52
Eesti Geoloogiakeskus Eesti pinnase radooniriski ja looduskiirguse atlas Atlas of Radon Risk and Natural Radiation in Estonian Soil V. Petersell, M. Karimov, K. Täht-Kok, M. Shtokalenko, S. Nirgi, K. Saarik, H. Milvek Toimetaja Rein Koch Füüsika Instituut, Tartu Ülikool Tõlge Heidi Elisabet Soosalu Eesti Geoloogiakeskus Tallinn 2017

V. Petersell, M. Karimov, K. Täht-Kok, M. Shtokalenko, S. Nirgi, K. … · 2018. 7. 4. · Tehispinnas (t) 37 2,2 250 46,8 50,9 29,9 2,69 Kõik Kvaternaari setted kokku 955 1,1 2131

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • Eesti Geoloogiakeskus

    Eesti pinnase radooniriski ja looduskiirguse atlasAtlas of Radon Risk and Natural Radiation in Estonian Soil

    V. Petersell, M. Karimov, K. Täht-Kok, M. Shtokalenko,

    S. Nirgi, K. Saarik, H. Milvek

    Toimetaja

    Rein Koch Füüsika Instituut, Tartu Ülikool

    Tõlge

    Heidi Elisabet Soosalu Eesti Geoloogiakeskus

    Tallinn

    2017

  • © Eesti Geoloogiakeskus 2

    Taustinfo

    Ettekandes kasutatavad olulisemad mõisted

    Radoon (Rn)

    Rn (radoon) on U-238 radioaktiivlagunemisrea elemendist Ra-226 tekkiv ja gaasina leviv Rn-

    222 element

    eU226Ra ehk Ra-226 -ga tasakaalus olev U-238 sisaldus (eU)

    RnG

    Pinnaseõhus pinnases Ra-226 (eU) radioaktiivlagunemisel kujuneva Rn maksimaalne

    sisaldus

    RnM - pinnaseõhus mõõtmise ajal aeratsioonist säilinud Rn sisaldus

    Looduskiirgusena käsitleme eU , eTh ja eK poolt põhjustatud ioniseeriva kiirguse

    summat, mida väljendatakse ehitusmaterjali eriindeksi kaudu

  • © Eesti Geoloogiakeskus 3

    Element, isotoop Radioaktiivne

    poolestusaeg

    Radiatsiooni

    (kiirguse) tüüp

    Märkused

    Uraan -238 (U) 4.5×109 aastat Metall

    Toorium -234 (Th) 24.1 päeva Metall

    Protaktiinium-234 (Pa) 1.17 minutit Metall

    Uraan-234 (U) 2.24×105 aastat Metall

    Toorium-230 (Th) 8.0×104 aastat Metall

    Raadium-226 (Ra) 1620 aastat Metall

    Radoon-222 (Rn) 3.82 päeva Gaas

    Poloonium-218 (Po) 3.05 minutit Metall

    Plii-214 (Pb) 26.8 minutit , Metall

    Vismut-214 (Bi) 19.7 minutit , Metall

    Poloonium-214 (Po) 1.6×10-4 sekundit Metall

    Plii-210 (Pb) 21.3 aastat Metall

    Vismut-210 (Bi) 5.01 päeva Metall

    Poloonium-210 (Po) 138.4 päeva Metall

    Plii-206 (Pb) - - Metall

  • © Eesti Geoloogiakeskus 4

    Atlase koostamisel tuginetakse IAES Safety Stanards’i (Specific Safety,

    2015) ja WHO (2009) soovitustele, samuti EL Nõukogu direktiivile

    (2013/59/Euratom), Eesti standardile EVS 840:2017 (Radooniohutu …,

    2017) ja Keskkonnaministri 11. augusti 2010. a määrusest nr 38 (Ohtlike

    ainete.., 2010) arusaamadele, soovitustele ja nõuetele.

    Atlase eesmärgiks on informeerida elanikkonda Eesti territooriumi Rn ja

    looduskiirguse tasemest ja selle heterogeensusest, samuti Rn ja

    loodukiirguse kõrgendatud ja kõrge taseme allikatest.

    Üheaegselt püütakse selgitada ja ühtlustada Eesti geoloogilisi tingimusi

    arvestades ehitiste aluses pinnaseõhus Rn-sisalduse, selle käitumist ja

    kujunemise põhjuseid ning pinnase looduskiirguse taseme olulisemate

    seaduspärasuste uuringute metoodikat.

  • © Eesti Geoloogiakeskus 5

    Eelpoolmainitud soovitustest ja arusaamadest lähtudes ei peaks

    - aasta keskmine Rn sisaldus eluruumide siseõhus ületama 100 Bq/m3

    - kasutatavate ehitusmaterjalide gammakiirgus ületama 0,14-0,15 µSv/h ehk 14- 15

    µR/h

    Teavustatakse, et i ga 100 Bq/m3 Rn sisalduse tõus eluruumide siseõhus suurendab

    kopsuvähi haigestumise suhtelist riski 16% võrra

    Varasemate Eesti-Rootsi ühisuuringute tulemusel on elamute siseõhu keskmine Rn

    sisaldus 103 Bq/m3,

  • © Eesti Geoloogiakeskus 6

    .

    Möödunud sajandi Eesti Kiirguskeskuse ja Rootsi Kiirguskaitse Instituudi ühisuuringud

    näitasid,et Eestis ligi 33% majade siseõhus ületab Rn sisaldus soovitusliku lubatud piiri (200 Bq/m3) ja

    ulatub 2000 Bq/m3, üksikjuhtudel ületab 10000 Bq/m3 piiri (Pahapill jt., 2003).

    Rootsi interpreteerimise metodoloogiale tuginedes haigestub Eestis Rn pühjustatult

    kopsuvähki aastas ligi 80-90 inimest

    Kõrge Rn-riski alade pinnaseõhu ja nendele aladele ehitatud majade siseõhu Rn sisalduse

    vahel on jälgitav hea positiivne korrelatsioon

    Pinnas on majade siseõhu peamine Rn allikas. Rn sisalduse selgitamist Eesti pinnaseõhus

    alustas EGK 2000 a koostöös Rootsi Kiirguskaitse Instituudi, Rootsi Geoloogiateenistuse ja Eesti

    Kiirguskeskusega. Eestis juurutati ja korrigeeriti Eesti geoloogilistest tingimustest tulenevalt

    Põhjamaades välja töötatud ja soovitatud pinnase Rn-riski ja looduskiirguse taseme hindamise

    metoodika.

  • © Eesti Geoloogiakeskus 7

    Eesti kuulub Rn sisalduse järgi ruumides Euroopas 5 kõrgema riskiga

    riigi hulka.

    Ruumide siseõhu radooni sisalduste geomeetrilised keskmised (Bq/m3)

    Euroopa riikides (UNSCEAR, 2000 andmeil), Järva (Weichseli) liustiku

    leviala lõunapiirjoonega

  • © Eesti Geoloogiakeskus 8

    MAIN FEATURES OF GEOLOGY OF ESTONIA

    Estonia is located in the north-western part of the East European sedimentary platform,

    bordered by the Fennoscandian (Baltic) Shield.

    As a result of the geological history of this region, the upper part of the Earth's crust

    consists of three rock complexes lying on top of each other:

    the Proterozoic crystalline basement, on top of it Ediacaran (obsolete name Vendian) and

    Palaeozoic sedimentary bedrock, and as uppermost, loose Quaternary sediments or the

    sedimentary cover. The Quaternary cover consists to a larger or smaller extent of crushed

    and ground material originating from all the above-mentioned rock complexes. The cover

    is uniquitous, lying on bedrock with very varying relief .

  • © Eesti Geoloogiakeskus 9

    Kõrge Rn-sisalduse allikad on U rikkad (>3-4 mg/kg) kivimid

    Fosforiit ja oobolusliivakivi,

    Graptoliitargiliit’

    Mõned D setekivimite erimid,

    U mineraalistumine

    Rn võib pärineda ka Põhja-Eesti Kristalse aluskorra rapakivi ja osaliselt pegmatoidse

    formatsioonide graniitidest (U 3 -25 ppm),

    Pinnakattes levivad kõrge U sisaldusega aluspõhja ja aluskorra kivimite erimid

  • Fig Geological map of Estonian bedrock

    phosphorite

    In geological section the phosphorite and Dictyonema shale bearing sediments lies in

    monoclinally bedded sedimentary bedrock complex on the border of Upper Cambrian and

    Lower Ordovician and belongs mostly to Ordovician (Tremadoc). The complex has a slight

    southward inclination (2-4 m/km). Some tectonic dislocations, up to 30 m are mapped.

    The rare outcrops of sediments occur along the North-Estonian and Leningrad klint from Paldiski in west to Ladoga in east.

  • Phosphorite deposits of Estonia (Raudsep, 1997)

    1 -- area where Obolus sandstone is missing;

    2 – phosphorite deposits: 1) Maardu, 2) Tsitre, 3) Toolse, 4) Aseri, 5) Rakvere;

    3 – klint; 4 – prospective area, south Maatdu

  • Diktüoneemakilda (graptoliitargilliidi) leviku skeem Eestis

    1 – kilda samapaksusjoon, m; 2 – kilda ülemise pinna samasügavuse joon merepinnast, m; 3 – kilda leviku erosiooniline põhjapiir; 4 – puurauk ja selle nr.

    © Eesti Geoloogiakeskus 12

    D - 4 • 4

  • . Concentration of radioactive elements, P and K (mg/kg; K

    and P2O5 %) in the Lower Ordovician graptolite argillite and

    phosphorite in different regions of Estonia

    13

    Element Regions

    Turba Maardu Toolse Aseri Sillamäe Narva Rakvere

    Graptolite argillite

    Uranium

    (prevailing

    conts.)

    105

    (80–140)

    36

    (13–70)

    162

    (40–447)

    230 260

    (101–700)

    1000*

    Thorium 12 7,4 14,5 14 14 ~14

    Potassium 5,59 >5 5,73 5,2 3,47

    Phosphorite

    Uranium** 17 28 30 47 20

    Thorium < 10 4

  • Fig . Generalized geological

    section of the phosphorite

    deposits and overburden

    sediments of I type

    Fig . Generalized

    geological

    section of

    Rakvere

    phosphorite

    deposit and

    overburden

    sediments

    By geological section of overburden sediments the deposits divide into two type

    The first type comprises Tsitre, Toolse and Aseri deposits. They situated immediately to the

    south of klint and the thickness of overburden is lower 35 m

    The second type comprises the Rakvere deposit were the thickness of overburden is >50 m.

  • P2O5 6 - 12%, U 10 – 20 ppm P2O5 > 15% U >30 ppm

    15

    PhosphoriteLithologically phosphorite is yellowish-light to dark-grey fine or coarse-grained slightly

    cemented sandy deposit which content of the brachiopod valves and their fragments.

    Content of remants of the brachiopod valves and their fragments ranges from 5-10 to

    80-90% in the phosphorites. The U content in brachiopod valves is quite stabile.

    1% P2O5 = 1,5–2 ppm U

    © Eesti Geoloogiakeskus 19

    Diktüoneemakilt jaoobolusliivakivi (fosforiit) on kõrge Usisaldusega ja rikkad ka teiste mikroelementide poolest (tabel).

    Need on piirkonna peamised Rnallikad.

    Kõrge U sisaldus on teada ka Konsupiirkonnas põlevkivi ja lubjakivi kontaktivööndi kivimites, kus see ulatub 200–300 mg/kg.

    Selliseid nähteid võib olla enamgi ja

    ka need on Rn allikad.

    Phosphorite, Rakvere Phosphorite, Maardu;

  • © Eesti Geoloogiakeskus 16

    © Eesti Geoloogiakeskus 19

    Diktüoneemakilt jaoobolusliivakivi (fosforiit) on kõrge Usisaldusega ja rikkad ka teiste mikroelementide poolest (tabel).

    Need on piirkonna peamised Rnallikad.

    Kõrge U sisaldus on teada ka Konsupiirkonnas põlevkivi ja lubjakivi kontaktivööndi kivimites, kus see ulatub 200–300 mg/kg.

    Selliseid nähteid võib olla enamgi ja

    ka need on Rn allikad.

    Immediately on the phosphorite bearing Kallavere formation the Dictyonema Shale (D S)

    lies. The boundary of D S with Kallavere formation is sedimentary and lithologically sharp.

    Thin layers of D S are common also in phosphorite. The upper boundary of D S is erosional

    The D S is quite similar to Alum Shale in Sweden. It is rich with organic matter, S, U, Mo, V

    and in places with some other elements. In D S the content of main microelements fluctuates

    in borders: U 50 – 300 ppm; Mo 230 – 600 ppm, V 500 – 1400 ppm . Whith D S is

    connected high radioaktivity (up to 3 µ/Sv).

    Dictyonema ShaleFrom Toolse

  • © Eesti Geoloogiakeskus 17

    Markus-10-ga RnM sisalduste ja gammaspektromeetriga eU, eTh ja eK sisalduste

    mõõtmine

  • 2. Schematic view of measurements of Rn, eU, eTh and eK with a Markus-10 emanometer a nd a gamma spectrometer

    Gammaspektromeetriga mõõdetakse pinnases eU sisaldus ja selle järgi arvutatakse pinnaseõhuskujunev Ra-ga

    tasakaalus oleva Rn sisaldus järgneva valemi abil:

    Cmax = A· e · б · (1 - p) p-1 (Clavensjö, Åkerblom, 1994),

    kus Cmax – Rn maksimaalne kujunev sisaldus, Bq/m3;

    A – eU sisaldus, Bq/kg;

    e – Rn emanatsiooni faktor (koefitsient);

    б – kompaktne mahukaal (erikaal), kg/m3 ja p – poorsus.

    Markus 10-ga mõõdetakse pinnaseõhus faktiliselt olemasoleva Rn sisaldus

    . © Eesti Geoloogiakeskus 18

  • © Eesti Geoloogiakeskus 19

    Radooni printsipiaalne emanatsioon (Åkerblom et al., 1988)

    Rn eralduvus sõltub oluliselt kristallide lõhelisusest Näiteks kvarts, päevakivi, vilk

  • © Eesti Geoloogiakeskus 20

    Figure 5.3. The effect of diffusion on radon concentration in

    soil air at varying depths in gravel, sandy till and silt. Based on

    theoretical calculations (Åkerblom et al.1988–1990).

  • © Eesti Geoloogiakeskus 21

    Type of sediment Lithotyp

    e

    Porosity Density,

    g/cm³

    Emanation coefficient

    % (1-p)/p Earlier Corrected

    North Estonian till mp 32 2.13 2.70 0.20 0.22

    South Estonian till ml 38 1.63 2.65 0.30 0.33

    Glacioaquatic sediments:

    Sand, gravel

    Silt

    Clay

    lgl

    lga

    lgs

    35

    40

    45

    1.86

    1.50

    1.22

    2.66

    2.63

    2.60

    0.25

    0.34

    0.44

    0.26

    0.30

    0.35

    Sediments of the klint

    base and slope

    kla 40 1.50 2.66 0.30 0.28

    Holocene marine

    sediments

    b 35 1.86 2.60 0.25 0.24

    Artificial soil t 30 2.33 2.70 0.20 0.19

  • © Eesti Geoloogiakeskus 22

    Setete tüüp Punktide arv Geokeemilised parameetrid

    xmin xmax xa s xg sg

    Otsemõõdetud Rn-sisaldus 1 m sügavusel pinnaseõhus (RnM)

    Balti mere liivad, aleuriidid, kruus (b) 89 1,1 130 19,5 23 11,3 3,00

    Liustikuvee setted:Liiv, kruus (lgl)Aleuriit (lga)Savi (lgs)

    2236514

    1,14,2

    13,7

    330515211

    37,961,568,1

    41,482,551,2

    23,635,552,1

    2,762,762,11

    Moreenid:Põhja-Eesti moreen (mp)Lõuna-Eesti moreen (ml)

    299159

    1,11,2

    433200

    57,360,0

    52,740,1

    40,445,2

    2,382,40

    Klindialused ja nõlvade setted (kla) 69 15,5 2131 197 2742 124 2,54

    Tehispinnas (t) 37 2,2 250 46,8 50,9 29,9 2,69

    Kõik Kvaternaari setted kokku 955 1,1 2131 59,8 96,2 34,4 2,97

    eU-sisalduse järgi arvutatud Rn-sisaldus pinnaseõhus (RnG)

    Balti mere liivad, aleuriidid, kruus (b) 93 0,9 171 26,6 29,6 17,5 2,53

    Liustikuvee setted:Liiv, kruus (lgl)Aleuriit (lga)Savi (lgs)

    2287429

    1,08,38,6

    236389

    1399

    39,246,988,1

    34,449,5248

    29,336,844,1

    2,191,872,13

    Moreenid:Põhja-Eesti moreen (mp)Lõuna-Eesti moreen (ml)

    316187

    1,017,7

    56274

    47,840,0

    49,511,3

    35,438,4

    2,141,32

    Klindialused ja nõlvade setted (kla) 70 18,8 512 159 109 127 1,98

    Tehispinnas (t) 39 10,2 375 91,4 80,5 68,8 2,10

    Kõik Kvaternaari setted kokku 1036 0,9 1399 52,8 71,0 36,5 2,28

  • © Eesti Geoloogiakeskus 23

    Juba 2004.a Rn-riki kaardi koostamise käigus ilmnesid juhud, kus liivastel

    pinnastel oli suvel RnM sisaldus enam kui 2 korda madalam RnG tulemusest. Samas

    esinesid vastupidised nähted, kus RnM oli kuni 2 ja enam korda kõrgem kui eU lubab

    eeldada.

    Kuigi selliste nähtuste põhjusi oli kaardistamise ajaks juba selgitatud Rootsis,

    jäid Eesti tingimustes nähtuse põhjused paljudel juhtudel ühemõtteliselt selgitamata.

    Selgitamise vajadus kerkis teravalt esile aasta hiljem, kui hakati

    täpsustama ehitiste aluses pinnase Rn-riski taset. Mõõtmistulemustel selgus, et

    kontrastid kahe eelpool mainitud uuringumeetodi vahel võivad olla mõlemas suunas

    veelgi suuremad.

    See seab paljudel juhtudel ohtu tulemuste tõepärasuse

  • © Eesti Geoloogiakeskus 24

  • © Eesti Geoloogiakeskus 25

    Three-year time series of Rn concentration

    at the Tallinn monitoring site .

  • © Eesti Geoloogiakeskus 26

    Radooni seire punktide paiknemise skeem

  • © Eesti Geoloogiakeskus 27

  • © Eesti Geoloogiakeskus 28

    VILJANDI

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    110

    2009 2010 2011 2012

    Year

    Rn, kB

    q/m

    3

    RnM 30 cmRnM 55 cmRnM 80 cmRnG 30 cmRnG 55 cmRnG 80 cm

    4. Viljandi monitooringupunkti pinnaseõhu RnM aegrea graafik kolmel erineval sügavusel

    RnG: 30 cm = 21 kBq/m3; 55 cm = 40 kBq/m3; 80 cm = 46 kBq/m3

    Viljandi monitooringupunkt rajati Devoni liivakivide ja aleuroliitide levilale, nõrgalt

    lainjale alale, kus pinnakatte moodustab Lõuna-Eesti pruunikaspunane moreen. Pinnakatte

    paksus ületab 2 m piiri

  • © Eesti Geoloogiakeskus 29

    5 Vetiku (Rakvere) monitooringupunkti pinnaseõhu RnM aegrea graafik kolmel erineval sügavusel

    RnG: 30 cm = 24 kBq/m3; 55 cm = 16 kBq/m3; 80 cm = 46 kBq/m3;

    Vetiku monitooringupunkt rajati Rakvere fosforiidimaardla piiridesse, Ordoviitsiumi lubjakivide

    levilale. Vaatluspunktis katab lubjakive ligi 3 m paksune lubjakivipeenese- ja purrurikas moreen.

    Fosforiit lasub maapinnast 75–90 m sügavusel. Piirkonnas diktüoneemakilt puudub või levib laiguti.

    Fosforiidikihi paksus jääb 3,5–6 m piiridesse ja P2O5 sisaldus lasundis varieerub valdavalt 6–10%

    vahemikus (Raudsep jt, 1981). Fosforiidi U sisaldus varieerub suure tõenäosusega 10–20 g/t piirides

  • © Eesti Geoloogiakeskus 30

  • © Eesti Geoloogiakeskus 31

    6. Augusti (Põlva) monitooringupunkti pinnaseõhu RnM aegrea graafik kolmel erineval

    sügavusel

    RnG: 30 cm = 17 kBq/m3; 55 cm = 21 kBq/m3; 80 cm = 26 kBq/m3

    Augusti monitooringupunkt paikneb Devoni liivakivide levilal. Uuringupunktis katab liivakive

    moreen ja viimast peeneteraline liustikuveeline, vähese saviosakeste sisaldusega liiv.

    Põlva

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    11.06.11 9.07.11 16.08.11 11.09.11 7.10.11 11.11.11 9.12.12 7.02.12 12.03.12 21.04.12 25.05.12 22.06.12

    Mõõtmisaeg

    Rn

    , B

    q/m

    3

    RnM 30 cm

    RnM 55 cm

    RnM 80 cm

    RnG 30 cm

    RnG 55 cm

    RnG 80 cm

  • © Eesti Geoloogiakeskus 32

    .

    Olulisemad järeldusedSeitsme monitooringupunkti kolmel erineval sügavusel pinnaseõhus jälgitud

    radoonisisalduse muutustest selgub, et kõikides uuringupunktides sõltub

    pinnaseõhus säiliva Rn kontsentratsioon (RnM) pinnase ja aluspõhjakivimite

    litoloogilisest läbilõikest ja nende U-sisaldusest, mõõtmise aastaajast ja mingil

    määral sademetest. Määravat tähtsust omab uuringupunktis pinnast katva

    kasvukihi (huumushorisondi) iseloom, selle niiskus ja temperatuur mõõtmise

    ajal. Oluliselt erineb kevad-suvistel ja sügis-talvistel perioodidel

    otsemõõtmisel saadud pinnaseõhu Rn-tase (RnM). Viimase tõus algab sügisel,

    kui pinnase kasvukiht hakkab enam märguma ja õhuniiskus kasvama. RnM

    saavutab maksimumi hilistalvel (kui pinnas on külmunud) ja langeb kiiresti

    kevadel, kui maapind sulab ja toimub kiire pinnase kuivamine. Talveperioodil,

    kui pinnase kasvukihi külmumise ja märgumise tulemusel aeratsioon muutub

    minimaalseks, on pinnaseõhu Rn-sisaldus enamasti mõnevõrra kõrgem

    sügavamalt migreeruva Rn arvelt ning võib kordades ületada pinnase eU järgi

    arvutatud väärtust

  • © Eesti Geoloogiakeskus 33

    Pinnase Rn-riski selgitamiseks ja

    kontrollimiseks rajatud Rn monitooringu

    tulemused kinnitavad üheselt, et pinnase Rn-

    riski tegelikku taset on Eesti tingimustes

    võimalik hinnata vaid uuringupunktides

    paralleelsel kahe meetodiga, RnG ja RnM-ga

  • © Eesti Geoloogiakeskus 34

  • © Eesti Geoloogiakeskus 35

  • 36

    . Buried klint escarpment n air often exeeds 30–50

    kBq/m, reaching up to 400 the Palmse-Vihula area. RnG

    and RnM concientration in soil kBq/m³.

    .

  • © Eesti Geoloogiakeskus 37

    Till plain in the Tõrva region. RnM concentration often exceeds

    50 kBq/m³,reaching up to 200 kBq/m³ while RnG concentration

    is normally below 50 kBq/m³

  • © Eesti Geoloogiakeskus 38

    Nagu varem mainitud mõeldakse käesolevas atlases looduskiirgusena eU ,

    eTh ja eK poolt põhjustatud ioniseeriva kiirguse summat, mida

    väljendatakse ehitusmaterjali eriindeksi kaudu

    Looduskiirguse tase arvutatakse valemi (elementide sisaldus on Bq/kg)

    C = 226Ra/300 + 232Th/200 + 40K/3000 järgi, kus

    C – ehitusmaterjalides lubatud looduskiirguse tase, ehk eriaktiivsuse indeks, mis ei

    või ületada “1”.

    See vastab kiirgusdoosi tasemele ligikaudu 1 mSv/a elanikele, kes viibivad sellise

    looduskiirgusega keskkonnas üle 7000 tunni aastas ehk 75% ajast.

    Märkus: 1 mg/kg eU = 12.3 Bq/kg; 1 mg/kg Th-232= 4 Bq/kg; 1% eK (K-40) =

    310 Bq/kg

    Eestis võib looduskiirguse tase olla kõrgem graptoliitargillidi peenese ja

    purru rikastel või teistel kõrgendatud eU, eTh ja eK sisaldusega pinnastel

    (mõned savi ja rändrahnude erimid)

    Käesolevas atlases mõeldakse looduskiirguse all 238U ja 232Th radioaktiivrea elementide ning 40K radioaktiivlagunemisega kaasneva kiirguse summat , 232Th ja nende tütarproduktide ning 40K poolt põhjustatud summaarset ioniseerivat kiirgust. Käesolevas atlases mõeldakse looduskiirguse all 238U ja 232Th radioaktiivrea elementide ning 40K radioaktiivlagunemisega kaasneva kiirguse summat , 232Th ja nende tütarproduktide ning 40K poolt põhjustatud summaarset ioniseerivat kiirgust.

    Käesolevas atlases mõeldakse looduskiirguse all 238U ja 232Th radioaktiivrea elementide ning 40K radioaktiivlagunemisega kaasneva kiirguse summat , 232T

  • © Eesti Geoloogiakeskus 39

  • © Eesti Geoloogiakeskus 40

  • © Eesti Geoloogiakeskus 41

    Maja siseõhku Rn migreerumise printsipiaalne skeem

  • Rn-sisalduse variatsioonid ruumide siseõhus (Atmos 12DPX); a) koolimaja lubjakiviplatool (A–F – hoone erinevad ruumid; RnG – 9–21 kBq/m³, RnM – 12–98 kBq/m³); ruumid Harku ürgoru piires (RnG –

    42–54 kBq/m³, RnM – 4–100 kBq/m³): b) tööruum, ja c) suletud mittekasutatav ruum 42

  • Rn-sisaldus erineva otstarbega ruumide siseõhus, Bq/m³

    © Eesti Geoloogiakeskus

    43

    Ruumi nimetus Mõõtmist

    e

    arv

    Rn-sisaldus, Bq/m³

    xmin xmax xa s xg sg

    Elutoad 2702 2 15524 223 570 116 2,85

    Magamistoad 1940 2 26479 201 794 96 2,87

    Lasteaiad 239 10 1833 166 195 107 2,54

    Koolid 102 21 1312 219 239 137 2,68

    Olmeruumid 89 10 3000 303 501 154 3,01

    Kõik ruumid 5072 2 26479 213 650 108 2,8

  • Radoonisisalduse sagedus ruumide siseõhus intervallide lõikes

    Sisalduse

    intervallid,

    Bq/m³

    Elutoad Magamis-toad Lasteaiad Koolid Olmeruumid Kõik ruumid kokku

    arv % arv % arv % arv % arv % arv %

    < 50 497 18,4 481 24,8 43 18,0 16 15,7 10 11,21047 20,6

    50–100 733 27,1 570 29,4 72 30,1 23 22,5 20 22,51418 28,0

    100–200 721 26,7 465 24,0 68 28,5 27 26,5 28 31,51309 25,8

    200–300 282 10,4 155 8,0 26 10,9 10 9,8 8 9,0481 9,5

    300–400 174 6,4 106 5,5 13 5,4 10 9,8 9 10,1312 6,2

    400–500 73 2,7 37 1,9 3 1,3 7 6,9 4 4,5124 2,4

    500–1000 149 5,5 91 4,7 13 5,4 7 6,9 4 4,5264 5,2

    1000–2000 50 1,9 26 1,3 1 0,4 2 2,0 4 4,583 1,6

    > 2000 23 0,9 9 0,5 0 0 0 0 2 2,234 0,7

    Kokku 2702 100,0 1940 100,0 239 100,0 102 100,0 89 100,05072

    100,0

  • © Eesti Geoloogiakeskus 45

  • © Eesti Geoloogiakeskus 46

    Soovitused

    Eriti kõrge radoonisisaldusega alade kontuurid on väga erinevad ja pindalad mõõdetavad isegi

    ruutkilomeetrites. Nendele aladele on omane ka kõrge looduskiirgus ja nende piires ületab

    pinnase eU-sisaldus sageli 20–25 mg/kg piiri. Vaevalt on sellised alad alalise elamise korral

    tervisele kahjutud ning sobilikud elamute (suvilate), koolide, lasteaedade jt ehitiste rajamiseks

    ilma täiendavate uuringute ja spetsiaalsete meetmete rakendamiseta

    Aladel, kus Rn-sisaldus pinnaseõhus ületab piiranguteta ehitustegevuseks soovitusliku piiri (30 kBq/m³),

    on otstarbekas elamute, olme- ja teiste sarnaste hoonete projekteerimisel teha eelnevalt detailsemad

    uuringud. Maja asukoha pinnase kõrge Rn-sisalduse korral tuleb rakendada ehitamisel kehtestatud

    radoonikaitse nõudeid (Radooniohutu… 2009), et vähendada Rn-sisaldust majade siseõhus miinimumini

    ja vältida majade siseõhu rikastumist radooniga üle ohutu piiri (100 Bq/m³

  • © Eesti Geoloogiakeskus 47

    On sooitatav lülitada kõrge Rn-sisaldusega aladel valminud majade vastuvõtukomisjoni koosseisu

    radooniala spetsialist, kes kontrollib Rn-sisaldust majade siseõhus. Kui Rn-sisaldus maja esimese

    korruse siseõhus ületab lubatud piiri, peab ehitaja enne maja vastuvõttu Rn-ohu likvideerima.

    Kui valmiv maja asub Rn-ohtlikus piirkonnas, on vajalik informeerida maja (korteri) tulevasi omanikke, samuti

    ruumide rentijaid, et konkreetne maja asub kõrge Rn-tasemega (loodus- kiirgusega) alal ning kas Rn-sisaldus on

    korterite olme- ja tööruumide õhus konrollitud ning milline on Rn-sisalduse tase piirnormide suhtes.

    Soovitame ajutiselt peatada elamute, olme- ja teiste sarnase suunitlusega hoonete ehitamist aladel,

    kus radoonisisaldus pinnaseõhus ületab 200–250 kBq/m³ ja eU-sisaldus 20 mg/kg taseme, kuni pole

    selgitatud radoonisisaldust taoliste alade välisõhu alumises (kuni 1 m paksuses) kihis ja kuni pole

    välja töötatud meetmeid, mis lubavad minimeerida pinnase eU-sisalduse. Sellistel aladel võib

    välisõhu maapinnalähedase kihi (< 1 m) Rn-sisaldus ületada 100 Bq/m³ piiri! See eeldab täiendavate

    meetmete rakendamist ventilatsiooni rajamisel või koguni ehitamisest loobumist. Nendel aladel on

    tavaliselt ka pinnase looduskiirgus tervist kahjustaval tasemel

  • © Eesti Geoloogiakeskus 48

    Autorid on tänulikud MTÜ Eesti Geoloogia Seltsile, SA

    Keskkonnainvesteeringute Keskusele, MTÜ Eesti Mäetööstuse

    Ettevõtete Liidule ja KeM kliima- ja kiirgusosakonnale, kes toetasid

    ja aitasid leida võimalusi atlase koostamiseks vajalike tööde

    finantseerimiseks.

    Suurimat tänu võlgnevad autorid Rootsi Kiirguskaitse Instituudi vara

    lahkunud vaneminsener Gustav Åkerblomile ja Rootsi

    Geoloogiateenistuse vanemgeoloogile Britt-Marie Ek’ile, kelle

    metoodilisel juhendamisel ja finantsabil SIDA kaudu pandi alus Eesti

    pinnase Rn-riski uuringutele.

  • Täname tähelepanu eest

    Valter Petersell

    Eesti [email protected]

    © Eesti Geoloogiakeskus 49

  • © Eesti Geoloogiakeskus 50

    Pinnase Rn-riski ja looduskiirguse taseme selgitamiseks

    kasutatav aparatuur peab olema akrediteeritud

    Aparatuuri töökindluse pidev kontroll peab toimuma

    kontrolletaloni baasil

    Kui kontrolletalon näitab aparatuuri mõõtmistulemuste

    taseme muutust või nende lubatust suuremat hajuvust tuleb

    mõõtevahend saata kontrolli (akrediteerimislaborisse või

    valmistaja tehasesse).

  • MeeldetuletuseksRn on elementide perioodilissüsteemi 86 element, tema aatommass on 222

    Radoon (Rn) on värvita ja lõhnata kõrgradioaktiivne, õhust ligi 7,7 kordaraskem väärisgaas. Ta on ainukene looduslikus olekus normaaltingimustesgaasina esinev raskeelement, mis levib nii õhu kui ka vee kaudu ja tahkestuballes –71 oC.

    Rn koosneb 3 isotoobist. Radoonist kitsamas mõistes (222Rn; ½ = 5505 min),toroonist (220Rn; ½=0,93 min) ja aktinoonist (219Rn; ½=0,07min). Inimesetervist kahjustab peamiselt isotoop 222Rn, mis on 238U-rea 226 Ravahetu laguprodukt ja mille poolt põhjustatud efektiivdoos moodustab93% kogu Rn poolt põhjustatust. Sellest tulenevalt peatume edaspidiainult Rn kitsamas mõistes ehk tema isotoobil 222Rn

    © Eesti Geoloogiakeskus 51

  • © Eesti Geoloogiakeskus 52

    Erinevatel geoloogilistel tingimustel käitub Rn pinnases erinevalt.

    Normaaltingimustes on pinnaseõhus otsemõõdetult Rn sisaldus madalam kui pinnases eU

    sisalduse järgi arvutatu. Erinevate pinnaste korral moodustab 1 m sügavusele pinnaseõhku

    jääva Rn kogus valdavalt ainult kuni 40–80% pinnases eU-ga tasakaalus olevast Rn

    sisaldusest. Rn kadu on pinnasest aeratsioonil seda suurem, mida jämedam ja savivaesem on

    pinnas (Clavensjö, Åkerblom, 1994). Rn kadu on aga seda väiksem, mida tihedam ja

    tüsedam on pinnast kattev huumushorisondi kiht (kasvukiht) (humus horizon or top soil).

    Probleemi komplitseerib sügavamalt migreeruv Rn.

    Eesti pinnases on eU sisaldus varieeruv, sageli ka kihiti. Gamma spektromeetri järgi saame

    kalkuleerida Ra sisalduse järgi pinnaseõhku eralduva Rn sisaldust (RnG) maapinnast kuni 1,5

    - 2 meetri sügavuseni. Kuid sealt veel allpool võib eU sisaldus tõusta ja seda antud

    meetodiga enam kindlaks ei tee.

    Markus10-ga mõõdetult saame aga hinnata pinnaseõhus säiluva ja sügavamatest kihtidest

    juurde migreeruva Rn (RnM) summaarset sisaldust. Lisaks litoloogilisele läbilõikele sõltub

    Markusega mõõtmisel fikseeritav Rn sisaldus ilmastikuoludest, peamiselt temperatuurist ja

    sademetest. Need parameetrid muudavad oluliselt pinnase aeratsiooni ja võivad muuta selle

    isegi 0-lähedaseks.