Радон у питній воді
Бузинний Михайло Георгійович
ДУ «Інститут громадського здоров’я ім. О.М. Марзєєва НАМН України»
Радіоактивність – це природний елемент середовища, у якому ми живемо. Всі люди отримують опромінення від природних радіонуклідів у грунті, воді, повітрі та продуктах харчування. Найбільша частина природного опромінення, яку ми отримуємо, йде від радіоактивного газу, радону.
Радон утворюється з урану – природного мінералу, який присутній у камені і грунті, таким чином, радон присутній віртуально всюди на землі і зокрема над землею. Таким чином, низькі концентрації радону присутні в усьому повітрі, яким ми дихаємо. Існує три ізотопи радону, але використання терміна радон в цьому документі відноситься специфічно до радону-222. Він не може бути виявлений органами чуття людини.
Радон і його радіоактивні продукти розпаду представляють проблему для здоров’я, оскільки вони можуть викликати рак легенів при тривалій інгаляції. Останній звіт National Research Council свідчить про те, що від 3,000 до 32,000 смертей, пов’язаних з раком легенів щороку (найбільш ймовірно 19,000 смертей) в США зв’язуються з вдиханням радону і його радіоактивних дочірніх продуктів в повітрі житлових приміщень, однак ці смерті спостерігаються в основному серед курців.
Більшість радону, який надходить у будівлі, надходить прямо з грунту, який знаходиться в контакті з підлогою або фундаментом. Радон, крім того, знаходиться у воді свердловин і надходить в будинок при користуванні цією водою.
У багатьох ситуаціях, таких як використання душа, при пранні білизни і користуванні туалетом, радон виходить з води і змішується з повітрям приміщення. Таким чином, радон з води дає внесок в сумарний ризик, асоційований з вдиханням радону в повітрі приміщень. На додаток до цього, питна вода містить розчинений радон і випромінювання радону і його дочірніх продуктів опромінює чутливі клітини кишечника, як і інших органів, як тільки він всмоктується в потік крові.
Приблизно половина питної води у США надходить з підземної води, яку дають свердловини. Водна маса часто рухається через породу, що містить природний уран, який віддає радон у воду. Вода зі свердловин зазвичай має набагато більшу концентрацію радону, ніж поверхнева вода, така як вода озер і річок.
Концентрація радону вимірюється у термінах обсягу повітря (Беккерель на кубометр) або обсягу води (Беккерель на літр). Середня концентрація радону у воді водопроводів, що постачають підземні води (наприклад, у США) становить 20 Бк на літр (540 пКі). Деякі свердловини ідентифіковані з високою концентрацією, до 400 разів перевищує середню. Поверхнева вода, така як в озерах і річках, має низьку концентрацію, близько однієї десятої частини від величини характерною для більшості свердловин.
Більшість ризику раку пов’язаного з радоном від водопостачання в оселях пов’язане з вдиханням дочірніх продуктів радону вивільнився з води в повітря в порівнянні з питною водою. (Ризик від радону вище серед курців оскільки комбінація впливу радону і куріння дає більш руйнівної шкоди ніж сума індивідуальних ризиків.)
Слід зазначити, що підвищення рівня радону пов’язане із споживання води у будинках у більшості випадків дає менший внесок у порівнянні з радоном, що надходять у повітря з грунту.
На основі аналізу наявних даних про концентрацію радону в повітрі за межами приміщень і про переході з води в повітря, Research Council прийшов до цих наступних висновків:
Середня концентрація радону у зовнішньому повітрі по США становить близько 15 Бк на кубометр (405 пКі на кубометр або 0.4 пКі на літр).
Внесок радону за рахунок господарського використання води у будинку дуже низький – лише одна десятитисячна від концентрації у воді. Однією з причин, чому додаткова концентрація радону настільки низька є те, що тільки половина радону з води господарського застосування надходить в повітря приміщення.
Комбінування цієї інформації дозволило встановити, що рівень радону у питній воді концентрацією 150 Бк на літр, призводить до збільшення радону у повітрі приміщень на величину рівну концентрації радону у зовнішньому повітрі. Цей висновок зачіпає населення і тих, хто зайнятий водопостачанням у наступному:
- Власники приватних свердловин не мають будь-яких обов’язків по відношенню до досліджень концентрації радону в воді, оскільки гігієнічний норматив (Safe Drinking Water Act) не стосується приватних свердловин. Однак ті, хто обслуговується з приватних свердловин, і хто бажає мінімізувати ризики, повинні зробити дослідження їх води і прийняти рішення про зниження рівня радону, якщо його концентрація у воді перевищує гігієнічний норматив. На додаток, ці люди повинні також виміряти концентрацію радону в повітрі приміщень і прийняти рішення про його зниження, якщо його концентрація перевищує відповідний гігієнічний норматив (EPA). Наостанок, як уже було сказано, відмова від куріння є найбільш ефективним шляхом зниження ризику захворювання на рак легенів і зниження ризику асоційованого з радоном.
- Системи водопостачання, які обслуговують 25 або більше людей або мають 15 і більше підключень розглядаються як системи колективної водопостачання. Ці системи, разом із спеціальними системами, такими як школи, є предметом регулювання радону, якщо вони мають відношення до підземної воді. У цьому випадку буває три варіанти:
(a) Радон в воді нижче нормативу (MCL), в цьому випадку нічого не потрібно робити.
(b) Радон в воді вище нормативу (AMCL) – зниження радону необхідно. За наявними даними існує кілька типів зниження концентрації радону до рівня (MCL).
(c) Радон у воді знаходиться між нормативами (MCL) і (AMCL). В цьому випадку концентрацію слід знизити до рівня (MCL) або, за наявним із затвердженим планом ризик для населення, забезпечується такою водою, повинен бути знижений діями, спрямованими на зниження радону в повітрі і / або воді.
Постійно дискутуються методи зниження надходження радону в повітря житлових приміщень, а також концентрації радону в повітрі і воді. Застосування вентиляційних систем може знизити концентрації радону до прийнятного рівня.
Періодичний контроль потрібно для гарантії того, що індивідуальні системи очищення повітря працюють нормально. Багато системи по зниженню радону у воді працюють дуже ефективно, проте вони не спрямовані на управління високим ризиком, пов’язаним з радоном в повітрі.
Різні дослідження дозволили провести оцінки ризиків та щорічних смертей, викликаних радоном в воді і зіставити їх з ризиком від радону в повітрі. наведені нижче значення підсумовують ризики раку пов’язаного з вдиханням радону з повітря (з і без додаткових радоном, викликаним використанням води в будинках) і ризик, пов’язаний зі споживанням питної води, яка містить розчинений радон. Так, в 1998 в США, було зареєстровано близько 160,000 смертей, пов’язаних раком легенів, в більшості як результат тютюнопаління. З них, близько 19,000 оцінено як результат вдихання радону в будинках; більшість цих смертей серед кращих. З 19,000 смертей, тільки 160 оцінено як результат вдихання радону, який був емітовано з води, використовуваної в будинку, так більшість з цих смертей теж серед кращих. так для порівняння близько 700 раків легкого щороку може бути приписано опроміненню радоном, коли люди перебувають поза приміщенням.
Ризики раку шлунка, викликані споживанням води містить розчинений радон, гранично малі і можуть, ймовірно, викликати близько 20 смертей щорічно, в порівнянні з 13,000 смертей викликаних іншими причинами. За винятком тих випадків, коли рівень радону в воді дуже високий, зниження радону у воді в основному не робить істотного зміни в ризики здоров’я пов’язані з радоном.
Де зустрічаються підвищені рівні радону у воді?
Найбільші рівні радону зустрічаються у водах, які омивають кристалічні породи високої тріщинуватості з високим вмістом радію, а також піски, в яких відбулося перевідкладення радію, вимитого раніше із кристалічних порід.
Де спостерігається проблема радону?
Всі кам’яні породи містять радій. Спонтанний розпад радію супроводжується еманацією – радоном. Товщі порід продукують газ – еманацію. Коефіцієнт еманації тим вищий, чим вища тріщинуватість порід. Тільки незначна частина радону, який акумулюється у воді, накопичується із радію у воді. Кількість радону у воді визначає кількість радію у породі та коефіцієнт еманації. Підземна вода накопичує радон з великих масивів геологічних порід. Всі ці факти визначають те, що кількість радону у воді суттєво більша за кількіоть радію, часто в десятки і сотні разів.
Гігієнічні нормативи на 222Rn у воді
ДСАНПіН 2.2.4-171-10, НРБУ-97 п.8.6.4 встановлюють гігієнічні нормативи щодо вмісту радону у воді джерел питного і господарського водозабезпечення.
Рівень дії щодо вмісту радону (222Rn) в джерелах господарсько-питного водозабезпечення складає 100 Бк.л-1.
Моніторинг 222Rn в питній воді
При використанні води артезіанських свердловин для господарсько-питного водозабезпечення або при реалізації води артезіанських і інших джерел через торгівельну мережу, необхідно знати вміст радону у воді. Дослідження проводяться в лабораторії. Проба води, об’ємом близько 1 літра, відбирається для дослідження в герметичний посуд. Дослідження виконують протягом кількох днів з моменту відбору проби. Перевірка якості води має проводитися не рідше одного разу на 3 роки.
Який ризик для здоров’я несе 222Rn у воді?
Відомо, що вплив радону із води практично зводиться до його інгаляційного надходження і опромінення легенів. Встановлено, що коефіцієнт переходу радону із води в повітря приміщень складає (0,5 – 1,0).10-4. Якщо кількість радону у воді відповідає нормативу 100 Бк.л-1 це викликає додаткову концентрацію радону в повітрі приміщення на рівні 10 Бк.м-3, що відповідає величині фонової концентрації радону в житлових приміщеннях.
Лише при значному перевищенні нормативу по радону в воді його внесок в дозу опромінення можна порівнювати із внеском радону, який надходить із грунту та/або будівельних матеріалів.
Як можна зменшити вміст радону у воді?
Для кожної системи водозабезпечення, в якій рівень радону перевищує гігієнічні нормативи, необхідно визначити найкращі профілактичні засоби покращення ситуації. Коригуючі методи включають: комбіноване використання води із більш ніж одного джерела (свердловини), використання нового джерела води, або видалення радону обробкою води – аерацією (продування повітрям). Зазвичай аерація води дає ефективність близько 90%, тобто вона знижує кількість радону у воді в 10 разів.
Іншим методом очищення води від радону є застосування фільтрів на основі активованого вугілля. Це дорожчий метод. Він застосовується для індивідуальних систем водопостачання або систем колективного водопостачання обмеженої продуктивності. Зазвичай ефективність очищення води від радону складає 95-99%, що відповідає зниженню вмісту радону в 20-100 разів.
Цей метод тягне за собою проблеми поводження з фільтром в разі використання високоактивної води: під час його роботи створюється поле гамма-випромінювання, зумовлене ДПР радону, що вимагає його встановлення в місцях обмеженого перебування людей, а відпрацьований фільтр часто доводиться утилізувати як радіоактивні матеріали. Фільтр також сорбує радій-226 і уран із води.
Які проблеми несе очищення води від радону?
Застосування аерації в процесі підготовки води сприяє підвищенню ефективності очищення води за іншими елементами. Так, в разі застосування аерації система очищення води від заліза, отже, і урану, працює більш ефективно.
Як щодо приватних свердловин?
У загальному випадку приватні свердловини не буряться на глибину геологічних горизонтів, які містять велику кількість радію. Тим не менше, помітні кількості радону можуть спостерігатися в навіть неглибоких свердловинах і колодязях, що говорить про необхідність проведення їх досліджень.
Фільтр або аерація води? Як чистити?
Очищення води від радону є більш ефективним при аерації, коли він викидається в повітря. У разі фільтрування фільтр акумулює радон, з якого накопичуються дочірні продукти, які є джерелами гамма-випромінювання. Тобто фільтр може бути інтенсивним гамма-випромінювачем.
Наявність аератора в системі очищення води покращує ефективність роботи систем водоочистки за іншими показниками: залізом і ураном.
Комбінована система очистки води від радону (завантажити)
Інші приклади інсталляції систем очистки води.
Знайте: високий вміст радону часто є індикатором присутності інших значущих радіонуклідів.
Фахівцями лабораторії радіаційного моніторингу ДУ «Інститут громадськогоздоров’я ім. О.М. Марзєєва НАМН України» розроблені методичні рекомендації «Радон-222 у питній воді. Визначення, оцінка вмісту, заходи з видалення» /автори д. біол. н. Бузинний М.Г., Михайлова Л.Л., Сахно В.І.,/, затверджені наказом Міністерства охорони здоров’я України від 19.07.2022р. № 1261 «Про затвердження Методичних рекомендацій щодо визначення, оцінки вмісту та заходів з видалення радон -222 у питній воді».
Ознайомитись з наказом та затвердженими методичними рекомендаціями можна на сайті МОЗ України за посиланням:
https://moz.gov.ua/article/ministry-mandates/nakaz-moz-ukraini-vid-19072022–1261-pro-zatverdzhennja-metodichnih-rekomendacij-schodo-viznachennja-ocinki-vmistu-ta-zahodiv-z-vidalennja-radon-222-u-pitnij-vodi
Розроблені методичні рекомендації рекомендовано для застосування доступних технологій очищення води від радону-222 й призначені для функціональних груп радіаційного спостереження і дозиметричного контролю у санітарно профілактичних закладах МОЗ.