EMISSIONI RADIOATTIVE DI ORIGINE NATURALE: FACOLTA’ DI FILOSOFIA, LETTERE, SCIENZE UMANISTICHE E STUDI ORIENTALI CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN GEOGRAFIA EMISSIONI RADIOATTIVE DI ORIGINE NATURALE: IL CASO DEL RADON NEL LAZIO MATTEO ZACCARDI RELATORE: PROF.SSA TIZIANA BANINI

INTRODUZIONE OBIETTIVO: dimostrare la relazione sussistente tra struttura geologica di un sito e concentrazione di radon indoor; IPOTESI: il suolo è la principale sorgente di radon, quindi è possibile ipotizzare che la concentrazione di radon indoor varia in base a determinati tipi di suoli; VERIFICA: - studio della situazione nella regione Lazio - confronto tra dati indoor e geologia regionale - supporto cartografico – analisi tramite GIS

PERICOLOSITA’ DEL RADON Costituisce uno degli argomenti di maggiore attualità nell’ambito dei fattori fisici di rischio ambientale Il radon è un elemento chimico gassoso e radioattivo Considerato tra i principali inquinanti dell’aria indoor e classificato fin dal 1988 come agente cancerogeno di gruppo 1 (accertata cancerogenicità per l'uomo) dall’IARC per la WHO

PROPRIETA’ CHIMICO-FISICHE DEL RADON Appartiene alla famiglia dei gas nobili. Nella tavola periodica degli elementi è indicato con il simbolo Rn

PROPRIETA’ CHIMICO-FISICHE DEL RADON Essendo uno dei gas nobili, il radon è chimicamente inerte Come tutti gli elementi radioattivi, subisce il decadimento radioattivo durante il quale emette energia sotto forma di radiazioni trasmutando in altri elementi (figli del radon) Il radon discende dalla catena del decadimento dell’ uranio. L’uranio è quindi il capostipite del 222Rn, l’isotopo maggiormente pericoloso per la salute umana

DECADIMENTO RADIOATTIVO

DECADIMENTO RADIOATTIVO Serie di trasformazioni che un elemento radioattivo subisce fino a raggiungere la forma stabile finale Consiste nell’emissione di particelle e/o di energia dal nucleo (fenomeno della radioattività.) Si misura in disintegrazioni per secondo, l’unità di misura nel Sistema Internazionale (S.I.) è il Becquerel (Bq)

PERICOLOSITA’ DEL RADON La pericolosità del radon è data dalla sua capacità di attaccarsi al particolato atmosferico Dopo aver aderito al particolato atmosferico il radon può essere inalato dagli individui tramite respirazione Giunto a contatto con le cellule dell’epitelio polmonare il radon continua il decadimento emettendo radiazioni che portano allo sviluppo del tumore polmonare I figli del radon situati nei polmoni continuano il danneggiamento cellulare tramite il loro decadimento radioattivo

RADON NEL SUOLO: TRASPORTO E FUORIUSCITA L’uranio, capostipite del radon, è presente in tutte le tipologie di suoli e rocce con concentrazioni che variano a seconda dei caratteri geologici locali Le maggiori quantità di uranio sono contenute in: rocce di origine vulcanica (lave, pozzolane, tufi, granito, porfido). In effetti, le aree più a rischio per l’esalazione del radon, sono quelle che presentano formazioni geologiche originatesi da fenomeni di vulcanesimo

RADON NEL SUOLO: TRASPORTO E FUORIUSCITA Suoli calcarei (sovrapposti ad orizzonti litologici di origine vulcanica): a causa della presenza di fratture del materiale calcareo, il flusso del gas riesce a migrare verso l’alto dalle rocce ignee sottostanti

MOVIMENTO LIBERO DEL RADON il radon si disperde in atmosfera fin quando non si esaurirà per decadimento il radon si concentra in ambienti indoor entrata del gas indoor favorita da: presenza di crepe e fessure nella pavimentazione, condizione delle tubature dell’acqua, fatiscenza delle strutture edilizie e degli ambienti sotterranei, come cantine, cave, luoghi di lavoro quali le miniere, caveau degli istituti bancari.

CONCETTI FONDAMENTALI IL RADON E’ UN GAS RADIOATTIVO IL RADON E’ UN PRODOTTO DEL DECADIMENTO DELL’URANIO IL RADON SI FORMA NEL SUOLO (SORGENTE PRINCIPALE), IN SEGUITO ESALA E SI MUOVE IN ATMOSFERA, RIUSCENDO A CONCENTRARSI IN AMBIENTI INDOOR

IL CASO DEL RADON NEL LAZIO (SITUAZIONE NAZIONALE) il Lazio è una delle regioni più esposte al rischio da radon indoor valore medio regionale (oltre 100 Bq/m3) più elevato della media nazionale (70 Bq/m3) Fonte: elaborazione da National Survey on Radon Indoors, ISS, 1999

IL CASO DEL RADON NEL LAZIO Il motivo dell’alto valore regionale di radon indoor è da ricercare nella struttura geolitologica del Lazio Struttura molto complessa che subisce l’evoluzione tettonica che insiste sul territorio italiano. Il territorio del Lazio è geologicamente giovane e attivo, pertanto soggetto a eventi vulcanici e sismici anche di notevole intensità

GEOLOGIA REGIONALE DEL LAZIO - distretti vulcanici (da nord a sud): 1)Vulsino 2)Cimino 3)Sabatino 4)Vulcano laziale (Colli Albani) - diffusa presenza di faglie e fratture minori - grandi formazioni calcaree (sud della regione)

PRINCIPALI COMPLESSI GEOLITOLOGICI AFFIORANTI

RADON E STRUTTURA GEOLITOLOGICA La misurazione delle concentrazioni di radon in soil dimostra che i maggiori valori sono riscontrabili nei litotipi vulcanici. Valori elevati sono stati registrati anche nelle formazioni calcaree nel sud della regione

RADON E STRUTTURA GEOLITOLOGICA È subito evidente come i flussi di radon dal suolo in queste aree siano maggiori e la matrice geologica influenzi le emissioni del gas

METODOLOGIA DI RICERCA Studio delle indagini condotte da vari istituti di ricerca (ISPESL, ARPALAZIO, ISS, ISPRA, CNR) Suddivisione dei casi analizzati a livello provinciale e comunale Raccolta e standardizzazione di dati : tipologie edilizie simili uguali unità di misura

METODOLOGIA DI RICERCA Costruzione del database geografico Localizzazione delle aree soggette a rischio radon Sovrapposizione di strati informativi diversi Interpretazione dei risultati cartografici

LA SITUAZIONE NELL’ALTO LAZIO Per le aree dell’alto Lazio l’influenza della geologia è evidente e indicativa della correlazione esistente tra fattori geologici e presenza di radon. Litotipi affioranti in prevalenza di origine vulcanica, formati dall’attività degli apparati vulcanici Vulsino, Cimino, Sabatino. Fonte: elaborazione su dati ArpaLazio e ISPRA, 2004.

LA SITUAZIONE NELL’ALTO LAZIO Distribuzione della concentrazione di radon indoor in 290 edifici campione dell'alto Lazio. Fonte: Sciocchetti, 2004. I valori misurati confermano l’influenza della conformazione geologica nell’aumento di radon indoor.

LA SITUAZIONE A ROMA E NELLA SUA PROVINCIA Livelli di concentrazione nei locali di 3 scuole nei comuni a sud di Roma. Fonte: Arcovito, 2005; con modifiche.

LA SITUAZIONE A ROMA E NELLA SUA PROVINCIA Andamento settimanale della concentrazione di radon in una catacomba sita a Roma. Fonte: Trevisi (ISPESL), 2009.

LA SITUAZIONE A ROMA E NELLA SUA PROVINCIA Livelli di concentrazione nei locali di 3 scuole nel comune di Roma. Fonte: Arcovito, 2005, con modifiche.

LA SITUAZIONE NELLA PROVINCIA DI RIETI Caratteristiche geologiche tali da non evidenziare il rischio diffuso connesso con la presenza di flussi di radon Elementi tettonici principali: il tratto meridionale della faglia sabina e alcuni terreni vulcanici di formazione sabatina Correlazione parziale tra struttura geolitologica e radon indoor, valori simili a quelli della media nazionale (media dei valori registrati simile alla media nazionale 77 Bq/m3)

LA SITUAZIONE NELLA PROVINCIA DI RIETI Con una concentrazione media di circa 70 Bq/m3 per la provincia di Rieti la struttura geologica non sembra influire particolarmente sull’incremento dei valori di radon indoor

CREAZIONE DEL SISTEMA INFORMATIVO GEOGRAFICO Creazione layer con province e comuni Sovrapposizione layer: carta geolitologica + punti di campionamento

CREAZIONE DEL SISTEMA INFORMATIVO GEOGRAFICO Impostazione database Impostazione classi di valori Classificazione a livello provinciale e comunale in base ai valori di radon indoor e in soil registrati (derivati dai dati acquisiti) MAPPATURA RADON PRONE AREAS

RADON PRONE AREAS Mappatura di aree soggette a rischio radon tramite GIS: esempio dei comuni della provincia di Viterbo e della provincia di Roma. Il risultato cartografico evidenzia le aree che necessitano di interventi per ridurre il rischio connesso al radon. Fonte: elaborazione su dati ArpaLazio e ISPRA, 2004

CONCLUSIONI – tra le province del Lazio, solo quella di Rieti mostra una correlazione parziale tra componenti geologiche del suolo e concentrazioni di radon indoor; – le altre zone della regione, invece, non solo palesano la relazione ipotizzata, ma indicano anche il suolo come primo elemento che regola la presenza del gas in ambienti chiusi, in quanto è la sorgente più rilevante di radon (Banini et al.,1998); – compito del geografo è individuare le aree a potenziale rischio radon, (Radon Prone Areas Spadoni et al., 2003), studiando e integrando i dati disponibili sulla geologia e sulle concentrazioni indoor del sito in esame.

GRAZIE PER L’ATTENZIONE