusa come la prima provincia siciliana a realizzare tali misure in attuazione a quanto previsto del Piano Nazionale Radon. 3/40 INTERESSE DEL SETTORE GEOLOGIA SUL PROBLEMA RADON 1999: studio sulla sismicità iblea avviato dall’Assessorato Territorio, Ambiente e Protezione Civile della Provincia Regionale di Ragusa 2000: nascita della Rete Sismometrica Provinciale 2003: nascita della Rete Rilevamento Emissioni Gas Radon 2000‐2012: collaborazione con il Centro Universitario per la Tutela e la Gestione degli Ambienti Naturali e degli Agroecosistemi (CUTGANA) dell’Università di Catania per la gestione scientifica delle Reti (correlazione con sismicità) 2007: collaborazione con ARPA Sicilia (prevenzione del rischio radon, misure in ipogei, misure indoor) 2009: Progetto pilota di rilevamento della concentrazione del radon nelle abitazioni della provincia di Ragusa (Piano Nazionale Radon) Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 4/40 MISURE DI CONCENTRAZIONE DI RADON Le varie campagne di misure hanno: coinvolto differenti obiettivi (ambito geofisico, aspetto protezionistico) interessato differenti matrici (suolo, aria, acqua) adoperato differenti metodologie (canestri di carbone, dosimetri CR‐39, rivelatori attivi) evidenziato notevole variabilità spaziale evidenziato notevole variabilità temporale Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 5/40 METODOLOGIE DI MISURA ADOPERATE canestro di carbone (Università (Università di Catania) dosimetro CR‐ dosimetro CR‐39 (ARPA Catania) rivelatore a camera di ionizzazione AlphaGUARD PQ2000 PRO (Settore Geologia) rivelatore a cella di scintillazione Tesys MR1‐ MR1‐PLUS (Settore Geologia) Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 6/40 RETI DI RILEVAMENTO SISMICO E RADON Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 7/40 MONITORAGGIO RADON INSOIL – MONITORAGGIO RADON INSOIL – RAGUSA Sito: RAGUSA Tipologia: INSOIL Strumento: AlphaGUARD Aspirazione: 0.5 l/min Valore medio: 14.0 kBq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 8/40 MONITORAGGIO RADON INSOIL – MONITORAGGIO RADON INSOIL – SCICLI Sito: SCICLI Tipologia: INSOIL Strumento: AlphaGUARD Aspirazione: 0.5 l/min Valore medio: 24.1 kBq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 9/40 MONITORAGGIO RADON INSOIL – MONITORAGGIO RADON INSOIL – MODICA Sito: MODICA Tipologia: INSOIL Strumento: AlphaGUARD Aspirazione: 0.5 l/min Valore medio: 19.4 kBq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 10/40 MISURE LUNGO FAGLIE – MISURE LUNGO FAGLIE – C.DA MALTEMPO, RAGUSA Sito: C.DA MALTEMPO Data: maggio 2005 Tipologia: INSOIL Strumento: AlphaGUARD Durata: 40‐50 minuti Unità: kBq/m3 Incertezza: 10‐15% 6.4 73.7 4.3 42.5 100.0 72.3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 11/40 MISURE IN FORO Sito: RAGUSA Data: aprile 2004 Strumento: Canestri di carbone Durata: 48 ore Unità: Bq/m3 Incertezza: 17‐20% variabilità temporale Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA Livello Misura 1 Misura 2 Misura 3 Misura 4 S1_SUP 1025 1487 1464 2922 S1_INF 905 1119 1298 2060 S2_SUP 3878 2256 2040 5264 S2_INF 4103 1858 2632 4565 S3_SUP 8342 2425 6175 2827 S3_INF 7680 1499 4456 5070 S4_SUP 1041 2649 4993 2496 S4_INF 1047 3865 5150 1935 12/40 MISURE IN IPOGEO – MISURE IN IPOGEO – IPOGEO 1 – IPOGEO 1 – GROTTA DEI FUNGHI Sito: RAGUSA Data: novembre 2006 Strumento: AlphaGUARD Durata: 15 giorni – 12 giorni Valore medio P1: 39 Bq/m3 Valore medio P2: 66 Bq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA P1 P2 13/40 MISURE IN IPOGEO – MISURE IN IPOGEO – IPOGEO 2 – IPOGEO 2 – GROTTA HOTEL KROMA Sito: RAGUSA ‐ Data: agosto 2008 ‐ Strumento: AlphaGUARD ‐ Durata: 18 giorni Valore medio: 470 Bq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 14/40 MISURE IN IPOGEO – MISURE IN IPOGEO – IPOGEO 3 – IPOGEO 3 – SERBATOIO IDRICO Durata: 34 giorni Valore medio: 7.0 kBq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 15/40 MISURE IN IPOGEO – MISURE IN IPOGEO – IPOGEO 3 – IPOGEO 3 – SERBATOIO IDRICO Dettaglio: 5 giorni Lo svuotamento delle vasche corrisponde ai minimi di concentrazione svuotamento vasche Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 16/40 MISURE INDOOR – MISURE INDOOR – ABITAZIONE 1 – ABITAZIONE 1 – ZONA CENTRO, RAGUSA Sito: RAGUSA Tipologia: INDOOR Strumento: AlphaGUARD Durata: 5 giorni Locale: Garage Valore medio: 375 Bq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 17/40 MISURE INDOOR – MISURE INDOOR – ABITAZIONE 2 – ABITAZIONE 2 – SCICLI (RG) Sito: SCICLI Tipologia: INDOOR Strumento: AlphaGUARD Durata: 27 giorni Locale: Camera piano terra Valore medio: 52 Bq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 18/40 MISURE INDOOR – MISURE INDOOR – ABITAZIONE 3 – ABITAZIONE 3 – C.DA PIANETTI, RAGUSA Sito: RAGUSA Tipologia: INDOOR Strumento: AlphaGUARD Durata: 2 giorni Locale: Garage Valore medio: 297 Bq/m3 Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 19/40 MISURE INDOOR – MISURE INDOOR – ABITAZIONE 4 – ABITAZIONE 4 – C.DA PIANETTI, RAGUSA Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 20/40 MISURE INDOOR – MISURE INDOOR – UFFICIO, PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA Durata: 24 giorni Locale: Ufficio piano terra Valore medio: 247 Bq/m3 apertura porte‐finestre Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 21/40 MISURE INDOOR – MISURE INDOOR – BAGNO, PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA Durata: 6 giorni Locale: Bagno piano terra Valore medio: 1320 Bq/m3 apertura porta‐finestra Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 22/40 PIANO NAZIONALE RADON – PIANO NAZIONALE RADON – CARATTERISTICHE DEL MONITORAGGIO • Progetto pilota per il rilevamento della presenza del radon nelle abitazioni del territorio provinciale • circa 485 abitazioni coinvolte, estratte casualmente • 2 semestri di misura – 1° semestre (novembre 2009 – maggio 2010) – 2° semestre (maggio 2010 – dicembre 2011) • difficoltà operative – diffidenza da parte della popolazione – rispetto della tempistica di consegna e ritiro dosimetri Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 23/40 PIANO NAZIONALE RADON – PIANO NAZIONALE RADON – CARATTERISTICHE DEL MONITORAGGIO Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 24/40 PIANO NAZIONALE RADON – PIANO NAZIONALE RADON – DISTRIBUZIONE DOSIMETRI A RAGUSA Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 25/40 PIANO NAZIONALE RADON – PIANO NAZIONALE RADON – DISTRIBUZIONE VALORI NEL 2010 Distribuzione in frequenza delle concentrazioni di radon RAGUSA Distribuzione in frequenza delle concentrazioni di radon SCICLI Distribuzione in frequenza delle concentrazioni di radon CHIARAMONTE GULFI Distribuzione in frequenza delle concentrazioni di radon MONTEROSSO ALMO Rosario MINEO 10° Settore Geologia e Geognostica PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 26/40 STRUTTURA TERRITORIALE DI RAGUSA U.O.S. Monitoraggi Ambientali Silvia TORMENE Monitoraggio di radon in alcune scuole del Comune di Ragusa 27/40 Introduzione La Struttura Territoriale dell’ARPA di Ragusa ha effettuato misure di radon indoor in tre scuole superiori di Ragusa. Per ogni scuola sono stati scelti i luoghi a maggior rischio di presenza di radon ed è stata condotta una campagna di misura dalla durata di circa una settimana per ogni luogo selezionato. Non trovandosi locali sotterranei sono stati monitorati locali a piano terra. All’interno di tali edifici scolastici, tutte le aule e gli uffici presentano le stesse caratteristiche costruttive: sono infatti edifici coevi realizzati con la stessa tecnica costruttiva e quindi con materiali da costruzione aventi le stesse caratteristiche; inoltre questi edifici non hanno locali sotterranei poiché tutte le strutture sono state costruite a partire dal piano campagna. Vista quindi la similitudine di tutte le aule dal punto di vista costruttivo e altimetrico, il monitoraggio è stato condotto scegliendo locali come segreterie, aule professori, biblioteche. Le misure sono state condotte utilizzando un apparecchio portatile per il monitoraggio in continuo del radon (AlphaGUARD), dotato di camera di ionizzazione ad impulsi associata a spettrometro alfa ed analizzatore Digital Signal Processing, che registra anche i parametri climatici (umidità relativa, pressione atmosferica, temperatura). Si è lavorato in modalità “flusso” scegliendo una portata di 0.5 l/min. Nelle scuole, se la concentrazione di radon supera il livello di azione di 500 Bq/m3 (D.Lgs. 241/00), è necessario procedere alla riduzione della concentrazione. Nel caso invece che la concentrazione di radon sia compresa tra l’80 ed il 100% del livello d’azione (cioè tra 400 e 500 Bq/m3), è necessario ripetere la misura nell’anno successivo (per tenere conto della variabilità annua e dell’incertezza sul risultato della misura). Le scuole monitorate non hanno evidenziato superamenti del livello di azione. 28/40 LICEO SCIENTIFICO “E. Fermi” Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 29/40 Aula Professori Succursale (1) Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato Inizio monitoraggio: 9/05/2012 ore 10:30 Fine monitoraggio: 14/05/2012 ore 10:40 Valore massimo: 124 ± 37 Bq/m3 Valore medio: 39 ± 15 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 30/40 Aula Professori Centrale (2) Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato Inizio monitoraggio: 16/05/2012 ore 12:20 Fine monitoraggio: 21/05/2012 ore 9:50 Valore massimo: 245 ± 60 Bq/m3 Valore medio: 85 ± 28 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 31/40 Istituto Tecnico Commerciale “F. Besta” Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 32/40 Segreteria Scolastica (1) Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato Inizio monitoraggio: 22/05/2012 ore 11:10 Fine monitoraggio: 29/05/2012 ore 9:20 Valore massimo: 137 ± 39 Bq/m3 Valore medio: 43 ± 16 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 33/40 Biblioteca (2) Inizio monitoraggio: 5/06/2012 ore 10:40 Fine monitoraggio: 12/06/2012 ore 10:00 Valore massimo: 282 ± 59 Bq/m3 Valore medio: 110 ± 34 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato 34/40 Segreteria Docenti (3) Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato Inizio monitoraggio: 12/06/2012 ore 10:40 Fine monitoraggio: 25/06/2012 ore 10:40 Valore massimo: 288 ± 59 Bq/m3 Valore medio: 89 ± 28 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 35/40 Istituto Tecnico Industriale “E. Majorana” Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 36/40 Segreteria Didattica (1) Inizio monitoraggio: 27/06/2012 ore 11:10 Fine monitoraggio: 03/07/2012 ore 10:30 Valore massimo: 390 ± 72 Bq/m3 Valore medio: 122 ± 35 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato 37/40 Segreteria Amministrativa (2) Inizio monitoraggio: 03/07/2012 ore 11:00 Fine monitoraggio: 10/07/2012 ore 9:50 Valore massimo: 102 ± 33 Bq/m3 Valore medio: 30 ± 12 Bq/m3 Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA Andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato 38/40 CONFRONTO CONC. MEDIE Silvia TORMENE U.O.S. Monitoraggi Ambientali ARPA SICILIA – S.T. DI RAGUSA 39/40 PROVINCIA REGIONALE DI RAGUSA 10° Settore Geologia e Geognostica STRUTTURA TERRITORIALE DI RAGUSA U.O.S. Monitoraggi Ambientali Rosario MINEO Silvia TORMENE Misure di radon indoor negli Iblei Misure di radon indoor negli Iblei Monitoraggio di radon in alcune scuole del Comune di Ragusa [email protected] www.provincia.ragusa.it/geologia [email protected] http://www.arpa.sicilia.it/context.jsp? ID_LINK=643&page=2&area=57 40/40 Ragusa, 14 settembre 2012 prof. arch. giovanni zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara Gas radon Soluzioni e interventi di bonifica Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 1/40 Università di Ferrara Radon: la storia Il piu’ noto fornitore di medicine era Bayley, il quale cominciò a produrre e a vendere il Radiothor un liquido tonico contenente altissime concentrazioni di radio, un noto industriale Byers fu uno dei suoi più entusiasti clienti, tra il 1926 e 1931 ne bevve una bottiglia al giorno. Nel 1959, esistevano però ancora prodotti contenenti radio come ad esempio le gelatine contraccettive, molto popolari erano i bagni di radon, nel 1972 in Unione Sovietica venivano prescritti circa 25.000 bagni al giorno. Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 2/40 Radon: la storia Nel 1984 il signor Watras Stanley lavorava nel cantiere della centrale nucleare di Limerick, negli Stati Uniti. Come in tutte le centrali, anche Limerick possiede un rilevatore di radiazioni per controllare l’eventuale contagio delle persone che escono dalla centrale. Watras fece azionare il rilevatore di radiazioni entrando. Ma non poteva essere causato dal suo lavoro, visto che il reattore non era ancora in funzione. Doveva dipendere da “qualcosa” che Watras si era portato da casa. Nella sua casa furono trovati livelli pari a 100.000 Bq/m3. Giovanni Zannoni 3/40 dipartimento di architettura Università di Ferrara dipendenza dal sottosuolo ghiaia grossa granito lente con minerali uraniferi frattura grotta Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 4/40 calcare dipendenza dall’edificio Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 5/40 Università di Ferrara come penetra negli edifici il suolo giunti soletta/muratura muratura in blocchi cavi spazi sotto piani rialzati passaggi impiantistici fessure nei solai in legno impianti di drenaggio fessure, crepe e aperture a contatto con il terreno Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 6/40 come penetra negli edifici i materiali da costruzione Giovanni Zannoni 7/40 dipartimento di architettura Università di Ferrara concentrazione di Radionuclidi nelle pietre ornamentali tipo Ra-226 Bq/kg Th-232 Bq/kg K-40 Bq/kg monte bianco gneiss 166 86 832 pietra di luserna gneiss 125 114 1276 beola ghiandonata beola 68 66 1208 beola verde beola 34 79 1891 beola grigia beola 101 28 1431 beola bianca beola 48 14 1199 rosa baveno granito SO 68 1225 serizzo formazza serizzo 35 33 912 serizzo antigorio serizzo 24 42 738 bianco montorfano granito 72 73 1258 pietra ornamentale Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 8/40 perchè penetra negli edifici Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 9/40 Università di Ferrara tecniche di mitigazione Tecniche Preventive, edifici di nuova costruzione. Tecniche Provvisorie, applicabili temporaneamente in attesa di Tecniche di Rimedio definitive Tecniche di Rimedio, applicabili in edifici già realizzati Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 10/40 tecniche di mitigazione preventive Membrane impermeabili al radon Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 11/40 Università di Ferrara tecniche di mitigazione preventive Membrane impermeabili al radon Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 12/40 sigillatura giunti e tubazioni Giovanni Zannoni 13/40 dipartimento di architettura Università di Ferrara tecniche di mitigazione preventive impermeabilità al radon di materiali da costruzione in stato integro MATERIALE SPESSORE (mm) IMPERMEABILITA’ AL RADON PEHD 1,5 si PVC armato 1 si Polimeri bituminosi 3 si Pitture sintetiche 0,2 no Resine epossidiche 3 si Cemento armato 100 parziale/scarsa Pietra arenaria calcarea 150 no Gesso 100 no Laterizio 150 no Membrane impermeabilizzanti Pitture e rivestimenti Materiali da costruzione Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 14/40 ventilazione naturale del vespaio Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 15/40 Università di Ferrara ventilazione naturale del vespaio, igloo Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 16/40 Pressurizzazione ambiente blower door test Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 17/40 Università di Ferrara Tecniche Provvisorie, applicabili temporaneamente in attesa dell'applicazione di Tecniche di Rimedio Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 18/40 Ventilazione naturale indoor Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 19/40 Università di Ferrara Prevenire la depressurizzazione dell’edificio chiudere le aspirazioni non utilizzate Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 20/40 Tecniche di mitigazione provvisorie sigillare le vie di ingresso Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 21/40 Università di Ferrara Tecniche di Rimedio o di mitigazione, applicabili in edifici già realizzati laddove si sia verificata la presenza dell'inquinante Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 22/40 Tecniche di rimedio o di mitigazione depressurizzare il vespaio depressurizzare il terreno Rn Rn Rn Aspirazione forzata Aspirazione forzata pressurizzare il vespaio pressurizzare il terreno Rn Rn Rn Aspirazione forzata Aspirazione forzata Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 23/40 Università di Ferrara Ventilazione naturale del vespaio ventilabile vuoto o riempimento poroso non ventilabile riempimento compatto Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 24/40 Ventilazione meccanica del vespaio Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 25/40 Università di Ferrara Tecniche di rimedio (espulsione gas) Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 26/40 Depressurizzazione del suolo tramite pozzetto interno Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 27/40 Università di Ferrara Tecniche di mitigazione di tipo passivo impermeabilizzazione verticale interna Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 28/40 Tecniche di rimedio (fase di risanamento) Depressurizzazione del suolo con pozzetto esterno depressurizzare il terreno Rn Aspirazione forzata Rn Aspirazione forzata Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 29/40 Università di Ferrara Depressurizzazione del suolo tramite pozzetto esterno Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 30/40 Pressurizzazione del suolo con pozzetto esterno pressurizzare il terreno Pozzetto sotto o in vicinanza dell’edificio elevate potenze del ventilatore cuscinetto d’aria che devia il flusso di radon Rn Aspirazione forzata Rn Rn Cuscinetto d'aria Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 31/40 Università di Ferrara linee guida Regione Lombardia depressurizzare (aspirare) pressurizzare (soffiare) Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 32/40 Complessità tipologiche Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 33/40 Università di Ferrara Impermeabilizzazione verticale interna Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 34/40 Tecniche di rimedio (fase di risanamento) ventilatori Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 35/40 Università di Ferrara Tecniche di rimedio (fase di risanamento) ventilatori Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 36/40 manualetti radon gle: goo on r ra d rdia mba o l ne egio com Edi i zion Edi E com i d E oni dizi Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 37/40 Università di Ferrara Piano Nazionale Radon Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 38/40 GdL “Azione preventive e di rimedio” protocolli di misura per le verifiche off, almeno 9-10 giorni in modo da comprendere un fine settimana on, almeno 9-10 giorni in modo da comprendere un fine settimana off, almeno due giorni (ora fissa) on, almeno due giorni (ora fissa) in modo da comprendere off, almeno due giorni (ora fissa) un fine settimana on, almeno due giorni (ora fissa) 3000 Concentrazione(Bq/m ^3) 2500 2000 1500 1000 lunedì sabato domenica giovedì venerdì m ercoledì lunedì m artedì sabato domenica giovedì venerdì m ercoledì lunedì m artedì sabato domenica giovedì venerdì m ercoledì lunedì m artedì sabato domenica giovedì venerdì m ercoledì lunedì m artedì sabato domenica giovedì venerdì m ercoledì lunedì m artedì sabato giovedì venerdì m artedì m ercoledì 0 domenica 500 Giovanni Zannoni dipartimento di architettura 39/40 Università di Ferrara grazie [email protected] prof. arch. giovanni zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara Giovanni Zannoni dipartimento di architettura Università di Ferrara 40/40 Bibliografia C. 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