UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA
FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
DIPARTIMENTO DI FISICA ED ASTRONOMIA
Master Universitario di II livello in
MONITORAGGIO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI
E RISCHIO AMBIENTALE
PROGETTO CIP n. 2007.IT.051.PO.003/IV/12/F/9.2.14/1368 - CUP n. E65C10000850009
Direttore: Prof Antonio Triglia
ATTIVITA' DI MONITORAGGIO DEL GAS RADON. UN CASO
DI BONIFICA : SISTEMA DI LAVAGGIO DELL'ARIA PRESSO
VILLA CERAMI, SEDE DEL DIPARTIMENTO SEMINARIO
GIURIDICO DELL'UNIVERSITA' DI CATANIA.
VALERIA GENTILE
Azienda Ospitante : APS Area della Prevenzione e della
Sicurezza dell’ Università
degli Studi di Catania.
Tutor:
dott.ssa Maria Marino
prof.ssa Giuseppina Immè
A.A. 2010-2011
Catania - luglio 2012
Alla mia Famiglia.
A Luca.
A Me.
INDICE
INDICE
vii
viii
x
xii
ELENCO DELLE FIGURE
ELENCO DELLE TABELLE
SOMMARIO
RINGRAZIAMENTI
1. AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
1
1.1. Cenni sul Decreto legislativo del 9 aprile 2008......................... 1
1.2. Cos'è l'APS ................................................................................ 4
1.3. Struttura dell'APS ...................................................................... 15
1.4. Compiti e funzioni del Settore DVR..........................................26
1.5. Settore DVR – Servizio Fisica Sanitaria....................................11
2. IL RADON
13
2.1. Proprietà chimico-fisiche.......................................................... 13
2.1.1. Radon in natura..................................................................16
2.1.2. Le conseguenze per la salute..............................................16
2.2. Il Radon negli ambienti chiusi...................................................17
2.3. Meccanismi di Diffusione .........................................................20
3. LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
27
3.1. La Legislazione vigente.............................................................27
3.2. Ambienti di lavoro.....................................................................32
4. MONITORAGGIO DEL RADON
37
4.1. Sistemi di Monitoraggio e tecniche utilizzate ........................... 37
4.1.1. Rivelatori a tracce nucleari (dosimetri radon).................... 40
4.1.2. Elettreti............................................................................... 42
4.1.3 Canestri con carbone attivo................................................. 44
4.1.4. Rivelatori a stato solido...................................................... 46
4.1.5. Camere a scintillazione...................................................... 47
4.1.6. Camere a ionizzazione....................................................... 47
v
INDICE
4.2. Numero di misure e posizionamento dei dosimetri................... 50
4.3. Requisiti generali per le misure................................................. 50
4.4. Requisiti di qualità per le misure .............................................. 52
5. METODI DI BONIFICA
55
5.1. Criteri di scelta delle strategie d'intervento............................... 55
5.2. Tecniche di Bonifica ................................................................. 59
5.2.1. Protezione dal radon tramite misure di isolamento............60
5.2.2. Espulsione del radon mediante ventilazione......................66
5.3. Verifica dell'efficacia delle azioni di bonifica ..........................77
6. VILLA CERAMI
81
6.1. Area oggetto di studio ................................................................ 81
6.2. Sistema di lavaggio dell'aria...................................................... 84
6.3. Analisi dei risultati del monitoraggio.......................................188
6.4. Conclusioni.............................................................................. 195
BIBLIOGRAFIA
197
vi
INDICE
ELENCO DELLE FIGURE
FIGURA 1.1. Esempio di matrice di valutazione del rischio.................10
FIGURA 2.1. Catena di decadimento di 238U......................................15
FIGURA 2.2. Meccanismi di diffusione del Radon ..............................21
FIGURA 2.3. Principali vie di ingresso del radon negli edifici. ...........24
FIGURA 4.1. Dosimetri a tracce nucleari..............................................41
FIGURA 4.2. Produzione delle tracce dovute al Radon.........................42
FIGURA 4.3. Camere ad elettrete...........................................................44
FIGURA 4.4. Canestri a carbone attivo..................................................46
FIGURA 4.5. Schema di una camera a ionizzazione..............................48
FIGURA 4.6. Camera a ionizzazione AlphaGUARD (schema)...... .....49
FIGURA
5.1.
FIGURA 5.3.
E 5.2. Aspirazione forzata da canalina e da
intercapedine........................................................................ 71
E 5.4. Depressione e sovrappressione nel vespaio o
cantina....................................................................................73
FIGURA 5.5. E 5.6. Pozzetto esterno ed interno alla casa.............................74
FIGURA 5.7. Tubi di drenaggio...................................................................75
FIGURA 5.8. Pressurizzazione del suolo sotto la casa...............................76
FIGURA 6.1. Villa Cerami........................................................................... 82
FIGURA 6.2. Villa Cerami e i locali interessati dalla bonifica.............. 83
FIGURA 6.3. E 6.4. Sezione e planimetria dei locali in cui è stato
eseguito l'intervento................................................................................ 84
FIGURA 6.4. E 6.5. Sezione e planimetria dei locali in cui è stato
eseguito l'intervento................................................................................ 85
FIGURA 6.6. E 6.7. Realizzazione delle contropareti in cartongesso e
predisposizione per le grigli6 di aspirazione............................................... 86
FIGURA 6.8. Profili a lamiera zincata e pannelli in cartongesso per coprire i
tubi in PVC.......................................................................... 86
vi
INDICE
FIGURA 6.9. Aspiratore con motorino centrifugo..................................... 87
FIGURA 6.10. Monitoraggio del gas Radon ad intervento ultimato.......... 87
FIGURA 6.11. Alphaguard posizionato per la misurazione........................192
FIGURA 6.12. Concentrazione Radon misurata con Alphaguard..............193
Figura 6.13. Umidità misurata con Alphaguard.......................................193
Figura 6.14. Temperatura misurata con Alphaguard................................194
Figura 6.15. Pressione misurata con Alphaguard....................................194
vi
INDICE
ELENCO DELLE TABELLE
TABELLA 6.I.
Confronto tra elettreti short e long term................... 88
TABELLA 6.II.
Confronto tra canestri a carbone attivo e dosimetri
Cr39.......................................................................... 89
TABELLA 6.III.
Misurazione con elettreti effettuata dopo la messa in
funzione del sistema di lavaggio dell'aria................. 90
TABELLA 6.IV. Misurazione con elettreti effettuata ad intervento
ultimato..................................................................... 91
ix
INDICE
Sommario
All'interno dell'Ateneo Catanese è presente un organo deputato al
monitoraggio, prevenzione e protezione da tutti i possibili rischi a cui
sono sottoposti sia i lavoratori che gli studenti presenti all'interno delle
varie strutture Universitarie denominato Area della Prevenzione e della
Sicurezza (APS). Esso è suddiviso in diversi settori tra cui il Settore
DVR - Servizio Fisica Sanitaria, che si occupa della valutazione dei
rischi derivanti dagli agenti fisici, radiazioni ionizzanti non ionizzanti
rumore e microclima.
L'APS si è occupata di valutare le fonti di inquinamento da
Radon indoor, evidenziando le sorgenti prevalenti tra suolo, materiali da
costruzione o altro. I risultati di tale valutazione hanno permesso di
inviduare delle zone che presentano una elevata criticità, dove la
presenza di Radon risulta elevata e che necessitano di una bonifica.
La normativa di riferimento relativa al Radon indoor è costituita
dal Decreto Legislativo 26/05/2000 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” il quale
prevede come soglia un valore di concentrazione media annua pari a 500
Bq/m3 per l´esposizione al gas radon negli ambienti di lavoro e le
metologie di bonifica adottate per prevenire così possibili danni alla
salute.
Oggetto di questo lavoro sarà l'analisi delle principali
problematiche affrontate all’interno del Servizio Fisica Sanitaria
dell’APS dell’Università di Catania in tema di valutazione dei rischi. In
particolare si esamineranno le aree che presentano dei valori elevati di
Radon rispetto alla normativa di riferimento, nello specifico verrà
analizzata la sede della facoltà di Giurisprudenza, Villa Cerami, in cui in
seguito ad un attento monitoraggio è stata verificata una concentrazione
di Radon superiore a quella prevista dal Decreto Legislativo. Nel corso
della tesi verranno quindi studiate le conseguenti azioni di bonifica
volte a ridurre o eliminare la criticità presente, rendendo gli ambienti
nuovamente idonei per l'utilizzo da parte dei lavoratori.
x
INDICE
Ringraziamenti
Desidero ringraziare Area della Prevenzione e della Sicurezza
dell’Università degli Studi di Catania sottolineando la particolare
disponibilità della Dott.ssa Maria Marino per avermi fornito testi e dati
indispensabili per la realizzazione della tesi e per il tempo e la pazienza
dedicatami.
Desidero anche ringraziare con affetto la mia famiglia per il
sostegno ed l'aiuto che mi ha dato.
Inoltre, vorrei esprimere la mia sincera gratitudine e affetto alle
colleghe del corso ed amiche, Giusy ed Elisa, con le quali ho condiviso
sorrisi e lacrime, per il supporto senza il quale non sarebbe stato
possibile concludere questo Master, con cui ho trascorso intere giornate,
grazie alla loro presenza meno monotone e stancanti.
Infine, per ultimo ma non meno importante è il ringraziamento
che voglio rivolgere al mio fidanzato, e compagno di tanti momenti, che
con estrema pazienza ha sopportato i miei sbalzi di umore, che mi ha
sempre
incoraggiata
dicendomi
che
potevo
farcela.
xi
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
AREA DELLA
SICUREZZA
PREVENZIONE
E
DELLA
1.1. Cenni sul Decreto legislativo del 9 aprile 2008.
Il testo di riferimento sulla salute e sulla sicurezza sul lavoro è
rapprensentato dal Decreto legislativo 81 del 9 aprile 2008, in attuazione
dell’articolo 1 della Legge 3 agosto 2007, n. 123, integrato e modificato
dal D.lgs. 106/2009.
Tale decreto trova la sua applicazione in quasi tutti i settori
lavorativi, nelle varie tipologie di rischio negli ambienti di lavoro e si
rivolge a tutti i lavoratori, subordinati e autonomi.
Per comprendere nella totalità il decreto è bene prima definire la
figura di lavoratore, ovvero “qualunque persona che, indipendentemente
dalla tipologia contrattuale, svolge un’attività lavorativa nell’ambito
dell’organizzazione di un datore di lavoro pubblico o privato, con o
senza retribuzione, anche al solo fine di apprendere un mestiere, un’arte
o una professione, esclusi gli addetti ai servizi domestici e familiari”,
proprio in base a queste definizione vengono equiparati al lavoratore il
socio lavoratore di una società, l’associato in partecipazione, il soggetto
beneficiario dellue iniziative di tirocini formativi e di orientamento,
l’allievo degli istituti di istruzione ed universitari e il partecipante ai
corsi di formazione professionale in cui si faccia uso di laboratori,
attrezzature di lavoro in genere, agenti chimici, fisici e biologici, ivi
comprese le apparecchiature fornite di videoterminali limitatamente ai
periodi in cui l’allievo sia effettivamente applicato alla strumentazioni o
ai laboratori in questione e i volontari.
Oltre al lavoratore, le altre figure importanti che vengono
individuate nel Decreto sono rappresentate dal datore di lavoro, dai
dirigenti e dai preposti, oltre che al responsabile del Servizio di
Prevenzione e Protezione dai Rischi ed al medico competente che
aiutano il datore di lavoro ai fini della tutela della sicurezza.
1
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
Come stabilito dal D.Lgs. 81/2008 all'interno di un'azienda è
necessaria la presenza di un Responsabile del Servizio Prevenzione e
Protezione (RSPP).
Questa figura, nominata dal datore di lavoro, deve possedere
capacità e requisiti adeguati alla natura dei rischi presenti sul luogo di
lavoro, per assumersi e dimostrare di avere quelle responsabilità che gli
permettono di organizzare e gestire tutto il sistema appartenente alla
prevenzione e alla protezione dai rischi.
In alcune aziende, a seconda delle dimensioni o della tipologia, il
RSPP può essere affiancato da altri soggetti, gli Addetti al Servizio di
Prevenzione e Protezione (ASPP), e anche queste figure professionali
devono avere delle caratteristiche tecniche specifiche per poter svolgere
questo ruolo e aiutare il responsabile nel coordinamento del servizio di
prevenzione e protezione dei rischi.
La funzione di RSPP può essere esercitata anche dal datore di
lavoro se si tratta di aziende:
•
artigiane o industriali, con un massimo di 30 lavoratori;
•
agricole o zootecniche, che occupano fino a 10 dipendenti;
•
ittiche, con un limite di 20 lavoratori;
•
altri settori, fino a 200 dipendenti.
Una delle caratteristiche di maggior rilievo del RSPP è quella di
essere un soggetto che esercita una funzione consultiva e propositiva. In
particolare:
•
rileva e valuta i fattori di rischio, determina nello specifico i
rischi presenti ed elabora un piano contenete le misure di
sicurezza da applicare per la tutela dei lavoratori per garantire la
salubrità degli ambienti lavorativi con la successiva elaborazione
di misure protettive e preventive;
•
presenta i piani formativi ed informativi per l'addestramento del
personale;
•
collabora con il datore di lavoro nella elaborazione dei dati
riguardanti la descrizione degli impianti, i rischi presenti negli
2
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
ambienti di lavoro, la presenza delle misure preventive e
protettive e le relazioni provenienti dal medico competente, allo
scopo di effettuare la valutazione dei rischi aziendali.
Il Decreto individua inoltre due componenti principali
all’interno del Servizio:
•
il responsabile del Servizio di Prevenzione e Protezione dai
Rischi, figura dotata di specifiche competenze tecnicogestionali che coordina l' RSPP e che, direttamente designato
dal datore di lavoro, ha il compito di mettere lo stesso in
condizione tale da adempiere ai suoi obblighi di prevenzione
dai rischi,
•
l’addetto al Servizio di Prevenzione e Protezione dai Rischi il
quale è in possesso di competenze e requisiti professionali
adeguati alla natura dei rischi presenti nel luogo di lavoro.
Gli istituti universitari vengono considerati al pari delle attività
lavorative all’interno del D.lgs. 81/2008 e, trattandosi di luoghi di lavoro
a tutti gli effetti, non possono essere esonerati dagli obblighi della
sicurezza.
Così come all'interno di un'azienda, la struttura della sicurezza in
ambito universitario può essere schematizzata in questo modo :
• il direttore amministrativo, paragonabile al datore di lavoro e che
è opportunamente coadiuvato dal responsabile del SPPR e dal
medico competente,
• i presidi, i direttori di dipartimento, i dirigenti di area ed i
responsabili delle attività di ricerca, che svolgono le funzioni da
dirigenti,
• i lavoratori a qualsiasi titolo, rappresentati non soltanto dal
personale che svolge attività lavorativa con qualunque tipologia
di contratto, ma anche da tutti gli studenti che facciano uso di
laboratori, attrezzature di lavoro in genere, agenti chimici, fisici e
biologici, senza escludere tutte le apparecchiature fornite di
videoterminali.
3
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
1.2. Cos'è l'APS
All'interno dell'Ateneo Catanese è presente un organo deputato al
monitoraggio, prevenzione e protezione da tutti i possibili rischi a cui
sono sottoposti sia i lavoratori che gli studenti, e quindi ai sensi del
Decreto legislativo 81/2008, anche quest'ultimi fanno parte della
categoria dei lavoratori, presenti all'interno delle varie strutture
Universitarie denominato Area della Prevenzione e della Sicurezza
(APS).
Nasce nel 1996, inizialmente come Ufficio Prevenzione e
Protezione, adeguandosi alle disposizioni Decreto legislativo 626 del 19
settembre 1994 in materia di sicurezza nei luoghi di lavoro.
Dalla sua nascita l’APS di Catania ha subito numerose modifiche
nella sua organizzazione interna fino ad assumere la struttura odierna,
conseguita a seguito del Decreto Direttoriale n. 911 del 9 marzo 2012.
L’Area è organizzata in una struttura di tipo gerarchico e si
articola in Unità Operative, Uffici e Settori. L’APS è costituito da un
Ufficio staff della direzione che assiste il dirigente dell’Area, nelle sue
funzioni di responsabile del Servizio di Prevenzione e Protezione dai
Rischi.
L’Area della Protezione e della Sicurezza è suddivisa in due
Unità operative a carattere più tecnico: l’Unità operativa SPPR
(Servizio di Prevenzione e Protezione dai Rischi), gestione antincendio e
sicurezza cantieri e l’Unità operativa Servizi tecnici di laboratorio.
Nel 2008 l'Area di prevenzione e della Sicurezza dell'Ateneo
catanese, insieme al Dipartimento di Fisica e Astronomia ha avviato un
programma di monitoraggio della concentrazione del gas Radon
all'interno delle strutture dell'Università di Catania.
4
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
1.3. Struttura dell'APS
La struttura dell’APS si divide in due Unità operative :
•
l’Unità operativa SPPR (Servizio di Prevenzione e
Protezione dai Rischi), gestione antincendio, sicurezza
cantieri,
•
l’Unità operativa Servizi tecnici di laboratorio,
esse assistono il dirigente dell’Area, ing. Piergiorgio Ricci,
responsabile del Servizio di Prevenzione e Protezione dai Rischi.
Per quanto concerne l'Unità operativa SPPR, essa risulta
composta da due diversi Uffici: l’Ufficio DVR (Documento di
Valutazione dei Rischi), che si occupa essenzialmente della valutazione
dei rischi all’interno dei luoghi di lavoro e che è a sua volta suddiviso in:
•
Settore DVR – luoghi di lavoro,
•
Settore DVR – laboratori,
•
Settore DVR – servizio fisica sanitaria,
mentre l’Ufficio gestione antincendio ed emergenza e sicurezza
cantieri è suddiviso in:
•
Settore sistemi prevenzione antincendio, che si occupa dei
presidi antincendio all’interno dei locali dell’Università degli
Studi di Catania,
•
Settore pratiche antincendio ed emergenza, che si occupa dellle
emergenze in relazione agli incendi ed ai terremoti e della
redazione del Piano di Emergenza,
•
Settore sicurezza cantieri, che svolge attività relative al rispetto
delle condizioni di sicurezza nei cantieri dell’Ateneo catanese.
Un'altra unità operativa è quella dei servizi tecnici di laboratorio
che si dedica essenzialmente all'attività di gestione e controllo, ai fini
della sicurezza, dei numerosi laboratori dislocati all’interno
dell’Università degli Studi di Catania così suddivisi :
5
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
•
Ufficio gestione servizi di laboratorio, suddiviso a sua
volta in vari Servizi differenziati per edificio o comparto
universitario,
•
Ufficio gestione SUU (Stabilimento Utilizzatore Unico)
che effettua sperimentazione su animali.
Oltre queste unità operative, possiamo brevemente descrivere
altri Uffici che svolgono dei compiti specifici come ad esempio:
•
Ufficio Ambiente, che coordina e gestisce le procedure di
smaltimento dei rifiuti speciali prodotti nell’ateneo,
•
Ufficio RiSPE (Rischio Sismico e Patrimonio Edilizio) e lavori
per la sicurezza, il quale effettua valutazioni sugli aspetti di
solidità degli edifici in relazione al rischio sismico e propone
soluzioni tecniche per la messa in sicurezza degli edifici che
presentano un alto rischio sismico,
•
Ufficio eventi culturali, che valuta l’idoneità di un edificio che
verrà adibito a sede di eventi culturali, in relazione alla sicurezza,
•
Ufficio servizi provveditorali per la sicurezza, il quale si occupa
dell’organizzazione amministrativa di interventi immediati a
carico dell’Area per importi inferiori ad una soglia predefinita
(25.000 euro),
•
Ufficio del medico competente, che si occupa della sorveglianza
sanitaria dei lavoratori universitari e di tutti i soggetti ad essi
equiparati,
•
Ufficio di segreteria, che svolge compiti a carattere più
amministrativo in relazione al personale dipendente dell’Area
stessa.
1.4. Compiti e funzioni dell'APS
L’APS presenta una struttura molto ramificata suddivisa in più
Unità operative, Uffici e Settori, in relazione all'oggetto di questo lavoro
6
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
saranno analizzate le principali problematiche affrontate all’interno del
Servizio Fisica Sanitaria in tema di valutazione dei rischi da Radon.
Il compito principale affidato al Settore DVR – servizio fisica
sanitaria riguarda la valutazione dei rischi legati alla presenza degli
agenti fisici nei luoghi di lavoro dell’Università degli Studi di Catania,
individuandoli ed evidenziandoli all’interno del Documento di
Valutazione dei Rischi.
Si intende per valutazione dei rischi la valutazione globale e
documentata di tutti i rischi per la salute e sicurezza dei lavoratori
presenti nell'ambito dell'organizzazione in cui essi prestano la propria
attivita', finalizzata ad individuare le adeguate misure di prevenzione e di
protezione e ad elaborare il programma delle misure atte a garantire il
miglioramento nel tempo dei livelli di salute e sicurezza.
In generale la valutazione dei rischi di cui all'articolo 17, comma
1, lettera a) deve essere effettuata anche nella scelta delle attrezzature di
lavoro e delle sostanze o dei preparati chimici impiegati, nonche' nella
sistemazione dei luoghi di lavoro, deve riguardare tutti i rischi per la
sicurezza e la salute dei lavoratori, ivi compresi quelli riguardanti gruppi
di lavoratori esposti a rischi particolari, tra cui anche quelli collegati allo
stress lavoro-correlato, secondo i contenuti dell'accordo europeo dell'8
ottobre 2004, e quelli riguardanti le lavoratrici in stato di gravidanza,
secondo quanto previsto dal decreto legislativo 26 marzo 2001, n. 151,
nonche' quelli connessi alle differenze di genere, all'eta'.
All'interno del Decreto 81/2008, è indicato che il DVR deve
contenere:
•
una relazione sulla valutazione di tutti i rischi per la sicurezza e
la salute durante l'attivita' lavorativa, nella quale siano specificati
i criteri adottati per la valutazione stessa;
•
l'indicazione delle misure di prevenzione e di protezione attuate e
dei dispositivi di protezione individuali adottati;
•
il programma delle misure ritenute opportune per garantire il
miglioramento nel tempo dei livelli di sicurezza;
7
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
•
l'individuazione delle procedure per l'attuazione delle misure da
realizzare, nonche' dei ruoli dell'organizzazione aziendale che vi
debbono provvedere, a cui devono essere assegnati unicamente
soggetti in possesso di adeguate competenze e poteri;
•
l'indicazione del nominativo del responsabile del servizio di
prevenzione e protezione, del rappresentante dei lavoratori per la
sicurezza o di quello territoriale e del medico competente che ha
partecipato alla valutazione del rischio;
•
l'individuazione delle mansioni che eventualmente espongono i
lavoratori a rischi specifici che richiedono una riconosciuta
capacita' professionale, specifica esperienza, adeguata
formazione e addestramento.
Dopo aver valutato tutti i possibili rischi a cui sono esposti i
lavoratori, l’Ufficio DVR deve segnalarli opportunamente all’area
competente all’interno dell’APS stessa, i successivi interventi finalizzati
a ridurre i rischi individuati non rientrano fra le competenze dell’Ufficio
DVR.
Come anticipato in precedenza, le attività dell’Ufficio DVR
dell’APS vengono svolte dai tre Settori da cui esso risulta costituito:
•
il Settore DVR – luoghi di lavoro,
•
il Settore DVR – laboratori,
•
il Settore DVR – servizio fisica sanitaria,
qui di seguito andremo ad elencare i compiti si ogni singolo
settore, soffermandoci sul srvizio di fisica sanitaria che ha permesso lo
svolgimento di questo stage.
Il Settore DVR – luoghi di lavoro : si occupa essenzialmente
della valutazione dei fattori di rischio in maniera sistematica di tutti gli
aspetti dei luoghi di lavoro, per definire le possibili od eventuali cause di
lesioni o danni; la valutazione dei rischi è stata strutturata ed attuata in
modo da consentire di identificare i luoghi di lavoro (reparti, ambienti,
postazioni di lavoro), identificare i pericoli e le fonti potenziali di
rischio, presenti in tutte le fasi lavorative di ogni area aziendale,
individuare i soggetti esposti, direttamente o indirettamente, anche a
8
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
pericoli particolari e stimando i rischi, definire le misure di prevenzione
e protezione, atte a cautelare i lavoratori.
Per l’individuazione dei pericoli, dei fattori di rischio e
problematiche strutturali, rispetto a quanto indicato dalla normativa
vigente in materia di sicurezza e di igiene, ai fini della valutazione dei
rischi, il servizio Prevenzione e Protezione dai Rischi dell’APS fa uso di
ben 29 liste di controllo, definite come check list) suddivise in tre aree di
fattori di rischio:
•
rischio incendio,
•
rischio per la sicurezza dei lavoratori, legato a pericoli e rischi di
natura infortunistica e responsabili del potenziale verificarsi di
incidenti o infortuni,
•
rischio per la salute dei lavoratori, legato a pericoli e rischi di
natura igienico-sanitaria responsabili della potenziale
compromissione dello stato di salute.
La quantificazione e relativa classificazione dei rischi deriva
dalla stima dell’entità dell’esposizione e dalla gravità degli effetti;
infatti, il rischio può essere visto come il prodotto della Probabilità P di
accadimento per la Gravità del Danno D :
R=PxD
Per quanto riguarda la probabilità di accadimento si definisce una
scala delle Probabilità, riferendosi ad una correlazione più o meno
diretta tra la carenza riscontrata e la probabilità che si verifichi l’evento
indesiderato, tenendo conto della frequenza e della durata delle
operazioni/lavorazioni che potrebbero comportare rischi per la salute e la
sicurezza dei lavoratori.
9
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
Figura 1.1. Esempio di matrice di valutazione del rischio.
Attraverso l’uso di un’apposita matrice (fig 1.1.) che riporta la
scala del danno lungo le colonne e la probabilità lungo le righe,
l’attribuzione dei parametri P e D permette di determinare in maniera
univoca il grado di criticità del rischio o difformità strutturale-operativo
della voce di pericolo e, di conseguenza, di individuare ed eseguire gli
interventi necessari per eliminarlo (di tipo strutturale o sull’attività
lavorativa svolta).
Il Settore DVR – laboratori : si occupa degli aspetti legati ai
rischi specifici dei laboratori dell’Università degli Studi di Catania.
Il lavoro di tale Settore si fonda essenzialmente su di
informazioni fra i docenti responsabili delle ricerche condotte nei vari
laboratori ed il Servizio di Prevenzione e Protezione dai Rischi dell’area,
al fine di individuare tutti i rischi presenti in ogni laboratorio.
In particolare, vengono considerate sia le procedure di utilizzo di
ogni macchina e di esecuzione di ogni prova condotta, sia la
manipolazione di sostanze pericolose che avviene all'interno dei vari
laboratori dell'Ateneo, perchè fatta eccezione per le sostanze esplosive o
infiammabili che danno un rischio immediato sulla sicurezza, le
sostanze utilizzate nei laboratori determinano un rischio a lungo termine
sulla salute di tipo chimico, biologico e cancerogeno.
10
CAPITOLO 1
AREA DELLA PREVENZIONE E DELLA SICUREZZA
1.5. Settore DVR – Servizio Fisica Sanitaria
Il Servizio di Fisica Sanitaria ha, come compito primario, la
"sorveglianza fisica della protezione" dei lavoratori dell’Università degli
Studi di Catania contro i pericoli delle radiazioni derivanti dalla
detenzione e dall'impiego di sostanze radioattive e di macchine
radiogene (radiazioni ionizzanti), dai pericoli derivanti dalle radiazioni
non ionizzanti, e da quelli derivanti dal rumore e dal microclima.
Il Servizio di Fisica Sanitaria cura la valutazione dei rischi
legati ad agenti fisici nei laboratori e nei servizi dell'Ateneo Catanese,
mediante numerosi rilievi e controlli. Il Decreto Legislativo 230/95 e
s.m.i. ed il D. Lgs. 81/08 impongono al datore di lavoro che esercita
attività con l'impiego di radiazioni ionizzanti, l'applicazione della
sorveglianza fisica dei lavoratori, curata dagli Esperti Qualificati ovvero
delle figure che hanno la competenza e l'abilitazione necessaria allo
svolgimento della radioprotezione.
Le attività svolte dal Servizio di Fisica Sanitaria comprendono i
Controlli di Qualità alle apparecchiature radiologiche, la gestione delle
sostanze radioattive, dall'acquisto, all'utilizzo e allo smaltimento finale
ed il controllo delle radiazioni non ionizzanti. Infine al Servizio di Fisica
Sanitaria è affidata anche l'attività di informazione/formazione degli
operatori come previsto dal D.Lgs. 230/95 e s.m.i.
Ulteriormente a partire dal 2008 l'Area della prevenzione e della
Sicurezza dell'Ateneo catanese ha avviato un programma di
monitoraggio della concentrazione del gas Radon all'interno delle
strutture dell'Università di Catania.
Per quanto riguarda le radiazioni non ionizzanti, vengono
effettuate regolarmente attività di sopralluogo, monitoraggio,
misurazione dei campi elettromagnetici attraverso le quali è possibile
effettuare un confronto fra i valori di campo elettrico e magnetico
misurati e quelli prescritti dalla normativa di riferimento.
Inoltre il Settore DVR – servizio fisica sanitaria svolge anche
attività legate al controllo delle radiazioni ottiche artificiali (roa), con
particolare riferimento alla sicurezza dei numerosi laser adoperati nei
laboratori dell’Università degli Studi di Catania.
11
CAPITOLO 2
IL RADON
IL RADON
2.1. Proprietà chimico-fisiche
Il Radon è un gas che radioattivo di origine naturale, non
percepibile dai nostri sensi in quanto incolore ed inodore. Rappresenta
per l'uomo la più importante fonte di radiazioni ionizzanti di origine
naturale, elettricamente neutro, più pesante dell'aria e moderatamente
solubile in acqua.
Quando viene raffreddato sotto il punto di fusione, pari a -71 °C,
acquista una brillante luminescenza il cui colore tende al giallo al calare
della temperatura per diventare rosso-arancione all’equivalente
temperatura dell’aria liquida.
Esso è stato classificato dall'Agenzia Internazionale per la ricerca
sul Cancro come “cancerogeno per l'uomo”, inserito tra i cancerogeni
accertati di gruppo 1 che presentano “evidenza sufficiente di
cancerogenicità per l'uomo”, in quanto alcuni studi nell 'ultimo decennio
hanno dimostrato che l'inalazione di radon ad alte concentrazioni
aumenta di molto il rischio di tumore polmonare e hanno portato alla
conclusione ch e il radon è da considerarsi la seconda causa di cancro ai
polmoni dopo il fumo.
Esistono tre isotopi del Radon 222Rn, 220Rn (chiamato anche
Actinon) e 219Rn (noto anche col nome di Thoron)[1] provenienti dal
decadimento di elementi diversi, 238U, 232Th e 235U.
Di preminente importanza è l'emanazione di
tempo di dimezzamento T di 3.823 giorni.
222
Rn, che ha un
Meno rilevante è l'emanazione di 220Rn che, in virtù del suo T
molto più breve (~55 s), può decadere con maggiore probabilità nei
prodotti solidi suoi discendenti e difficilmente raggiunge l'atmosfera.
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IL RADON
Trascurabile è l'emanazione di 219Rn, sia per il breve T (~4.0 s),
che per la bassa frazione di 235U, suo progenitore, presente nell'uranio
naturale (0.725%).
Pertanto nell'uso comune il termine radon è usato per identificare
il solo Rn, l' isotopo più abbondante in natura.
222
Il Radon deriva dal decadimento radiattivo dell'Uranio 238, un
elemento presente in tutte le rocce della crosta terrestre, in genere con
una concentrazione media pari a 4 ppm, anche se può variare
considerevolmente in relazione alle caratteristiche geologiche del
terreno.
Nella catena di decadimento dell'Uranio 238 (fig.2.1.), che
termina con l’isotopo stabile Piombo 206, si trovano vari radionuclidi
radioattivi; i primi cinque figli dell’238U, chimicamente reattivi, tendono
a fissarsi nella matrice solida del materiale: non creano quindi problemi
di tipo radioprotezionistici, in quanto le particelle α emesse da alcuni di
loro depositano tutta l’energia nella matrice stessa.
Il “padre” diretto dell' 222Rn è il Radio 226 che decade con un
tempo di dimezzamento di circa 1500 anni.
Trattandosi di un decadimento a due corpi, la particella emessa
ha un energia fissa pari a circa 4.48 MeV, mentre l energia di rinculo del
Radon è di circa 100 KeV. Il 226Ra a sua volta deriva dall' 238U, il più
abbondante in natura degli isotopi dell uranio.
Il Radon è un gas nobile, quindi chimicamente inerte, e come
tale non crea legami chimici e tende quindi a migrare all’interno del
materiale in cui si è formato, muovendosi in relazione a gradienti di
concentrazione, pressione e temperatura. Così, perché da un minerale
comune possa verificarsi una efficiente emanazione di radon, questo
deve formarsi nei primi 0.02 – 0.07 μm dalla superficie mentre il radon
che si forma più in profondità resta imprigionato nel materiale e decade
in tempi brevi nei suoi sotto-prodotti solidi [2].
Per questo, si può affermare che la concentrazione di Uranio nel
materiale, le caratteristiche meccaniche dello stesso come porosità e
granulosità e le condizioni ambientali come pressione, temperatura e
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IL RADON
umidità caratterizzano l’ esalazione di radon dal materiale stesso verso
l'atmosfera.
Figura 2.1. Catena di decadimento di 238U.
I prodotti del decadimento del Radon sono noti come “figli” a
loro volta radioattivi e con tempi di dimezzamento inferiori ai 30 minuti.
Le radiazioni prodotte dai radioisotopi interagiscono con la
materia con cui vengono a contatto, trasferendovi energia. Tale apporto
di energia negli organismi viventi induce una ionizzazione delle
molecole. Le particelle radiattive possono interagine con la molecola di
Dna o con le proteine producendo un danno alla cellula. Tali
modificazioni a carico del codice genetico possono portare a mutazioni
di vario tipo, alcune delle quali potrebbero determinare la formazione di
tumori.
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CAPITOLO 2
IL RADON
2.1.1.
Radon in natura
La presenza in natura del Radon è molto limitata: si stima, infatti,
che la sua abbondanza sulla terra, calcolata in percentuale di peso, sia
circa di 4·10-7 Kg e che ne siano presenti circa 11.5·10-4 Kg nel primo
miglio di crosta terrestre.
L'attività media per unità di massa di Radon su scala mondiale,
nel suolo, è di circa 25 BqKg-1 , mentre quella relativa ai materiali da
costruzione come sabbia, calcestruzzo o mattoni è compresa tra 10 e 80
BqKg-1.
Il coefficiente di emanazione, cioè la frazione di attività che
fuoriesce dal minerale, varia tra 0,05 e 0,70 Bq.
L'uranio è distribuito in maniera ampia sulla crosta terrestre e la
quantità di Radon dovrebbe dipendere direttamente dalle concentrazioni
di questo elemento, ma ciò, in realtà, si verifica solo raramente a causa
del fatto che l'Uranio e il Radio hanno un comportamento geochimico
diverso ed hanno la tendenza a concentrarsi in rocce e minerali
differenti.
Il Radio è soggetto agli stessi processi geochimici del Calcio e
del Bario, appartenendo al gruppo degli alcalino-terrosi, e quindi si
concentra nei solfati (soprattutto nella barite) e nelle rocce sedimentarie
come le argille.
2.1.2.
Le conseguenze per la salute
I danni effettivi alla salute non sono causati dal radon stesso, ma
dai prodotti radioattivi del suo decadimento, costituiti dagli isotopi del
piombo, del bismuto e del polonio. Respirando, inspiriamo ed espiriamo
radon. Gli atomi di radon che decadono mentre si trovano nei polmoni
lasciano i prodotti di decadimento direttamente sul tessuto polmonare[3].
Questi prodotti di decadimento emettono radiazioni che
colpiscono le cellule più vicine. La relazione tra il radon e il cancro
polmonare fu scoperta solo negli anni 50. In base alle conoscenze attuali
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IL RADON
una notevole percentuale dei casi di cancro polmonare è da attribuire alla
presenza di radon negli edifici.
Dopo il fumo, il radon ed i prodotti del suo decadimento sono la
causa più frequente del cancro polmonare. Le aree particolarmente a
rischio per la presenza di radon sono quelle ricche di rocce cristalline
come il granito. In un edificio bastano minime infiltrazioni di aria del
sottosuolo per formare concentrazioni di radon inammissibili.
È però tipico della problematica del radon rilevare
inaspettatamente concentrazioni eccessive di tale gas in determinate aree
a causa di peculiarità geologiche localizzate in spazi estremamente
ridotti. Oggi la problematica del radon è riconosciuta e presa in seria
considerazione in tutto il mondo.
L’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) rileva che il
radon costituisce un grave problema per la salute perché è cancerogeno
per gli esseri umani e l’incertezza concernente la valutazione del rischio
è minore di quella relativa ad altre sostanze cancerogene.
2.2. Il Radon negli ambienti chiusi
Le concentrazioni di radon nell’aria sono variabili in funzione,
oltre che della presenza di Uranio nel sottosuolo, anche di numerosi
parametri fisici o meteorologici.
Il radon diffonde attraverso i pori e le spaccature de1 suolo in
funzione della permeabilità del suolo stesso (densità, porosità,
microfrauurazioni), del suo stato (secco, impregnato d 'acqua, gelato o
coperto di neve) e delle condizioni meteorologiche (temperature del
suolo e dell'aria, pressione barometrica, velocità e direzione del vento)
presentando una certa variabilità stagionale. In più, la concentrazione di
radon decresce rapidamente con l' altitudine.
La maggior parte del radon presente in un edificio proviene dal
suolo sul quale esso è costruito; il radon penetra attraverso le
rnicrolesioni, che possono essere presenti nelle murature, lungo le
tubazioni o attraverso i giunti murari e una volta all 'interno il gas tende
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IL RADON
a sostarvi in quanto la pressione interna è leggermente più bassa rispetto
all'esterno, questo induce l'aria interna a stagnare piuttosto che a
rinnovarsi.
Per un dato terreno e per condizioni geologiche circostanti simili,
indipendentemente dalle condizioni meteorologiche, la concentrazione
finale di radon in un edificio è anche dipendente dalla tipologia della
costruzione se cioè esistono locali interrati o seminterrati direttamente
connessi con le strutture fuori terra; se esiste o no un vespaio e quanto
questo sia aerato, ma anche dalla ventilazione, sia essa passiva (cattivo
isolamento) sia attiva (per esempio apertura delle finestre a intervalli
lunghi o brevi), dal riscaldamento o dal condizionamento.
Il ruolo ricoperto dalle condizioni meteorologiche come vento,
pressione barometrica, o umidità, spiega non solo le variazioni stagionali
della concentrazione di radon ma anche le differenze osservate tra i
livelli diurni e notturni.
È quindi chiaro che il radon è universalmente presente, ma la
velocità di emissione varia significativamente nel tempo, anche per uno
stesso luogo.
Il radon, liberandosi dai granuli rocciosi del terreno, trasportato
dai fluidi o dai gas, raggiunge la superficie e si mescola rapidamente con
l’atmosfera, diluendosi notevolmente in una concentrazione tipica di 10
Bq m-3.
Ben diversa è invece la situazione per i locali chiusi, situazione
cui si farà riferimento col termine di Radon Indoor, dove si raggiungono
normalmente valori molto superiori, in quanto in ambienti non ventilati
il gas tende ad accumularsi raggiungendo concentrazioni dannose per la
salute, è proprio per questa ragione che il radon viene considerato un
inquinante tipico degli ambienti chiusi.
Ovviamente non è possibile realizzare edifici totalmente
schermati dal Radon, mentre è possibile, pur evitando costi elevati,
progettare edifici con caratteristiche tali da minimizzare l’ingresso del
radon o effettuare, in maniera relativamente semplice, il monitoraggio
della presenza del radon in edifici già esistenti al fine di pianificare
eventuali interventi.
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IL RADON
All’interno di un ambiente lavorativo o abitativo, la
concentrazione di radon può essere ricondotta in prima approssimazione
a pochi fattori principali, quali:
•
Esalazione dal suolo : questo contributo è essenzialmente legato
sia alle caratteristiche geologiche della zona sia alle condizioni
atmosferiche, rendendo così difficile una previsione accurata
della quantità di radon emessa e del suo rateo di emissione. Le
rocce con maggior contenuto di Uranio e Radio come ad esempio
tufi, graniti e pozzolane, sono particolarmente ricche di Uranio,
progenitore del Radon, emanandone quindi elevate quantità,
soprattutto se permeabili e/o fratturate, spesso sono proprio le
fratture e le faglie a essere associate a elevate concentrazioni di
radon in quanto in corrispondenza di tali formazioni l’acqua
trasporta l'Uranio, accumulandolo. DAal suolo, il radon diffonde
negli ambienti chiusi passando dalle fondamenta e/o dalle
penetrazioni delle tubature: particolarmente a rischio risultano
quindi i locali interrati o seminterrati, specialmente se il
pavimento è in terra battuta e le pareti non sono intonacate; dato
che la diffusione del gas è limitata dal suo tempo di
dimezzamento, ci si aspetta che questo fenomeno sia sempre
meno rilevante allontanandosi dal suolo;
•
Materiali da costruzione : possono rappresentare un'altra fonte
di radon, essi rivestono solitamente un ruolo secondario rispetto
al suolo. I materiali impiegati per la costruzione degli edifici
possono contenere Radio,
precursore del radon, in
concentrazioni anche abbastanza elevate, che possono portare il
materiale ad avere un rateo di esalazione di radon pericoloso; il
rateo di esalazione risulta tanto maggiore quanto più alta è la
concentrazione di Radio e la porosità del materiale:
particolarmente elevati possono risultare i rischi associati ad
alcuni ti pi di cementi, materiali argillosi e/o tufi.
•
Acqua : è una sorgente di importanza generalmente minore, con
qualche eccezione relativa alle acque termali e quelle attinte
direttamente dai pozzi artesiani, oppure quando la falda acquifera
scorre in prossimità o all’interno di rocce o suoli con un elevato
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IL RADON
rateo di emanazione. Il gas in acqua è moderatamente solubile ed
in questo caso, essa funge da vettore per il radon e lo trasporta
con tempi caratteristici molto inferiori a quello di dimezzamento;
per questo, in alcuni casi piuttosto rari si possono avere dei
contributi alla concentrazione legati alle acque potabili. Di norma
l'acqua fornita dalla rete pubblica, nei trattamenti di
potabilizzazione e trasposto, subisce un rimescolamento tale da
favorire l'allontanamento del radon per scambio con l'aria.
2.3. Meccanismi di Diffusione
Il radon spesso rimane intrappolato nei solidi contenenti il suo
progenitore, oppure può diffondere nell aria o nell acqua circostante ed
essere trasportato lontano dal luogo di origine[2].
Nella maggior parte dei minerali il processo principale del
rilascio del Radon dalla roccia è quello in cui uno ione di Radon che si
forma nel decadimento di un atomo di Radio ha un energia cinetica di
rinculo di circa 86 KeV, tale che può farlo fuoriuscire dal grano di
origine e farlo migrare altrove.
Alcuni atomi possono decadere prima di diffondere dal grano e
pertanto si definisce il potere di emanazione del solido come la frazione
di atomi di Rn formati che riescono ad uscire dal grano e diventano
soggetti al trasporto (fig.2.2.).
Un grosso contributo al potere di emanazione è dato anche dal
processo di diffusione degli atomi di Rn attraverso il materiale solido,
fenomeno evidente nel caso di materiali radioattivi. La radiazione
emessa dal minerale, infatti, forma all'interno dello stesso un mosaico di
piccoli canali nei quali può entrare dell'acqua.
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Figura 2.2. Meccanismi di diffusione del Radon
Va notato che l'emissione di Radon deve provenire da isotopi di
Radio disposti in sottili strati sulla superficie dei grani nel minerale;
questo perché gli atomi più interni di Radio non possono contribuire all
emanazione, purché non intervengano fattori esterni quali corrosione
chimica o ffatturazione della roccia.
Una volta che il Radon è uscito dalla roccia può essere
trasportato altrove attraverso due meccanismi principali: la diffusione e
il trasporto.
Nella diffusione il Radon si muove rispetto al fluido che riempie
i pori del mezzo; il fenomeno è descritto dalla seguente equazione
assumendo che il rateo di produzione del Radon sia costante:
dove C(z) è la concentrazione di Radon alla distanza z, C0 la
concentrazione nel punto in cui viene rilasciato il Radon e LD è la
lunghezza di diffusione e ci dà una misura della distanza che può
percorrere il Radon nel mezzo in cui diffonde.
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CAPITOLO 2
IL RADON
Il meccanismo di diffusione contribuisce in minima parte al
processo di migrazione, perché la lunghezza di diffusione generalmente
è molto bassa (dell ordine del metro).
Il meccanismo del trasporto prevede vari modelli: secondo
Mogro-Campero e Fleischer[17] la grandezza dei pori nel sottosuolo è
sensibile alla deformazione per compressione del mezzo e questo
comporta flussi di fluido provenienti dalle aree più compresse. Le
compressioni sono determinate dalle deformazioni periodiche dovute
alle maree terrestri e a quelle intermittenti provocate da movimenti
sismici[18].
Un altro meccanismo ipotizzato è il moto dei fluidi dovuto al
gradiente geotermico, che determina risalita di acqua o di aria e genera
quindi delle celle convettive; si calcola che, in media, il Radon impieghi
circa 20 giorni per percorrere una distanza di 100 metri e quindi, tenendo
conto del tempo di decadimento, circa il 3% del Radon potrebbe arrivare
alla superficie partendo da una tale profondità[17].
Un altra ipotesi di trasporto, formulata da Kristianssom e
Malmqvist, prevede, nella litosfera, un flusso di gas libero e ipotizza che
questo flusso agisca da mezzo di trasporto gassoso. Negli acquiferi, che
si trovano nella crosta terrestre, l acqua è soprassatura di gas (ad
esempio CO2) e il decadimento forma microscopiche bolle le quali
vengono spinte verso l'alto in quanto sono più leggere; il meccanismo è
analogo a quello che avviene in una camera a bolle, dove queste ultime
sono generate dal passaggio di particelle cariche che ionizzano il liquido.
In maniera alternativa, il Radon potrebbe essere trasportato verso
la superficie da altri gas presenti nelle acque (gas carrier), tesi avallata
dal fatto che in zone fratturate si rilevano grandi quantità di metano in
soluzione nelle acque[19].
Quando il Radon fuoriesce dal sottosuolo spinto verso l'alto dal
gradiente verticale di temperatura, si miscela con l'aria della bassa
atmosfera attraverso turbolenze e venti. L'emissione di Radon dal suolo
dipende dalle caratteristiche del terreno e dell'atmosfera.
Anche i parametri climatici esterni, come ad esempio
temperatura o la velocità del vento, influenzano notevolmente la risalita
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CAPITOLO 2
IL RADON
di radon dal suolo; la quantità di Radon emanata dipende dalla
percentuale di Uranio presente e dalla maggiore o minore permeabilità
del terreno, che permette la diffusione del gas, inoltre la concentrazione
di radon negli edifici può subire notevoli variazioni, sia giornaliere che
stagionali; in generale, valori più elevati si osservano al mattino e in
inverno quando cioè la differenza di temperatura è maggiore[4].
Il Radon penetra all'interno degli edifici risalendo dal suolo
attraverso fessure, crepe, pavimentazione naturale delle cantine,
tubazioni.
La concentrazione CR di Rn-222 in uno spazio chiuso può essere
descritta, in maniera approssimata, dalla seguente equazione:
dove A è la concentrazione per unità di tempo del Radon in ingresso, λ è
la costante di decadimento e v è il tasso di ventilazione, cioè la
frequenza di ricambio dell'aria all interno dello spazio chiuso espressa in
numero di ricambi/tempo.
Nel calcolo della concentrazione di Radon negli edifici bisogna
inoltre tener conto anche delle variazioni nel tasso di ventilazione, dei
cambiamenti delle condizioni metereologiche e delle abitudini umane.
La causa principale dell’afflusso di questo gas all’interno delle
abitazioni è da ricercare nella differenza di pressione che si viene a
creare tra l'edificio e l'ambiente circostante p ext > p int .
Gli effetti di questa depressione si traducono nell'aspirazione
dell'aria dal suolo e del radon in essa contenuto. Tale depressione è
determinata dalla differenza di temperatura tra interno ed esterno
dell’edificio, a seguito della quale si forma una differenza di pressione:
quanto più caldo è l’interno dell'edificio, tanto maggiore sarà il flusso di
aria fredda risucchiata dal terreno, questo fenomeno prende il nome di
“effetto camino” (fig. 2.3.).
I fattori che determinano la differenza di pressione tra suolo ed
edificio sono:
23
CAPITOLO 2
IL RADON
•
la differenza di temperatura, che produce un dislivello di
pressione dal basso verso l'alto, che aumenterà durante il
periodo invernale e può essere accentuata da elementi come
le prese d'aria o la presenza del vano dell'ascensore;
•
il vento può ulteriormente incrementrare la presenza di radon,
in quanto la differenza di velocità dell’aria tra esterno e
interno dell’abitazione può determinare forti depressioni;
•
la presenza di ventilatori o cappe d'aspirazione può far
aumentare la depressione se l'approvvigionamento d'aria
dall'esterno risulta insufficiente, allo stesso modo il tiraggio
delle canne fumarie non dotate di una presa d'aria o di
valvole a tenuta da chiudere.
Figura 2.3. Principali vie di ingresso del radon negli edifici.
Il secondo fattore che determina l'ingresso del radon negli edifici è
l'infiltrazione, ed in genere si verifica in presenza di:
•
fessure, crepe in pavimenti e pareti, o in presenza di fori di
passaggio per i cavi e tubazioni, pozzetti di controllo e prese di
luce;
24
CAPITOLO 2
IL RADON
•
componenti costruttivi permeabili come ad esempio muri in
pietra.
Una volta individuata la presenza di radon è importante ridurre il
più possibile la depressione all'interno dell'edificio rispetto al suolo e
ridurre i punti di infiltrazione.
25
CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
3.1. La Legislazione vigente
L'esposizione della popolazione al radon presente nell'aria dei
luoghi di lavoro e più in generale nei cosiddetti ambienti chiusi
rapprensenta uno dei principali fattori di rischio di tumore polmonare,
dopo il fumo di sigaretta.
Fin dal 1988 l'Agenzia Internazionale per la ricerca sul cancro
(IARC), dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, ha classificato il
radon tra i cancerogeni accertati di gruppo 1, di cui fanno parte solo 87
agenti degli 874 presi in esame fino al 2001, diverse agenzie e organismi
nazionali ed internazionali attribuiscono al radon una frazione rilevante
dei casi di tumore polmonare.
Su questa base molti Paesi, principalmente in Europa ed in NordAmerica, hanno adottato delle politiche sanitarie rivolte alla riduzione
del rischio radon.
Data la complessità e multidisciplinarietà del problema radon
l'esperienza di questi Paesi mostra chiaramente che lo strumento più
efficace per il raggiungimento dell'obiettivo di riduzione del rischio
radon è la predisposizione di un piano nazionale radon, con il quale
programmare e coordinare le numerose e diverse azioni da intraprendere.
Anche l'Italia ha cominciato da diversi anni ad affrontare il
problema radon, e la recente introduzione di una normativa sul tale gas
nei luoghi di lavoro ha accentuato la necessità di un “Piano Nazionale
Radon” italiano o PNR, previsto esplicitamente dall'Accordo tra il
Mnistro della salute, le regioni e le provincie autonome. L'obiettivo di
questo piano è qiundi presentare e coordinare le azioni finalizzate alla
riduzione del rischio radon e di tutti gli effetti sanitari connessi alla sua
esposizione e ai suoi prodotti di decadimento da parte della popolazione.
La normativa prevede di salvaguardare sia la popolazione
generale che i lavoratori, in questo lavoro si punterà l'attenzione sulla
tutela specifica nei confronti di questi ultimi.
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CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
La misura di concentrazione media annua di radon in aria è
obbligatoria solo nei locali interrati ed eventualmente semiinterrati dei
luoghi di lavoro, degli asili nido e scuole materne e dell’obbligo.
Secondo quanto stabilito dalla normativa vigente, l’esercente di
attività che si svolgono in luoghi di lavoro sotterranei o, in aree
particolari individuate dalle Regioni, semisotterranei o a piano terra ha
l’obbligo di effettuare la determinazione della concentrazione media
annua di radon in aria e, se del caso, far valutare la dose ai lavoratori
esposti. In questi casi la misura ha obbligatoriamente la durata di 1 anno,
perché solo così è possibile tenere conto delle variazioni stagionali nella
emissione di radon da suolo e sottosuolo.
Il radionuclide 222Rn è quello che ho maggiore influenza sulla
salute pertanto è quello su cui viene maggiormente concentrata
l'attenzione a livello radioprotezionistico, sia da parte della comunità
scientifica che da parte della normativa vigente.
Il radon è un gas ubiquitario e naturale, e come tale non può
essere eliminato completamente. Per questo, tutte le normative in
materia manifestano come caratteristica generale quella di fissare dei
cosiddetti livelli di azione o intervento, ovvero valori di soglia per la
concentrazione di radon superati i quali si raccomandano o impongono
delle azioni di rimedio per riportare la concentrazione sotto tali livelli,
valori per i quali il rischio potenziale è ritenuto accettabile.
A livello internazionale, vari organi competenti hanno fissato
indicazioni in relazione ai livelli di azione; tra questi, ricordiamo l’ICRP
(Commissione Internazionale per la Protezione Radiologica), l’IAEA
(International Atomic Energy Agency) e la CE (Commissione
Europea)[2].
Nella maggior parte dei paesi europei, si riscontrano delle
distinzioni per il tipo di normativaproposta tra ambienti di lavoro e
ambienti residenziali (abitazioni).
A livello nazionale, al momento sono vigenti solo obblighi di
legge per i luoghi di lavoro, mentre per gli ambienti di vita ci sono solo
riferimenti a normative europee (raccomandazione 143/90 e 928/2000).
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CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
Gli adempimenti di legge per l’esposizione al Radon negli
ambienti di lavoro sono dettati da:
• D. Lgs 626/94 , abrogato e sostituito dal D.Lgs. 81/08 : sancisce
l’obbligo per il datore di lavoro di effettuare la valutazione del rischio
specifico e di adottare le misure necessarie a garantire la sicurezza e la
salute dei lavoratori;
• D. Lgs 241/2000: stabilisce che il datore di lavoro entro 24
mesi dall’inizio dell’attività produttiva deve procedere alla misurazine
della concentrazione del Radon, elaborando poi una relazione finale. Il
massimo livello di azione non deve superare i 500 Bq/ m3 inteso come
concentrazione media annuale di Radon negli ambienti di lavoro [5].
La normativa di riferimento relativa al Radon indoor è costituita
dal Decreto Legislativo 26/05/2000 n. 241, capo III-bis, “Attuazione
della direttiva 96/29/EURATOM in materia di protezione sanitaria della
popolazione e dei lavoratori contro i rischi derivanti dalle radiazioni
ionizzanti” si applica alle “attività lavorative nelle quali la presenza di
sorgenti di radiazioni naturali conduce ad un signigficativo aumento
dell'esposizione dei lavoratori o delle persone del pubblico”.
Il Decreto prevede anche che il datore di lavoro sia tenuto ad
osservare delle misure generali per la tutela della protezione della salute
e della sicurezza dei lavoratori elaborando un documento di valutazione
dei rischi.
Il documento di valutazione deve contenere :
•
una relazione della valutazione dei rischi, nella quale sono
indicati i criteri adottati per la valutazione stessa;
•
l'individuazione delle misure di prevenzionee di protezione in
relazione dei rischi individuati;
•
un programma di attuazione di tali misure.
Qui di seguito un estratto del Decreto Legislativo del Governo 17
marzo 1995 n° 230 e successive integrazioni e modifiche (D.
Lgs.187/2000, D.Lgs.241/2000, D.Lgs.257/2001) riguardante la
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CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
radioattivita’ naturale, la tutela della salute dei lavoratori e dei minori in
età scolare:
”Il presente decreto non si applica all'esposizione al radon nelle
abitazioni o al fondo naturale di radiazione, ossia non si applica né ai
radionuclidi contenuti nell'organismo umano, né alla radiazione cosmica
presente al livello del suolo, né all'esposizione in superficie ai
radionuclidi presenti nella crosta terrestre non perturbata”
”Le disposizioni del presente capo si applicano alle attività
lavorative nelle quali la presenza di sorgenti di radiazioni naturali
conduce ad un significativo aumento dell'esposizione dei lavoratori o di
persone del pubblico, che non può essere trascurato dal punto di vista
della radioprotezione”
Art. 10-bis, comma 1: a) attività lavorative durante le quali i
lavoratori e, eventualmente, persone del pubblico sono esposti a prodotti
di decadimento del radon o del toron o a radiazioni gamma o a ogni altra
esposizione in particolari luoghi di lavoro quali tunnel, sottovie,
catacombe, grotte e, comunque, in tutti i luoghi di lavoro sotterranei;
b) attività lavorative durante le quali i lavoratori e,
eventualmente, persone del pubblico sono esposti a prodotti di
decadimento del radon o del toron, o a radiazioni gamma o a ogni altra
esposizione in luoghi di lavoro diversi da quelli di cui alla lettera a) in
zone ben individuate o con caratteristiche determinate.
Art. 10-ter Obblighi dell'esercente : 1. Nei luoghi di lavoro nei
quali si svolgono le attività lavorative di cui all'articolo 10-bis, comma 1,
lettera a), l'esercente, entro ventiquattro mesi dall'inizio dell'attività,
procede alle misurazioni di cui all'allegato I-bis, secondo le linee guida
emanate dalla Commissione.
2. Nei luoghi di lavoro nei quali si svolgono le attività lavorative
di cui all'articolo 10-bis, comma 1, lettera b), in zone o luoghi di lavoro
con caratteristiche determinate individuati dalle regioni e province
autonome….. ad elevata probabilità di alte concentrazioni di attività di
radon, l'esercente procede, entro ventiquattro mesi dall'individuazione o
dall'inizio dell'attività, se posteriore, alle misurazioni secondo le linee
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CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
guida emanate dalla Commissione e a partire dai locali seminterrati o al
piano terreno.
3. Nel caso in cui le esposizioni valutate non superino il livello di
azione, l'esercente non è tenuto a nessun altro obbligo eccettuata la
ripetizione delle valutazioni con cadenza triennale o nel caso di
variazioni significative del ciclo produttivo. Nel caso in cui risulti
superato il livello di azione, l'esercente è tenuto ad effettuare l'analisi dei
processi lavorativi impiegati, ai fini della valutazione dell'esposizione
alle radiazioni ionizzanti dei lavoratori, ed eventualmente di gruppi di
riferimento della popolazione, sulla base della normativa vigente, delle
norme di buona tecnica e, in particolare, degli orientamenti tecnici
emanati in sede comunitaria. Nel caso in cui risulti superato l'80 per
cento del livello di azione in un qualsiasi ambiente cui le valutazioni si
riferiscano, l'esercente è tenuto a ripetere con cadenza annuale le
valutazioni secondo le indicazioni e le linee guida emanate dalla
Commissione di cui all'articolo 10-septies.
4. Per le misurazioni previste dai commi 1 e 2, l'esercente si
avvale di organismi riconosciuti o, nelle more dei riconoscimenti, di
organismi idoneamente attrezzati, che rilasciano una relazione tecnica
contenente il risultato della misurazione.
Art. 10-quinquies Livelli di azione : 1. Per i luoghi di lavoro di
cui all'articolo 10-bis, comma 1, lettere a) e b), le grandezze misurate
non devono superare il livello di azione di 500 Bq m-3 di concentrazione
media annua.
2. Nel caso in cui le grandezze di cui al comma 1 non superino il
livello di azione ma siano superiori all'80 per cento del livello di azione,
l'esercente assicura nuove misurazioni nel corso dell'anno successivo.
3. Nel caso di superamento del livello di azione… l'esercente,
avvalendosi dell'esperto qualificato, pone in essere azioni di rimedio
idonee a ridurre le grandezze misurate al di sotto del predetto
livello, tenendo conto del principio di ottimizzazione, e procede
nuovamente alla misurazione al fine di verificare l'efficacia delle
suddette azioni.
31
CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
5. L'esercente non è tenuto alle azioni di rimedio di cui al comma
3 se dimostra, avvalendosi dell'esperto qualificato, che nessun lavoratore
è esposto ad una dose superiore a quella indicata nell'allegato I-bis;
questa disposizione non si applica agli esercenti di asili-nido, di scuola
materna o di scuola dell'obbligo.
Art. 142-bis Contravvenzioni al capo III-bis : 1. L'esercente che
viola gli obblighi di cui agli articoli 10-ter, 10-quater e 10-quinquies è
punito con l'arresto sino a tre mesi o con l'ammenda da lire cinque
milioni a lire venti milioni.
3.2. Ambienti di lavoro
La legge italiana nel Decreto legislativo 26/5/2000 n.241 che si
occupa dell'attuazione della direttiva 96/29/EURATOM in materia di
protezione sanitaria dei lavoratori e della popolazione contro i rischi
derivanti dalle radiazioni ionizzanti,stabilisce dei limiti per l'esposizione
al Radon nei luoghi di lavoro, ovvero 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, così come
sono indicati nel D. Lgs. 81/08.
Tale decreto prevede che nei luoghi di lavoro il datore di lavoro
sia tenuto all’osservanza delle misure generali di tutela per la protezione
della salute e della sicurezza dei lavoratori elaborando, tra l’altro, un
documento di valutazione dei rischi. Per la protezione dal rischio da
radon il D. Lgs. 81/08 prevede che, come per tutte le problematiche
connesse alle radiazioni ionizzanti, si faccia riferimento alla normativa
specifica (art. 65) e cioe’ al Dlgs 230/95 che per quanto riguarda il
Radon e’ stato integrato dal Dlgs 241/2000.
Le modifiche e integrazioni apportate dal Decreto in materia di
radiazioni ionizzanti comportano anche l'introduzione della tutela dei
lavoratori nei confronti dei rischi da esposizione a sorgenti di radiazioni
naturali.
32
CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
Il decreto stabilisce inoltre, all’articolo 37, che “La prima
individuazione delle zone ad elevata probabilità di alte concentrazioni
di attività di radon. . . avviene comunque entro cinque anni dalla data di
pubblicazione del presente decreto nella Gazzetta Ufficiale.”
Sono previsti una serie di obblighi per gli esercenti delle attività
elencate, i quali devono provvedere a misurazioni di radon e valutazioni
di esposizione nei luoghi di lavoro; e nel caso in cui venissero superati i
limiti fissati, gli esercenti, oltre a dare comunicazione all'Azienda
Sanitaria locale competente per il territorio, all'Agenzia regionale per la
protezione dell'ambiente e alla direzione provinciale del lavoro, devono
attuare azioni di rimedio entro i tempi definiti, avvalendosi della figura
dell'esperto qualificato.
Viene definito livello di azione il valore di concentrazione di
attività di Radon in aria il cui superamento richiede l'adozione di azioni
di rimedio che riducano tale grandezza a livelli più bassi del livello
fissato.
Per le situazioni descritte precedentemente è stato fissato dal
decreto il livello di azione in termini di 500Bq/m3 di concentrazione di
attività di Radon media in un anno.
Gli obblighi per i datori di lavoro riguardano l'obbligo di
procedere alla misura delle concentrazioni di attività di radon medie in
un anno, secondo delle linee guida specifiche entro 24 mesi. Tali
misurazioni devono essere effettuate da “organismi idoneamente
attrezzati” così come indicato dal D. Lgs 230/95, art. 107, comma 3.
Le linee guida sulle metodologie e sulle tecniche di misura per le
misurazioni di radon in aria sono state definite da un gruppo di lavoro
tecnico introdotto dalle Regioni e dal Coordinamento Interregionale per
la prevenzione, il quale ha appunto predisposto le linee guida in modo da
fornire un riferimento ai datori di lavoro, agli organismi di misura e agli
organi di vigilanza, esse comprendono :
•
la definizione di luogo di lavoro ed i criteri per l'impostazione
delle misure di radon;
•
i metodi di misura delle concentrazioni di radon;
33
CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
•
i requisiti minimi degli organismi che effettuano le misure.
Di seguito vengono individuate le attività di lavoro a rischio e
l'operatività del datore di lavoro :
•
per le attività, lavorative in luoghi sotterranei come tunnel,
sottovie, grotte; dove con la definizione di locale o ambiente
sotterraneo si intende un locale o ambiente con almeno tre pareti
al di sotto del piano campagna, indipendentemente dal fatto che
siano o meno a diretto contatto con il terreno circostante. Tale
definizione include anche i locali che hanno una apertura verso
l'esterno (ad esempio i locali che presentano una porta che si apre
verso la strada) ed i locali che sono circondati da una
intercapedine areata. Sono comprese le attività lavorative durante
le quali i lavoratori e, eventualmente, persone del pubblico sono
esposti a prodotti di decadimento del Radon e del Toron, o
radiazioni gamma o qualunque altro tipo di esposizione; il datore
di lavoro deve effettuare la misurazione della concentrazione di
radon, entro 24 mesi dall inizio dell attività, nei locali occupati
con continuità dai lavoratori;
•
per le attività lavorative in superficie in zone ben individuate,
durante le quali i lavoratori e, eventualmente, persone del
pubblico sono esposti a prodotti di decadimento del Radon o a
radiazioni gamma o ad ogni altra esposizione in luoghi di lavoro
non sotterranei ma in zone ben individuate o con caratteristiche
determinate dalle Regioni; il datore di lavoro effettua le misure di
concentrazione di radon media entro 24 mesi dall inizio dell
attività, sempre secondo le linee guida della Commissione.
In questi due casi, se le misurazioni presentano un valore
inferiore al valore d'azione pari a 500 Bq/m3,, ma superiore all'80% di
questo, allora il datore di lavoro deve assicurare delle nuove misurazioni
nel corso dell'anno successivo,secondo le linee guida emanate dalla
Commissione EURATOM (art. 10 septies D.Lgs 241/00).
Nel caso di superamento del livello d'azione, l'esercente insieme
all'esperto qualificato, è tenuto ad attuare azioni idonee a ridurre il
valore, e procede ad una nuova misurazione per valutare l'efficacia delle
34
CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
azioni correttite intraprese e per valutare la dose efficace assorbita dei
singoli lavoratori. Se la dose efficace è inferiore a 3 mSv/anno bisogna
solo ripetere annualmente la misurazione. Se la dose efficace è superiore
o uguale a 3 mSv/anno, bisognerà che l’esperto qualificato elabori la
valutazione del rischio, il datore di lavoro predisponga le azioni di
rimedio ed al termine ripeta le misurazioni. Se anche la nuova
misurazione evidenzia valori superiori a 3 mSv/anno, il datore di lavoro
dovrà provvedere a : nominare l’esperto qualificato per la sorveglianza
fisica, nominare il Medico del Lavoro per la sorveglianza medica dei
lavoratori e predisporre ulteriori azioni di rimedio e ripetere le
misurazioni.. Nel momento in cui il datore di lavoro dimostri che
nessuno dei suoi lavoratori è esposto ad una dose mai superiore al livello
d'azione allora non è tenuto ad adottare azioni di rimedio.
•
le attività che implicano l'uso o lo stoccaggio di materiali
abitualmente non considerati radioattivi ma che contengono
radionuclidi naturali o che comportano la produzione di residui
non considerati radioattivi ma che contengono radionuclidi
naturali, e che provocano un aumento signigficativo
dell'esposizione dei lavoratori, le attività in stabilmenti termali o
quelle connesse ad attività estrattive non disciplinate dal Capo
IV. In questi casi, il datore di lavoro entro 24 mesi dall'inizio
dell'attività deve effettuare una valutazione preliminare sulla base
delle misurazioni svolte. Nel caso in cui le esposizioni valutate
non superino il livello di azione posto a 1 mSv/anno di dose
efficace per i lavoratori e 0.3 mSv/anno per il pubblico, allora
l'esercente è solo tenuto alla ripetizione delle valutazioni con
cadenza triennale o nel momento in cui si prensentassero
variazioni signigficative nel ciclo di produzione. Nel caso in cui
invece risulti superato il limite d'azione allora il datore di lavoro
è tenuto ad effettuare l'analisi dei processi lavorativi utilizzati.
Quando infine si verificasse un superamento dell'80% della
soglia d'azione l'esercente è tenuto ad effettuare con cadenza
annuale le valutazioni ;
•
le attività svolte su aerei [7].
35
CAPITOLO 3
LA NORMATIVA DI LEGGE IN ITALIA
Un'altra figura che presenta un ruolo importante nella tutela del
lavoratore in presenza di radon è il medico competente o medico
autorizzato che collabora alla valutazione dei rischi e alla
predisposizione delle misure per la tutela della salute e della integrità
psico-fisica dei lavoratori, alla formazione e informazione nei confronti
de, all'attuaziongli stessi e e alla valorizzazione di programmi volontari
di “promozione della salute” secondo i principi della responsabilità
sociale.
Inoltre il medico del lavoro partecipa al miglioramento
dell'ambiente di lavoro e del lavoro stesso, per renderli compatibili ad
esigenze di sicurezza e di salute oltre che lo sviluppo di una
organizzazione e di una cultura del lavoro che vada nella direzione della
salute e della sicurezza, creando all'interno dell'ambiente lavorativo un
clima sociale positivo tale da migliorare anche la produttività delle
imprese.
36
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
MONITORAGGIO DEL RADON
4.1. Sistemi di Monitoraggio e tecniche utilizzate
Una quantità di sostanza radioattiva che dà luogo ad un certo
numero di disintegrazioni nell'unità di tempo è detta attività; nel Sistema
In ternazionale l' unità di misura della radioattività è il Becquerel (Bq),
che corrisponde a una quantità di sostanza radioattiva che dà luogo a una
trasformazione al secondo. Quando l'attività è valutata in rapporto al
volume si usa il concetto di concentrazione di attività; per un gas
nell'aria viene espressa normalmente in Bq/m3, in un liquido in Bq/l; in
un materiale solido in Bq/kg.
Ai fini dosimetrici la concentrazione di attività non è una
grandezza immediatamente significativa. Infatti, poiché il contributo
fondamentale alla dose critica dovuto al radon e alla sua progenie è costi
tui to dalle emissioni alfa, una misura dosimetricamente corretta
dovrebbe fornire l'energia totale alfa emessa da tutti gli atomi di una
qualsiasi miscela di figli a breve tempo di dimezzamento del radon pre
senti per unità di volume di aria.
Per fare sì che le misure di concentrazione di radon siano
rapprensentative dell'esposizione del personale bisogna scegliere ad hoc
i locali in cui effettuarle, infatti le misure non verrano mai effettuate in
locali che non siano occupati con continuità dai lavoratori, come ad
esempio corridoio o locali di servizio.
Allo stesso modo tutti gli ambienti che risultano comunque poco
frequentati ma che restano per lungo tempo chiusi non saranno sottoposti
a misurazione a meno che il personale non vi trascorra una quantità di
tempo significativa, ovvero pari alle 10 ore al mese.
I sistemi di misura per la rivelazione del radon possono essere
suddivisi in due tipi:
•
sistemi a campionamento attivo : il radon ed i suoi prodotti di
decadimento sono portati in prossimità del rivelatore attraverso
un sistema di pompaggio meccanico;
37
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
•
sistemi a campionamento passivo : il radon ed i suoi figli sono
raccolti naturalmente dal dispositivo contenente il rivelatore o il
materiale assorbitore. In questo caso vengono sfruttati vari
fenomeni come l'adsorbimento, la solubilità, la permeabilità e la
diffusione del radon nei vari materiali.
Si possono inoltre distinguere :
•
tecniche a campionamento discreto : in cui vengono misurati
singoli campioni d'aria o acqua raccolti in brevi intervalli di
tempo;
•
tecniche a campionamento continuo : utilizzate per rivelare la
variazione temporale della concentrazione di radon;
•
tecniche ad integrazione : che forniscono un valore medio
temporale della concentrazione di radon in un periodo che può
variare da alcuni giorni ad anni [8].
La misura integrata permette di ottenere il valore medio della
concentrazione di radon nel periodo di osservazione. È possibile
eseguire le misure integrate o per un breve periodo di tempo o per un
lungo periodo di tempo per stime accurate, in genere un anno. La misura
integrata con strumentazione passiva è normalmente quella più usata ed
esistono diversi tipi di rivelatori adatti allo scopo. I dosimetri passivi
hanno il vantaggio di avere dimensioni molto piccole e di non richiedere
la corrente elettrica per il loro funzionamento.
Dopo un periodo di tempo concordato con l’organismo di misura,
il dosimetro viene restituito al laboratorio per l’analisi.
La misura integrata, eseguita sull’anno (o eventualmente su
alcuni mesi nel caso in cui siano applicabili condizioni di riferibilità ad
un valore medio annuo), è particolarmente indicata per determinare in
maniera rappresentativa la concentrazione del gas radon indoor, in
quanto media i fattori di variabilità del radon in un ambiente confinato
per esempio le fluttuazioni giornaliere e stagionali tipiche di tale gas.
La durata del periodo d’esposizione va valutata preventivamente,
in quanto nel caso di esposizioni molto lunghe ed in presenza di
concentrazioni molto elevate del gas radon, il dosimetro può andare in
38
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
saturazione, cioè può perdere la capacità di registrare la reale
concentrazione di radon. In questo caso bisogna ripetere la misura per
periodi consecutivi più brevi. Dato che i costi della misura sono
relativamente bassi, questi sistemi sono particolarmente indicati per
l’esecuzione di campagne di misura.
La misura istantanea può essere eseguita sul posto con uno
strumento portatile, come ad esempio l'Alphaguard, che permette di
campionare e di misurare in breve tempo la concentrazione del gas
radon.
La concentrazione del gas radon misurata darà solamente
un’informazione puntuale, valida per le condizioni di quell’ora e quel
giorno. Tramite misure eseguite in un arco di tempo maggiore, ad
esempio nell'arco delle 24 ore, è possibile ricavare una prima
indicazione dell’andamento temporale della concentrazione di radon in
un determinato ambiente.
Per la misura in continuo con strumentazione attiva esistono
diversi strumenti portatili, che permettono di monitorare la
concentrazione del gas radon in modo continuo, registrando ad esempio
delle medie orarie per un periodo a scelta, anche per diversi mesi, tutti i
dati registrati possono essere scaricati sul posto di misura con un PC
portatile.
In confronto ai rivelatori passivi, il grande vantaggio di alcuni di
questi sistemi è che possono registrare contemporaneamente alla
concentrazione del radon altri parametri importanti come la temperatura
interna ed esterna della casa, la pressione atmosferica. Inoltre
permettono di analizzare l’andamento temporale dei parametri registrati
e di correlarli tra di loro.
Da questi dati si possono trarre importanti informazioni circa gli
specifici meccanismi d’ingresso del radon in una casa o anche
riconoscere eventuali fattori casuali. Avendo un riscontro in tempo
quasi reale, si possono anche sperimentare diverse condizioni di misura,
ad esempio con il sistema di riscaldamento spento ed acceso,
ventilazione in depressione o meno, cioè creare condizioni favorevoli
all’ingresso del radon, oppure anche verificare subito l’efficacia di
eventuali provvedimenti come sigillare una crepa.
39
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
Di contro il principale svantaggio di questi sistemi è il costo
relativamente elevato della strumentazione, oltre al fatto che
normalmente i dati vanno raccolti ed interpretati sul posto da una
persona esperta. Per questo motivo, tali sistemi non sono adeguati per
l’esecuzione di campagne di misura, ma più per la verifica di singole
situazioni. Essi sono però indispensabili per la verifica ed il controllo del
funzionamento delle contromisure per abbattere il radon.
Normalmente la strumentazione viene definita passiva quando
non necessita di essere alimentata da corrente elettrica. Si distinguono
principalmente le seguenti categorie di rivelatori passivi per la misura ad
integrazione : rivelatori a tracce nucleari e camere a ionizzazione ad
elettrete, questi rivelatori sono in grado di adempiere alle richieste
avanzate dalla normativa ed servono ad effettuare misure a breve
termine.
4.1.1. Rivelatori a tracce nucleari (dosimetri radon)
I rivelatori a tracce nucleari o SSNTD (Solid state nuclear track
detector) sono essenzialmente costituiti da particolari lastre di materiali
plastici e sono molto utilizzati per monitorare l'esposizione al radon della
popolazione. Esistono in commercio diversi materiali sensibili che
possono essere impiegati per questo uso tra i quali, ad esempio: LR-115
(nitrato di cellulosa), Makrofol (policarbonato) e CR-39 (allildiglicol
carbonato). Questi materiali sono inseriti in opportuni contenitori
chiamati camere di diffrazione; ve ne sono di forme e dimensioni
diverse, sempre comunque con un volume di ingombro piuttosto
contenuto (dell’ordine di pochi centimetri cubi), estremamente
maneggevoli e leggeri (fig. 4.1.)[11].
La procedura di utilizzo per l’utente è alquanto semplice: le
camerette contenenti i materiali sensibili sono posizionati all’interno del
locale da monitorare, e lasciati nel punto di indagine per il tempo
stabilito.
40
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
Il radon penetra in questi dispositivi per diffusione o per
permeazione e produce, per effetto del suo decadimento, una serie di
radiazioni alfa che sono registrate dai materiali sensibili.
Nella loro interazione con la materia, l’energia che possiedono
viene rilasciata durante gli urti con gli atomi o le molecole del mezzo
che attraversano. A causa della loro massa relativamente grande sono in
grado di ionizzare il mezzo che attraversano, ossia di romperne i legami
molecolari e atomici producendo ioni.
Nel caso di questi materiali dielettrici tali processi producono, in
determinate condizioni, una rottura permanente dei legami molecolari,
lasciando quindi una traccia del loro passaggio. La larghezza della
traccia varia a seconda del mezzo e dell'intensità della ionizzazione e
risulta più marcata in prossimità della parte finale della traccia (fig. 4.2.).
Figura 4.1. Dosimetri a tracce nucleari.
Per evidenziare le tracce il materiale viene sottoposto ad alcune
procedure chimiche (trattamento con soluzioni acide o alcaline a
temperature di alcune decine di gradi) queste tracce si sviluppano fino a
diventare visibili ai normali microscopi ottici o addirittura, in alcuni casi,
ad occhio nudo. Ad esempio per il CR39 lo sviluppo consiste
nell'immersione della lastra in una soluzione di NaOH ad alta
concentrazione per 60 minuti ad una temperatura di 98°C.
41
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
Si provvede quindi allo sviluppo chimico del rivelatore e al
conteggio delle tracce; dal conteggio del numero di tracce che si
sviluppano, proporzionale alla concentrazione di radon presente
nell’ambiente in cui il materiale è stato esposto e al tempo di
esposizione, è possibile ricavare il valore della concentrazione di radon
specifico del locale monitorato durante il periodo di misura. La
sensibilità dei rivelatori a tracce nucleari è in genere molto elevata ed
indicata per misurare anche concentrazioni di radon di poche decine di
Bq/m3.
Il sistema è indicato per tempi di esposizione superiori al mese
fino ad un massimo, indicativamente, di un anno. Parametri influenti:
per l’utilizzo di questo tipo di dosimetro va posta attenzione presso
l’organismo di misura ad alcune condizioni per quanto concerne lo
stoccaggio del materiale plastico prima della sua esposizione. I dosimetri
devono essere riposti all’interno di custodie in materiale a bassa
permeabilità al radon.
Figura 4.2. Produzione delle tracce dovute al Radon.
4.1.2.Elettreti
L'elettrete è costituito da un disco di teflon carico
elettrostaticamente (fig. 4.3.) posto in una camera contenente un certo
volume di aria e raccoglie gli ioni prodotti dalle particelle alfa, emesse
nel decadimento del radon e dei suo figli. Per effetto del campo
elettrostatico prodotto dall’elettrete all’interno della camera a
42
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
ionizzazione gli ioni negativi, generati dal decadimento del radon e
raccolti dall’elettrete, provocano una diminuzione della carica
elettrostatica, mentre gli ioni positivi vengono raccolti e neutralizzati
dalle pareti della camera[12].
La differenza di carica elettrostatica dell’elettrete in un certo
intervallo di tempo, misurata prima e dopo il posizionamento del
dosimetro, risulta proporzionale alla concentrazione di radon
nell’ambiente di misura e al tempo di esposizione.
Dalla variazione di tensione dell'elettrete e dal tempo di
esposizione, tramite opportuni coefficienti di calibrazione, è possibile
risalire ai valori di concentrazione di gas radon dell'ambiente in cui gli
elettreti sono stati esposti.
La sensibilità dell’elettrete è in genere molto elevata ed indicata
per misurare anche concentrazioni di radon di poche decine di Bq/m³. Si
possono combinare diversi tipi di elettreti con camere di diverso volume
in funzione della sensibilità e dei tempi di misura che si vogliono
ottenere. Il sistema è indicato sia per brevi (alcuni giorni) e lunghi tempi
(mesi) di esposizione.
Parametri influenti: per l’utilizzo di questo tipo di dosimetro, va
posta attenzione ad alcune condizioni per quanto concerne la
manipolazione e le condizioni di misura:
•
lo strumento di lettura del potenziale superficiale degli elettreti
(voltmetro) va tenuto in ambienti a bassa umidità e normali
condizioni di temperatura;
•
la superficie dell’elettrete non va toccata e deve risultare priva di
polvere (va eventualmente pulita con getti di aria pura);
•
il dosimetro ad elettrete è sensibile al fondo gamma
dell’ambiente da misurare; al risultato va quindi sottratta la
concentrazione di radon equivalente dovuta alla radiazione
gamma;
•
va considerato un fattore correttivo che
dell’altitudine del luogo di misura.
43
tiene conto
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
Figura. 4.3. Camere ad elettrete.
4.1.3. Canestri con carbone attivo
Si tratta di contenitori cilindrici di metallo contenenti carbone
attivo, che sono in è di adsorbire il radon presente nell’ambiente di
misura (fig. 4.4.). Si basano sul principio dell'adsorbimento, ovvero la
ritenzione della sostanza da parte di un liquido o un solido. Alla fine del
periodo di esposizione (non più di una settimana), deve essere
rapidamente misurato in laboratorio o per mezzo di tecniche di
scintillazione liquida o di spettrometria gamma di solito con un
44
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
rivelatore NaI(Tl), i picchi gamma che vengono analizzati sono quelli
corrispondenti alle diseccitazioni dei nuclei prodotti nei decadimenti
beta di Pb214 e Bi214[9].
Dall'analisi spettrale, dalla conoscenza del tempo di esposizione
e del fattore di calibrazione si ricava la concentrazione relativa al
periodo di esposizione.
La sensibilità dei canestri è in genere molto elevata ed indicata
per misurare anche concentrazioni di radon di poche decine di Bq/m³,
questa tecnica inoltre richiede pochi giorni per la sua realizzazione ma
può essere applicata anche per determinare la concentrazione media
annuale ripetendo più volte la misura. Il limite principale consiste nella
dipendenza dalle condizioni ambientali di temperatura e umidità.
I rivelatori a carboni attivi possono essere riutilizzati per ulteriori
esposizioni, dopo aver perso memoria della precedente misura, in
seguito ad un riscaldamento ad alte temperatura che elimina il radon
residuo.
Parametri influenti: il sistema è particolarmente sensibile
all’umidità inoltre richiede numerosi controlli sui fattori di correzione e
calibrazione.
Si definisce strumentazione attiva quella che necessita di essere
alimentata da corrente elettrica tramite batteria interna o collegamento
diretto alla rete. DI seguito verranno elencati i metodi più utilizzati per
la misura del radon in aria.
45
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
Figura 4.4. Canestri a carbone attivo
4.1.4.Rivelatori a stato solido
L’aria dell’ambiente di misura viene campionata su di un
apposito filtro, posizionato all’interno dello strumento di misura. Di
fronte al filtro è posto un rivelatore a barriera di superficie che per un
determinato tempo rivela le particelle alfa emesse dal radon. I sistemi in
commercio hanno la catena elettronica incorporata e sono dotati di un
algoritmo di calcolo ricava la concentrazione di attività di radon in
aria[13].
La maggioranza dei modelli prevede un certo numero di
accessori opzionali, come ad esempio:
•
l'unità per la misura del radon nel suolo;
•
l'unità per la misura del radon in acqua;
•
l'unità per l'emanazione del radon dai materiali da costruzione;
•
il misuratore della progenie alfa-emittente del radon (Po218Po214);
la sensibilità di questi sistemi è in genere molto elevata ed
indicata per misurare anche concentrazioni di radon di pochi Bq/m³.
46
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
4.1.5.Camere a scintillazione
La misura avviene grazie ad un apposito contenitore (cella) le cui
pareti interne sono ricoperte da solfuro di zinco. In tale cella viene
raccolta l'aria da esaminare. Il materiale che ricopre l'interno della cella è
detto scintillante perché se colpito dalle particelle alfa del radon emette
dei fotoni. La cella deve essere quindi accoppiata ad un tubo detto
fotomoltiplicatore che trasforma i fotoni in segnale elettrico. Da tale
segnale si ricava l'informazione sulla concentrazione di attività di radon
in aria.
4.1.6.Camere a ionizzazione
Le particelle alfa emesse dal decadimento del Radon 222 e dei
suoi discendenti, possono essere rivelate in tali camere a ionizzazione,
questa 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 (fig. 4.5.) [10].
Il campione di aria viene introdotto nel volume del sistema
attraverso un filtro in grado di eliminare le particelle di aerosol a cui
sono legati i prodotti del decadimento del radon; una volta all'interno del
rivelatore il radon decade nuovamente nei suoi figli, l'attività totale è
legata solamente al quantitativo di radon iniziale. Le particelle emesse
dal decadimento ionizzano l'aria creando coppie ione-elettrone. Gli ioni
prodotti vengono quindi attratti da un catodo, collegato ad un sistema
elettronico che registra le variazioni di carica e le traduce nel valore di
concentrazione di radon in aria.
Tra gli strumenti che usano il principio della camera a
ionizzazione ad impulsi dobbiamo ricordare l'AlphaGUARD
(spettroscopia alfa), esso è la parte principale di un sistema portatile
compatto per la determinazione in continuo della concentrazione del
Radon e della relativa progenie oltre ai parametri climatici e al rateo di
dose gamma. Può funzionare in maniera autonoma con batterie oppure
con alimentazione di rete.
47
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
Figura 4.5. Schema di una camera a ionizzazione
In questo modo AlphaGUARD garantisce la massima efficienza
nella misura del Radon, una risposta veloce e precisa alle diverse
concentrazioni, ed inoltre un funzionamento a lungo termine senza la
necessità di alcuna manutenzione periodica. Inoltre in condizioni di
elevata umidità dell'aria, AlphaGUARD assicura valori di misurazione
certi ed è assai resistente alle vibrazioni e a eventuali urti.
Il rivelatore per la progenie del Radon è un modulo adatto per la
misura e la registrazione della concentrazione in aria della progenie
derivante dal decadimento del Radon. L'unità di rivelazione è utilizzata
per misure a lungo termine (analisi dei materiali da costruzione) oppure
per dosimetria personale. Il dispositivo di aspirazione dell’aria integrato
nel corpo principale di misurazione fa confluire l'aria in maniera
continua all’interno dello strumento: i prodotti della progenie del Radon
vengono separati su un filtro in ingresso: l'attività di emissione alfa
relativa ai prodotti accumulati della progenie è misurata tramite un
microchip sensibile alle particelle alfa, posizionato sulla parte opposta
del filtro.
Il valore così ottenuto dell’ attività alpha viene trasferito,
valutato, registrato e presentato mediante i pacchetti Software
Alphaexpert, Alphaview, DataExpert. Tutti prevedono una conversione
48
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
automatica di concentrazione della progenie (mWL) in concentrazione
equivalente di Radon all’equilibrio (Bq/m³).
Il rivelatore di Radon contenuto all’interno dell' AlphaGUARD si
basa su una camera a ionizzazione ottimizzata per la misura di impulsi α.
In modo di funzionamento normale, (diffusione) il gas fluisce
attraverso un filtro in fibra di vetro di elevata superficie posto
all’ingresso della camera a ionizzazione, verso l’interno della stessa.
Attraverso questo filtro, può transitare solo il Radon-222 gassoso,
mentre i prodotti della progenie del Radon vengono bloccati prima di
entrare nella camera a ionizzazione. Allo stesso tempo il filtro protegge
la camera a ionizzazione da un’eventuale contaminazione di particelle
esterne e da polvere presente nell’aria.
All'interno è presente una camera a ionizzazione cilindrica con
un un volume attivo di 0.56 l. Quando lo strumento viene alimentato,
l'interno della camera a ionizzazione assume un potenziale di +750 V.
Lungo l'asse longitudinale vi è l'elettrodo centrale posizionato a
potenziale 0 V . Questo elettrodo è collegato con il segnale di ingresso
dell'unità di preamplificazone. I segnali di misura opportunamente
trattati dal preamplificatore, sono trasmessi ad sistema elettronico di
trattamento del segnale per ulteriore elaborazione digitale.
Figura 4.6. Camera a ionizzazione AlphaGUARD (schema)
49
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
4.2. Numero di misure e posizionamento dei dosimetri
Considerato che numerosi studi hanno messo in evidenza la
variabilità della concentrazione di radon anche fra ambienti contigui,
le misure dovranno in generale essere effettuate in ogni locale
fisicamente separato; il risultato della media annuale del singolo locale
dovrà essere confrontato con il livello di azione di 500 Bq/m3 introdotto
dalla normativa.
Nel caso di luoghi di lavoro sotterranei in cui vi sia un numero
elevato (dell'ordine delle decine) di ambienti “analoghi” sulla base di
considerazioni riguardanti le caratteristiche della costruzione e dell’uso
degli ambienti stessi, compresa la ventilazione e il tipo di attività, potrà
essere giustificata la riduzione del numero di misure da effettuare in uno
stesso edificio.
Tale scelta dovrà essere oggetto di una relazione che resti a
disposizione degli organi di vigilanza e dovrà necessariamente essere
sottoposta a verifica: se la media dei valori misurati risulterà
sostanzialmente inferiore al livello di azione e la loro variabilità
contenuta, l’operazione sarà giustificata anche a posteriori, in caso
contrario, sarà necessario estendere in una seconda fase il programma di
misura a tutti i locali.
Riguardo al numero di misure da effettuare, gli ambienti di
lavoro possono essere per semplicità classificati sulla base delle loro
dimensioni in due categorie principali, alle quali corrisponde una
differente strategia di misura raccomandata.
4.3. Requisiti generali per le misure
Tenendo conto che tutti i valori europei indicativi della
concentrazione di attività media si riferiscono ai valori medi annuali
della concentrazione di radon, con utilizzo e ventilazione cons ue ta dei
lo cali, i rilevamenti dovranno esserecondotti preferibilmente su periodi
di integrazione annuali, come peraltro richiede anche il D.Lgs .
241/2000; infatti la variazione del riscaldamento e della ventilazione
50
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
interna nonché le condizioni meteorologiche danno luogo ad ampie
fluttuazioni del livello di radon indoor.
In linea generale, la concentrazione notturna di radon indoor è
più alta che di giorno e d 'inverno più che d' estate. Per esempio, il
livello di radon in una casa a luglio è approssimativamente la met à di
quanto si registra a gennaio.
Il livello di concentrazione misurato su un periodo da uno a tre
mesi (30-90 giorni) risulta condizion ato così dalla stagionalità e può
essere poco rappresentativo dell 'esposizione media annua. Lo stesso
ambiente riesaminato alcuni mesi più tardi darebbe un risultato diverso.
È necessario sottolineare che i livelli di radon variano
notevolmente anche da un edificio all' altro nella stessa strada e ciò in
funzione non solo delle condizioni atmosferiche e geologiche locali, ma
anche in funzione del tipo di interazione terreno/struttura e delle azioni
svolte al loro interno.
Il valore di concentrazione non dovrebbe perciò essere ricavato
se non da una misurazione realmente effe ttuata nell 'edificio e mai
riferito a quello vicino.
Affinchè le misurazioni della concentrazione di gas radon
vengono svolte nel modo corretto bisogna seguire alcuni accorgimenti:
•
si dovrebbe inn anzitutto preferire una posizione dove il
rilevatore non sarà spostato durante il periodo della
misurazione;
•
la misurazione non dovrebbe essere fatta in prossimità di
porte e finestre nonché elementi radianti o refrigeranti e i
rilevatori non dovrebbero essere posti alla luce diretta del
sole;
•
si richiede l'ubicazione del punto di misura ad almeno 90
centimetri da finestre o altre aperture potenziali nel muro
esterno e almeno 30 cm da muri interni.
•
il rivelatore dovrebbe essere ad almeno 50 cm dal pavimento,
20 cm dal soffitto e ad almeno 10 cm dagli altri oggetti;
51
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
•
per i rivelatori che possono essere sospesi, un' altezza
ottirnale per l'ubicazione è nella zona della respirazione
generale, cioè a circa 2 metri dal pavimento.
4.4. Requisiti di qualità per le misure
Ogni dosimetro dovrebbe essere impacchettato singolarmente ed
essere impermeabile al radon. Il tempo massimo di stoccaggio dei
rilevatori prima dell' esposizione non dovrebbe oltrepassare i tre mesi
anche se impacchettati ermeticamente[2].
Durante l'esposizione i luoghi di collocamento dei dosimetri non
vanno modificati. Le ditte responsabili dei rilevamenti devono tenere
libri da laboratorio riguardo all 'uscita, all' entrata e alla valutazione dei
rilevatori. In conformita agli scopi che ci si è prefissati, dalle analisi
deve avvenire un confronto tra i valori rilevati con i valori indicativi
della Commissione Europea.
Il certificato dovrà sempre contenere i seguenti dati:
•
il metodo di rilevamento;
•
il numero del rilevatore;
•
piano e locale;
•
tempo di esposizione;
•
concentrazione rilevata in Kbq x h x m3 in ogni locale;
•
valore medio della concentrazione di radon in Bq/m3.
Incertezza di rilevamento
La valutazione dei risultati dei rilevamenti deve permettere al
committente di classificare, secondo l'esistente spettro dei valori medi
nazionali, le concentrazioni di radon rilevate nel suo ambiente.
Si ritengono quindi necessarie informazioni riguardo al valore
medio e alcune tipiche concentrazioni di radon nei luoghi di lavoro.
52
CAPITOLO 4
MONITORAGGIO DEL RADON
In particolare per i luo ghi di lavoro andranno richiamate le
disposizioni di cui al D.Lgs. 24 1/2000.
È buona norma per ogni ambiente da monitorare disporre di
almeno due dosimetri al fine di evitare errori grossolani dovuti sia ad
analisi sia a esposizione.
Inoltre, al fine sia di evidenziare sia eventuali danneggiamenti
nello stoccaggio sia di assicurare accuratezza nell'analisi di laboratorio, è
buona norma tenere 1 dosimetro ogni 10 esposti, chiuso nella sua
confezione originale da analizzare con gli altri.
53
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
METODI DI BONIFICA
5.1. Criteri di scelta delle Strategie d'intervento
Il problema di come ridurre e prevenire valori elevati di
concentrazione di radon nell'aria interna degli edifici è di fondamentale
importanza.
Lo scopo principale della misura sarà quello di appurare,
attraverso approfondimenti metrologici, quali tipi di contromisure
possano essere adottate per mitigare i livelli di radon riscontrati
nell’abitazione, al fine di pianificare la messa in opera dell’intervento
rimediale maggiormente consono alla situazione.
Tipicamente si cercherà quindi di individuare mediante
strumentazione attiva i punti deboli, in relazione al radon nell’edificio
considerato, in modo da eseguire le misure nelle condizioni più critiche,
ad esempio nei mesi invernali, nei locali ai piani più bassi.
La scelta del metodo di risanamento più adatto all'edificio
studiatp dipende da molti fattori e deve essere oggetto di discussione e
d’accordo tra tutti i soggetti interessati, in quanto esso è un
compromesso tra efficacia del sistema di abbattimento del radon, costi
d’installazione ed esercizio ma anche accettabilità da parte degli
occupanti, facilità di manutenzione, incidenza sulle abitudini lavorative e
durata nel tempo.
Esistono varie modalità usate per impedire o limitare l'ingresso
del radon all'interno di un ambiente chiuso, e son così suddivisi :
•
sigillatura delle vie d’ingresso;
•
nell’ambiente di vita o di lavoro: aumento della ventilazione sia
attiva che passiva, pressurizzazione, aumento dei ricambi d’aria
anche tramite condizionamento, filtrazione con carbone attivo o
di tipo elettrostatico, aspirazione forzata da canaline o
intercapedine, creazione di un vespaio ventilato;
•
nel vespaio/cantina: ventilazione naturale o forzata,
pressurizzazione forzata, depressurizzazione forzata (naturale);
55
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
•
nel suolo sotto l’edificio: depressurizzazione del suolo con
pozzetto o punto d’aspirazione interno con condotta interna o
esterna, tubi di drenaggio con una depressione naturale o forzata,
pozzetto o punto d’aspirazione esterno all'edificio,
pressurizzazione del suolo al di sotto del fabbricato.
I criteri di progetto dovrebbero essere tali da garantire una reale
diminuzione della concentrazione. Gli interventi devono essere durevoli,
affidabili ed in grado di segnalare malfunzionamenti. Inoltre vanno
valutati anche i costi di installazione, esercizio e manutenzione. Spesso i
risultati migliori si ottengono con l’applicazione contemporanea di più di
uno dei metodi sopracitati.
Le esperienze finora condotte hanno mostrato che i risultati degli
interventi effettuati per sigillare le vie di ingresso non danno dei buoni
risultati e che da soli, non sono sufficienti a ridurre sensibilmente e in
maniera stabile la concentrazione di radon. La sigillatura porta a risultati
soddisfacenti e soprattutto duraturi solo nel caso in cui il punto
d’ingresso del radon sia circoscritto e ben definito. Infatti tutte le
tecniche d’isolamento sono generalmente affiancate ad altre tecniche
maggiormente efficaci.
In linea di massima tutti i metodi di mitigazione possono essere
utilizzati sia per la protezione preventiva dei nuovi edifici, sia per il
risanamento di quelli esistenti. Tuttavia, mentre nel caso di nuove
costruzioni le misure preventive sono più semplici da realizzare ed
offrono maggiori garanzie di successo, nel caso di risanamenti in edifici
già esistenti sono più complesse da realizzare ed hanno minore
probabilità di successo.
Per le nuove costruzioni, le misure di prevenzione sono
facilmente valutabili e comportano costi supplementari relativamente
modesti anche nel caso di progetti impegnativi. Per individuare quale sia
il metodo di mitigazione più adatto per l'edificio è necessario valutare
nel dettaglio i seguenti punti:
•
l’individuazione della sorgente (suolo, materiale da costruzione,
acqua) o fonte d’ingresso prevalente (cantina, mura, vani di
servizio, ecc.);
56
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
•
la tipologia edilizia;
•
le caratteristiche dell’edificio (materiali da costruzione, tenuta
degli infissi, tipo di riscaldamento);
•
il contatto suolo/edificio (locali con pavimento o pareti a diretto
contatto con il suolo, presenza o meno di vespaio o vuoto
sanitario) ;
•
la caratterizzazione del terreno edificato (roccia compatta o
fratturata, copertura sedimentaria, materiale di riporto) ;
•
il tipo e l’uso degli ambienti;
•
modalità di utilizzo dell’ambiente (apertura finestre, tempi di
permanenza).
Una volta effettuata la caratterizzazione dell'edificio si passa alla
valutazione delle misure, per una corretta scelta e progettazione
dell’intervento di bonifica è necessario conoscere nel dettaglio le
modalità con cui si è determinata la concentrazione di radon, quindi è
necessario sapere ad esempio la tecnica di misura utilizzata, durata e
periodo di misura, numero di locali monitorati rispetto al totale.
Qualora i dati disponibili non siano sufficienti a caratterizzare
completamente la distribuzione spaziale e temporale
della
concentrazione del radon all’interno dell’edificio, può essere necessario
effettuare ulteriori misure con le opportune tecniche.
Altri parametri da tenere in considerazione per scegliere il
metodo di mitigazione più adatto alla particolare situazione sono:
•
un’eventuale
imminente
dell’edificio/abitazione;
•
i costi di intervento, esercizio e manutenzione del
risanamento;
•
la semplicità del metodo nel caso in oggetto;
•
il disagio durante l’esecuzione dell’intervento e/o durante
l’esercizio;
57
ristrutturazione
generale
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
•
la possibilità di implementazione aumentando l’efficacia del
metodo;
•
l’affidabilità nel tempo dell’azione di rimedio;
•
il livello di concentrazione di partenza e l’obbiettivo da
raggiungere.
In genere dopo che in un edificio sono state pianificate e
realizzate delle azioni di rimedio per il radon si effettua una misura di
controllo al fine di verificarne il buon funzionamento.
In ogni caso conviene distinguere tra sistemi di abbattimento
passivi come ventilazione naturale o isolamento, e quelli attivi
utilizzando ad esempio ventilatori che aumentano il ricambio d’aria, che
creano una depressione in cantina o nel sottosuolo o che creano una
sovrappressione nella casa o nel sottosuolo. Nel primo caso si consiglia
di eseguire una misura di controllo dando chiaramente preferenza a
misure integrate che coprano l’intero anno ed eseguite in un locale
significativo dell’edificio oggetto di studio, svolgendo le misure
eventualmente in più stanze.
Nel secondo caso dato che si tratta di metodi che riducono la
concentrazione del gas radon solamente quando sono in funzione, come
ad esempio l'utilizzo di un ventilatore, la verifica più opportuna consiste
in una misura in continuo con strumentazione portatile per un periodo di
alcuni giorni, una volta con il sistema di abbattimento spento e di seguito
con il sistema acceso o viceversa.
Inoltre per la misura si sceglierà il periodo dell’anno con i valori
di concentrazione di radon più alti, in genere durante il periodo
invernale. In base alla differenza tra i valori misurati con il sistema
acceso/spento si potrà valutare il buon funzionamento e l’efficacia del
metodo adottato.
Allo scopo di un risparmio energetico i sistemi di abbattimento
attivi sono spesso utilizzati in maniera intermittente, infatti questi
possono essere programmati da un timer, in modo da garantire basse
concentrazioni di radon soprattutto durante le ore di un effettivo utilizzo
58
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
dei locali. In questo caso le misure dovranno tenere conto della presenza
di tali sistemi, che dovrà essere riportata anche nel rapporto di prova.
5.2. Tecniche di Bonifica
[3] [14]
Le tecniche di riduzione del radon negli edifici sono state
sviluppate principalmente per ambienti già esistenti. Ciò è dovuto al
fatto che il numero di costruzioni esistenti è maggiore rispetto al numero
delle nuove costruzioni.
Inoltre, per gli edifici esistenti, i mezzi di misura permettono di
quantificare il livello d 'esposizione delle persone. Si possono, in
funzione del tipo d ' abitazione considerata, definire le caratteristiche dei
mezzi da mettere in opera tali da ridurre il livello d 'esposizione.
Al contrario per abitazioni ancora da costruire non è possibile
prevedere a priori l'esatto livello d'esposizione, qiundi si adottano in
questi casi dei criteri di valutazione della concentrazione di gas nell ' aria
del suolo per adottare dei sistemi di isolamento più o meno efficienti.
Sulle nuove costruzioni è comunque possibile integrare tali
tecniche nella progettazione dell 'edificio. La loro efficacia sarà dunque
migliore e il costo marginale. Si possono adottare semplici precauzioni
applicando tecniche "passive" già a partire dalla progettazione
dell'edificio.
Inoltre, la stessa progettazione deve poter prevedere la possibilità
di applicare in futuro anche tecniche "attive", equivalenti alle tecniche
consigliate per ambienti gi à esistenti, nel caso in cui si dovessero
presentare livelli di esposizione elevati dopo la costruzione.
Di seguito verranno illustrati i vari metodi di risanamento
attualmente in utilizzo.
Consideriamo misure passive ad esempio quelle che riguardano
la limitazione la superificie di scambio suolo/edificio, la depressione
dell'edificio e predisposizione dell'interiaccia in vista di una
depressurizzazione meccanica attiva o un trattamento dei seminterrati;
mentre identificheremo come Misure attive la ventilazione, la messa in
59
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
depressione meccanica, la creazione di un terrapieno, o di uno spazio
sanitario.
5.2.1.Protezione dal radon tramite misure di isolamento
Quando si costruisce in una zona dove la concentrazione di radon
è rilevante, si possono prendere diverse precauzioni preliminari, in
particolar modo per quelle costruzioni che sorgono a diretto contatto con
il terreno, al fine di minimizzare la penetrazione di radon.
Una corretta applicazione di queste semplici misure, dette
"passive", permetterà un' azione preventiva efficace e potrà evitare di
fare ricorso ad ulteriori azioni correttive, ovvero le misure "attive".
Il radon penetra nell’edificio dal sottosuolo. Il radon può entrare
negli edifici in due modi:
•
Infiltrandosi, come componente dell’aria del sottosuolo, nelle
parti dell’edificio a contatto col suolo, passando per aperture
o punti di infiltrazione localizzati;
•
Per diffusione attraverso i pavimenti e le pareti.
Per il risanamento dal radon di edifici esistenti, l’isolamento
delle superfici a contatto col terreno, nella maggioranza dei casi, può
essere attuato solo dalla parte interna dell’edificio. Questo tipo
d’intervento, eseguito con membrane e materiali sigillanti liquidi,
spatolabili o espandibili, comporta però un numero molto alto di
raccordi e connessioni con il rischio di tenuta non perfetta.
In questo caso vale il principio per cui le tecniche impiegate
contro l’umidità sono in genere abbastanza efficaci anche contro il
radon, a patto che si scelgano materiali specifici resistenti al passaggio
del radon. Si tenga anche conto che le malte di isolamento fragili non
sono efficaci per sigillare crepe dovute agli assestamenti e le membrane
isolanti sono valide solo se vengono incollate o saldate bene e senza
fessure.
60
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
Il metodo dell'isolamento è particolarmente valido laddove sono
state identificate poche e ben definite vie d’accesso del radon e le
concentrazioni non sono troppo elevate, indicativamente qualche
centinaio di Bq/m³. Al contratrio non è un metodo valido come sola
contromisura per concentrazioni elevate e soprattutto in edifici che non
sono stati costruiti recentemente e che presentano muri permeabili.
Infatti è inutile isolare la pavimentazione quando i muri in pietra
permettono il passaggio al radon. Inoltre tale provvedimento non è
indicato nel caso di zone sismiche o costruzioni particolarmente soggette
ad assestamenti, poichè la tenuta dell’isolamento nel tempo è
difficilmente valutabile.
Nel caso dell'isolamente è sempre opportuno valutare la
contemporanea predisposizione di altri sistemi di riduzione, un buon
isolamento è alla base di ogni intervento di mitigazione della
concentrazione del radon indoor.
Isolamento dal terreno con membrane impermeabilizzanti
(nelle costruzioni nuove) : La posa di membrane impermeabilizzanti
sotto le fondamenta negli scavi di fondazione è una tecnica ben nota per
la prevenzione dei danni dovuti all’umidità, ma anche per la prevenzione
delle infiltrazioni di gas indesiderate. Questa tecnica può essere
impiegata anche contro l’infiltrazione di gas radon.
Gli elementi della costruzione impermeabili all’acqua sono
impermeabili anche al radon. Perciò nelle regioni dove la falda freatica
si trova a scarsa profondità, gli edifici in genere sono dotati di una buona
protezione contro il radon.
Nelle regioni ad elevata concentrazione di radon e con buone
possibilità di «approvvigionamento» (terreno a struttura porosa) si
potranno utilizzare le tecniche di costruzione isolanti ben note per
garantire l’impermeabilità all’acqua. Le soluzioni non comprendono solo
l’isolamento delle superfici, ma anche elementi di costruzione speciali e
disposizioni costruttive particolari per la tenuta stagna dei punti di
passaggio delle tubazioni, dei giunti di dilatazione.
L’impiego esteso di membrane impermeabili al gas esternamente
all’edificio è adatto se la costruzione in progetto si trova in una regione
61
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
ad elevata concentrazione di radon oppure se non viene realizzata
interamente in cemento armato.
L’isolamento dello scavo di fondazione può essere effettuato
utilizzando membrane impermeabilizzanti in polimeri bituminosi
plastificati o membrane di plastica. Per la progettazione e la messa in
opera di sigillature con membrane isolanti occorre rivolgersi a specialisti
o consulenti dei diversi fabbricanti di prodotti.
Le tecniche di costruzione consuete, consistenti nel posare la
piastra di fondazione su del materiale isolante resistente alla pressione
(lana di vetro o polistirene espanso), non costituiscono di per sé un buon
isolamento contro il radon. Nelle regioni ad elevata concentrazione di
radon anche in questo caso si deve posare una membrana al di sotto
dell’isolamento termico e incollarla con cura sullo strato di isolamento
termico esterno e sotterraneo delle pareti laterali.
Al di fuori delle regioni ad alta concentrazione di radon, sarà
sufficiente che il piano interrato sia interamente costruito in cemento
armato per proteggere sufficientemente dal radon proveniente dal
sottosuolo.
Isolamento perimetrico : L’isolamento termico esterno nel
terreno è una soluzione di provata efficacia che garantisce ottimi
risultati. In presenza di tale isolamento i locali sotto il livello del suolo
possono venire riscaldati o, in caso contrario,fungono da intercapedine
tra il terreno ed i locali riscaldati.
Isolamento interno delle superfici : Per il risanamento di edifici
esistenti l’isolamento delle superfici, nella maggior parte dei casi, può
essere effettuato solo dalla parte interna dell’edificio. Normalmente
l’isolamento effettuato all’interno comporta però un numero molto
maggiore di raccordi e connessioni, i quali a loro volta aumentano il
rischio di tenuta non perfetta. Per questo motivo si dovrebbe evitare il
più possibile l’isolamento all’interno dell’edificio nelle nuove
costruzioni.
Oltre alle membrane isolanti esistono anche materiali sigillanti
liquidi o spatolabili. Le misure di isolamento da sole sono sufficienti
solo in caso di concentrazioni di radon inferiori a 1000 Bq/m3.
62
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
Anche nel caso dell’isolamento interno vale il principio per cui le
tecniche impiegate contro l’umidità sono efficaci anche contro il radon.
Le malte di isolamento fragili non sono efficaci per sigillare le crepe
dovute agli assestamenti e le membrane isolanti sono efficaci solo se
vengono incollate o saldate bene e senza fessure.
Ci sono anche delle possibilità di risanamento interno da radon
che non devono necessariamente ispirarsi alla protezione dall’umidità. In
presenza di isolamento termico tra gli elementi della costruzione ed il
terreno, la barriera impermeabile al vapore d’acqua può proteggere
efficacemente anche dal radon.
Per questo tipo di isolamento vengono in genere utilizzate :
•
Malte isolanti : Questi rivestimenti costituiscono un buon
isolamento dal radon purché non presentino crepe o forature. In
ogni caso occorre un controllo molto accurato in quanto i punti
non a tenuta stagna dove si infiltra il radon non diventano
semplicemente umidi come nel caso dell’acqua e dunque
rimangono invisibili, non vengono stuccati e fanno aumentare la
concentrazione di radon nell’ambiente. Inoltre si richiede un
fondo stabile, privo di crepe di assestamento e giunti di
dilatazione. Le normali pitture sintetiche non sono sufficienti
nella protezione dal radon.
•
Membrane di isolamento dall’umidità come protezione dal
radon : Esistono diversi dispositivi e sistemi a base di membrane
isolanti per la protezione dalle infiltrazioni di umidità. Queste
tecniche sono adatte anche a bloccare le infiltrazioni di radon.
Per la protezione dal radon tuttavia è necessario rafforzare le
misure normalmente sufficienti per una buona protezione contro
le infiltrazioni di umidità: sigillare con cura le cuciture, incollare
o saldare le membrane senza lasciare fessure, sigillare
accuratamente tutti i punti di perforazione. Le membrane isolanti
vanno posate nella parte interna dell’edificio. Durante la posa
occorre fare attenzione che le membrane non vengano
impropriamente rovinate da strumenti per il fissaggio del
rivestimento.
63
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
•
Barriere impermeabili al vapore d’acqua : Quando le parti
dell’edificio a contatto col terreno sono dotate di un isolamento
termico, dalla parte calda dell’isolamento è necessaria una
barriera impermeabile al vapore d’acqua o un elemento della
costruzione sufficientemente impermeabile al vapore, così da
evitare la formazione di condensa nella costruzione. Gli elementi
della costruzione totalmente o notevolmente impermeabili al
vapore d’acqua (equivalenti a uno strato d’aria di più di 10 m)
costituiscono un isolamento sufficiente anche contro il radon,
nonostante la permeabilità al radon e al vapore d’acqua non siano
identiche. Per l’impermeabilità al radon più che per il rischio di
diffusione del vapore è essenziale l’assenza di perdite o fessure
nella barriera impermeabile installata.
•
Sigillatura dei solai sotto i locali abitativi : Le solette in
cemento armato che hanno uno spessore superiore ai 30
centimetri, si possono considerare sufficientemente impermeabili
al radon. Nel caso di vecchi solai pieni, può rendersi necessaria
la stuccatura delle crepe o delle fessure; lo stesso vale per le
pareti. Invece, nel caso dei solai leggeri (solai in legno), occorre
analizzare la costruzione in modo da scoprire quale sia lo strato
che garantisce la tenuta all’aria e al radon e se la tenuta sia
perfetta in tutti i punti di raccordo.
Isolamento di passaggi di condutture, buchi e crepe :
L’isolamento ermetico di pavimenti, soffitti e pareti è efficace solo se
tutte le aperture, intenzionali e non, vengono isolate a regola d’arte.
Qui di seguito presentiamo varie possibilità di isolamento valide
in generale che hanno particolare importanza per la problematica del
radon.
I materiali di isolamento disponibili sono numerosissimi e
occorre sceglierli bene in base alla qualità e alla durevolezza. I materiali
isolanti più adatti sono quelli dotati di maggiore elasticità.
I mastici ad elasticità permanente sono adatti per la stuccatura di
fessure, raccordi (ad esempio intorno ai passaggi delle condotte) e
64
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
piccoli fori, anche se le parti sono soggette a piccoli movimenti. A
seconda della situazione si impiegano diversi materiali ad elasticità
permanente come ad esempio mastici siliconici, acrilici, polisolforati.
Esistono anche nastri adesivi e da assemblaggio elastici che sono
particolarmente indicati per l’isolamento del raccordo di elementi della
costruzione, come per esempio per attaccare le membrane isolanti al
soffitto o i rivestimenti del pavimento ai pannelli murali, ma anche per la
ricopertura di giunti di dilatazione.
Un altro accorgimento può essere dato dalle condotte ed i cavi
che si possono far passare in tubi che vengono incollati o saldati con le
membrane isolanti. Naturalmente, nel tubo contenente i cavi o le
condotte, le parti rimaste vuote vanno colmate con materiale di tenuta a
elasticità permanente almeno nei tratti iniziale e finale della condotta.
Isolamento di porte, coperchi di pozzetti : Se non si è riusciti a
ridurre la concentrazione di radon o se le misure di isolamento non
hanno dato i risultati sperati, occorre isolare le porte di accesso ai locali
sotterranei o quelle che mettono in comunicazione tali locali con il vano
delle scale. Le finestre e le porte ad alto isolamento acustico sono anche
ben adatte ad arginare l’infiltrazione di aria e di radon.
Al contrario, le porte tagliafuoco non forniscono una buona
tenuta all’aria, infatti i profilati di tenuta elastici, a causa della loro
scarsa resistenza al fuoco, non vengono impiegati nella costruzione di
queste porte. Altri elementi da sigillare sono i coperchi dei pozzetti
sistemati nei pavimenti per i controlli periodici delle condotte. Per
aumentare la tenuta stagna di porte, coperchi di pozzetti ed elementi
simili occorre considerare i seguenti punti :
•
Guarnizioni isolanti elastiche : sono l’unico mezzo giusto per
isolare in misura sufficiente gli elementi mobili della
costruzione. Tuttavia il profilo deve essere adatto alle superfici di
battuta. Inoltre la guarnizione deve correre lungo tutto il
perimetro dell’apertura senza interruzioni e deve essere adattata a
regola d’arte. In genere è sufficiente una sola guarnizione
perimetrale e si può rinunciare alla doppia guarnizione che si
impiega normalmente quando è necessario un forte isolamento
acustico. Ma se nell'ambiente considerato c’è una concentrazione
65
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
di radon superiore di 1000 Bq/m3 e la porta in questione viene
aperta e chiusa frequentemente, può essere opportuno applicare
una seconda guarnizione, inoltre le guarnizioni andranno
applicate con cura nelle scanalature lungo tutto il perimetro. Nel
caso degli elementi mobili della costruzione bisogna considerare
anche che col tempo le guarnizioni elastiche si logorano e
dunque occorre controllarle periodicamente e se necessario
effettuare una sostituzione.
•
Soglie : Le soglie delle porte che devono garantire una buona
protezione dall’infiltrazione del radon devono essere modificate
in modo che forniscano una battuta sulla quale si deve poi
applicare una guarnizione elastica collegata con le guarnizioni
laterali. Le guarnizioni mobili a pressione con profilo a camera
vuota isolano piuttosto bene; in ogni caso la superficie dove il
profilo si appoggia al pavimento deve essere piana e liscia.
Occorre anche assicurare una buona continuità delle guarnizioni
ai lati dell’apertura. Anche in questo caso un buon isolamento
acustico garantisce sufficiente protezione contro il radon.
•
Buchi delle serrature.
5.2.2.Espulsione del radon mediante ventilazione
L’aria del sottosuolo contenente radon si infiltra nell’edificio se
tra il sottosuolo e l’interno dell’edificio esiste una depressione. Questa
espressione ha diverse cause.
In ogni edificio si crea un dislivello di pressione dal basso verso
l’alto, per cause termiche. Questa differenza di pressione naturale
aumenta in inverno all’interno di ogni piano o tra diversi piani e può
venire accentuata da costruzioni come il vano dell’ascensore o le prese
d’aria.
Certe installazioni, come per esempio ventilatori elettrici
aspiranti possono aumentare la depressione se le aperture di
approvvigionamento d’aria sono insufficienti.
66
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
L’influsso del vento varia a seconda della posizione e
dell’isolamento dell’edificio. Il vento può aggravare notevolmente il
problema del radon e non è comunque un partner affidabile per
risolverlo.
A seconda delle differenze termiche tra l’interno e l’esterno,
dell’azione del vento e della permeabilità tra i singoli piani dell’edificio
si possono creare delle forti depressioni tra il suolo e l’edificio
sovrastante. Gli effetti del vento hanno invece un ruolo importante nelle
regioni dove i venti sono forti e costantemente presenti, per esempio i
cosiddetti venti di valle in montagna.
Nel caso di nuove costruzioni si adotteranno misure miranti a
impedire ogni infiltrazione di radon. Nel caso di edifici esistenti con alte
concentrazioni di radon questo obiettivo non si può sempre raggiungere
con spese proporzionate.
Le strategie di ventilazione si possono suddividere in :
•
eliminazione dei fattori che generano depressione;
•
ventilazione dell’area sottostante l’edificio;
•
generazione di una sovrappressione artificiale nell’edificio;
•
espulsione mediante ventilazione dell’aria ricca di radon dai
locali di lavoro.
Si possono riscontrare eccessive concentrazioni di radon sia in
edifici dotati di un buon isolamento che in edifici isolati male. Se le
pareti di un edificio non sono isolate ermeticamente, aumenta lo scambio
d’aria con l’esterno e dunque tendenzialmente la concentrazione di
radon dovrebbe diminuire. Ma allo stesso tempo ciò può aggravare la
depressione e far aumentare l’infiltrazione di radon. In generale il cattivo
isolamento non migliora la situazione.
Risulta invece decisiva la ripartizione della pressione all’interno
dell’edificio, determinata dalla disposizione dei locali, dal loro
collegamento, dalla possibilità di passaggio dell’aria tra i vari piani
dell’edificio, causata da pavimenti non a tenuta, da vani scala aperti, da
pozzetti e da impianti di aspirazione.
67
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
L’isolamento ermetico al posto giusto riduce la depressione tra
gli ambienti, lo stesso effetto si ottiene tramite l’apporto di aria fresca a
livello del piano terreno. In molti casi è sufficiente creare aperture
permanenti o assicurarsi che le cavità siano sufficientemente ventilate.
Quando si impiega un ventilatore si parla di ventilazione attiva.
Se l’aria ricca di radon viene espulsa a livello del tetto, può risultare
sufficiente il gradiente termico naturale e non è necessario impiegare un
ventilatore. I sistemi attivi hanno due grossi svantaggi: Cconsumano
energia elettrica ed hanno bisogno di manutenzione ed hanno una durata
sensibilmente inferiore a quella dell’edificio.
Si dovrebbe ricorrere a sistemi di ventilazione attivi solo in una
seconda fase, se i sistemi passivi non hanno portato i risultati sperati. A
seconda della situazione di partenza è comunque consigliabile adottare
già nella prima fase degli accorgimenti che facilitino la successiva
installazione di un ventilatore.
Eliminazione della depressione : La differenza di pressione tra
l’aria del sottosuolo e quella dei locali seminterrati è la causa
dell’infiltrazione del radon. Dunque in ogni caso la prima cosa da fare è
identificare i fattori responsabili della depressione ed eliminarli per
quanto possibile. Nelle nuove costruzioni queste misure devono essere
determinate già a livello di progettazione e devono essere poi eseguite
correttamente.
Nel caso di edifici esistenti queste misure possono andare da
semplici disposizioni d’uso a grossi interventi costruttivi. Creare
aperture sopra il livello del suolo per l’apporto d’aria fresca.
A seconda della situazione, questa depressione può essere
trasmessa alle parti della costruzione a contatto col suolo e risucchiare
aria del sottosuolo ricca di radon. Senza dubbio le prese d’aria e le
valvole poste al di sopra del livello del suolo sono un passo avanti
rispetto alla presenza di impianti di aspirazione privi di apporto di aria
fresca, ma questa tecnica non è adatta per l’impiego nelle aree ad elevata
concentrazione di radon, poiché per aprirle è necessaria una depressione.
Le aperture effettuate nell’ambito di lavori di risanamento
dovranno essere di dimensioni sufficienti e dovranno essere
68
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
accompagnate da misure miranti all’aumento dell’isolamento degli
ambienti a contatto col suolo.
Messa in depressione del terreno situato sotto l’edificio : La
ventilazione del terreno situato sotto l’edificio consente l’asportazione
passiva o attiva (con ventilatore) dell’aria del sottosuolo ricca di radon.
Per questo provvedimento si può possono adoperare soluzioni
diverse, ad esempio si aspira l’aria dalle intercapedini o dai riempimenti
molto porosi.
L’aria fresca che rimpiazza l’aria estratta diluisce
sufficientemente le piccole quantità di radon esalanti dal sottosuolo.
Affinchè funzioni è condizione necessaria che le aperture per la
ventilazione devono essere di dimensioni sufficientemente grandi.
Un altro metodo consiste nelle intercapedini o negli strati di terra
sotto l’edificio generando una depressione. Questa soluzione è
applicabile su un sottosuolo piuttosto compatto e impermeabile.
Solo a queste condizioni si riesce a mantenere una depressione
sufficiente ad ostacolare l’infiltrazione dell’aria del sottosuolo
nell’edificio, creando flussi d’aria di volume ridotto e con potenze di
estrazione minime. Se il suolo o il riempimento si rivela così poroso da
impedire la generazione della depressione desiderata con mezzi
ragionevoli, si possono ottenere risultati equivalenti tramite la
ventilazione. In molti casi queste due misure si possono anche
combinare.
Aumento della ventilazione attiva e passiva nell’ambiente di
lavoro : È possibile diminuire la concentrazione di radon nell'ambiente
lavorativo, intensificando il ricambio d’aria.
Si produce così una riduzione temporanea della concentrazione
di radon. Nei periodi freddi questa strategia presenta evidenti
controindicazioni: se si aprono spesso le finestre per garantire un forte
ricambio d’aria diminuisce la temperatura degli ambienti e di
conseguenza anche il comfort abitativo. Una soluzione migliore è
costituita dall’installazione di un impianto di ventilazione con recupero
del calore.
69
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
Prima dell’espulsione, tramite uno scambiatore o una pompa di
calore, si estraggono il calore e l’umidità dall’aria raccolta e si trasmette
il calore all’aria fresca. Gli impianti di ventilazione con recupero del
calore consentono un intenso ricambio d’aria, necessario per ridurre la
concentrazione di radon, anche durante l’inverno, senza eccessive
perdite energetiche.
Inoltre, il ricambio d’aria è garantito ininterrottamente e non
dipende dalle abitudini dei lavoratori. In aggiunta esistono impianti di
filtrazione dell’aria muniti di filtri elettrostatici o a carboni attivi in
grado di catturare il radon o i figli del radon presenti in un ambiente.
Il provvedimento è particolarmente indicato ove le
concentrazioni non sono troppo elevate. Non è invece indicato per
concentrazioni elevate, indicativamente maggiori di 1000 Bq/m³ e per le
zone dal clima rigido.
Questo tipo d’intervento può essere condotto in diverse fasi, che,
dalla più semplice alla più complessa, sono: semplice apertura delle
finestre, realizzazione di aperture permanenti, aumento forzato dei
ricambi d’aria, aumento forzato dei ricambi d’aria con filtrazione
dell’aria. Nel caso di un aumento forzato dei ricambi d’aria, l’impianto
può essere utilizzato anche per mettere in pressione l’ambiente. Inoltre la
sua efficacia va verificata nell’arco dell’anno e nel tempo.
Ventilazione dei vespai : In genere, gli edifici sono dotati di un
vespaio che protegge efficacemente l’edificio dall’umidità.
Normalmente queste intercapedini sono dotate di aperture di aerazione.
L’allargamento e la disposizione ottimale di queste aperture possono
essere sufficienti per evacuare l’aria ricca di radon.
La ventilazione del vespaio può essere realizzata naturalmente,
mediante collegamento a camini nuovi o preesistenti o con la creazione
d’aperture permanenti, o in maniera forzata con l’ausilio di ventilatori.
In questo caso si può anche rinunciare all’apertura di ulteriori
prese d’aria e fare affidamento sull’effetto della depressione. Il
ventilatore deve avere un buon rendimento energetico e funzionare
silenziosamente in depressione (fino a –40 Pa).
70
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
Può darsi che le aperture di aerazione non siano sufficienti e che
si renda necessario operare delle aperture laterali nella casa più in alto e
in quella più in basso per evitare che le estese correnti d’aria si
arricchiscano troppo di radon.
Ove si debbano ripavimentare locali di soggiorno con soletta di
pavimentazione a contatto col terreno può risultare conveniente risolvere
il problema del radon sostituendo il pavimento esistente con un nuovo
pavimento con vuoto sanitario sottostante. Onde impedire l’aspirazione
di aria dal locale sovrastante conviene disporre, sopra gli elementi che
sorreggono la pavimentazione, una membrana di polietilene.
Aspirazione forzata da canaline e da intercapedine : Nel primo
caso lungo le pareti interne del locale, si dispone un canale di raccolta
per il radon, collegato ad un ventilatore che vi genera una leggera
depressione e spinge all’aperto tramite un tubo di scarico l’aria carica di
radon aspirata dal suolo. Nel secondo caso invece possono essere
realizzati al di sopra dei pavimenti esistenti nuovi pavimenti dotati di
vuoto sanitario di vario tipo: sul mercato esistono diversi prodotti
prefabbricati che, normalmente, vengono impiegati nell’allestimento di
uffici per creare un vano tecnico al di sotto del pavimento (Figura 5.1 e
5.2.).
Figura 5.1 e 5.2: Aspirazione forzata da canalina e da intercapedine
Il radon che penetra attraverso il suolo si accumula nel vuoto
sanitario e, per espellerlo, basterà provvedere al solo inserimento di una
71
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
canna d’aspirazione e di un ventilatore. In ogni caso il pavimento deve
essere assolutamente stagno rispetto al locale sovrastante.
L’aspirazione da canalina o da intercapedine è indicata nel caso
si debbano risanare unicamente singoli locali di piccole dimensioni. Per
evitare una depressione nel locale è assolutamente indispensabile che sia
la canalina che la pavimentazione sopra l’intercapedine siano
assolutamente a tenuta. Tuttavia il mantenimento delle suddette
condizioni nel tempo è di difficile realizzazione.
Vespaio con ventilazione naturale o forzata : Poiché il radon
si infiltra dagli scantinati o se, presenti, dai vespai, l’accorgimento più
semplice per impedire l’ingresso del radon nei locali superiori può
essere costituito dall’incremento del numero di ricambi d’aria in questi
spazi.
La ventilazione può essere realizzata in maniera naturale, ad
esempio aprendo finestre già presenti o praticando dei fori d’aerazione
nelle pareti come nel caso del vespaio, oppure in maniera forzata
applicandovi in aggiunta dei ventilatori.
Vespaio con pressurizzazione forzata : Un altro metodo può
essere quello di evitare l’ingresso del radon nei vespai e quindi anche
negli ambienti circostanti e superiori, creando una leggera
sovrappressione in questi spazi. Allo scopo possono essere utilizzati
semplici ventilatori che immettono aria, generalmente aria proveniente
dall'esterno.
Vespaio con depressurizzazione forzata o naturale : In molti
casi anche la creazione di una depressione può essere un’efficiente
contromisura. La depressurizzazione può essere realizzata in maniera
naturale con un condotto verticale che sfocia in un camino sul tetto,
oppure, con maggiore efficacia, istallando un ventilatore sul condotto
stesso oppure direttamente verso l’esterno. Questo metodo generalmente
tende ad aumentare la concentrazione di radon in questi ambienti, ma la
depressione, agendo nei confronti dei locali circostanti o superiori,
impedirà al radon di penetrare in questi ultimi.
72
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
In tutti e tre i casi, i vespai devono essere il più possibile a tenuta,
in modo da poter minimizzare la potenza del ventilatore e diminuire le
perdite termiche. Si tratta normalmente delle prime azioni da
intraprendersi qualora gli edifici siano dotati di vespai. La principale
limitazione, soprattutto per la ventilazione naturale e la pressurizzazione,
è costituita dall’abbassamento della temperatura nei periodi più freddi
dell’anno, in conseguenza dell’immissione d’aria esterna.
In particolare per la pressurizzazione è indispensabile che la
cantina/vespaio sia sufficientemente isolata dalla restante parte
dell’edificio ( Figura n. 5.3 e 5.4).
Figura 5.3 e 5.4: Depressione e sovrappressione nel vespaio o cantina
La depressurizzazione del terreno situato sotto l’edificio consente
l’asportazione passiva o attiva del radon direttamente dal suolo e quindi
limita il suo ingresso nell’edificio. In alternativa è possibile impedire
l’ingresso del radon nell’edificio pressurizzando il suolo sotto la
costruzione.
Depressurizzazione del suolo con pozzetto o punto
d’aspirazione con condotta interna o esterna : L’aria del sottosuolo
viene raccolta in un semplice pozzo o punto di raccolta realizzato sotto il
pavimento esistente. In funzione della superficie da risanare i punti
possono anche essere più di uno. La depressione nel suolo si crea
73
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
naturalmente o mediante aspirazione forzata e l’aria viene dispersa
all’esterno tramite una condotta.
Il lavoro può essere realizzato o direttamente dall’interno
dell’edificio, condotta interna, oppure dall’esterno senza intaccare le
opere di pavimentazione, condotta esterna.
In generale la posizione ottimale del punto di raccolta è quella
centrale rispetto all’area da risanare. Nel caso in cui sia stato individuato
un preciso punto di risalita del radon, quel punto potrebbe rappresentare
la scelta più opportuna per il posizionamento del pozzetto. Ove non sia
possibile operare queste scelte, anche un punto d’aspirazione esterno
all’edificio può risultare adatto allo scopo. In questo caso la profondità
del pozzetto deve essere maggiore di quella delle fondamenta
dell’edificio.
Inoltre per creare una sufficiente depressione anche nel suolo
sottostante l’edificio, è necessaria l’aspirazione forzata con ventilatori di
potenza generalmente superiore a quelli utilizzati nei casi precedenti
(Figura n. 5.5. e 5.6. ).
Figura 5.5. e 5.6. : Pozzetto esterno ed interno alla casa
Tubi di drenaggio posati nel ghiaino : In alternativa al pozzetto
o ai singoli punti d’aspirazione è possibile creare la depressione
attraverso la posa di opportuni tubi di drenaggio (perforati) lungo il
perimetro dell’area a risanare. Questi tubi drenanti, uniti tra loro,
74
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
dovranno formare un singolo anello chiuso collegato alla canna
d’aspirazione. Anche in questo caso può essere sufficiente una
depressione che si crea naturalmente, in caso contrario si applicherà un
aspiratore.
A differenza dell’aspirazione dell’aria dei vespai, in questo caso,
l’aria ricca di radon non viene sostituita da aria fresca esterna, ma da
altra aria del sottosuolo, che contiene quantitativi naturali di radon.
Perciò questa tecnica è efficace solo se si riesce a creare una depressione
per tutta la superficie della base dell’edificio.
Affinché il drenaggio sia pienamente efficace è necessario che il
terreno sia piuttosto permeabile all’aria. La presenza di uno strato di
ghiaia favorisce un buon funzionamento del drenaggio. Più
impermeabile è il terreno, più fitta deve essere la rete di tubi (Figura n.
5.7).
Figura 5.7: Tubi di drenaggio
I tubi possono essere inseriti anche per mezzo di perforazione.
Nel caso di terreni molto porosi può essere sensato posare una guaina
sotto l’intera estensione del sistema di tubi. Ciò impedisce
l’approvvigionamento di aria del sottosuolo creando una depressione.
Una ulteriore possibilità è costituita dalla posa di un sistema di
tubi di drenaggio orizzontali e verticali in corrispondenza di muri e
75
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
pavimenti a contatto col terreno. Il presupposto necessario per garantire
l’efficacia di questa tecnica è dunque una struttura del terreno adeguata.
Pressurizzazione del suolo sotto l'edificio : Nei casi in cui la
depressurizzazione del suolo non risulti efficace si può valutare la
possibilità di pressurizzare il suolo creando un cuscino d’aria sotto
l’edificio. Il metodo in genere è molto efficace ma, se la temperatura
scende sotto zero, il congelamento del suolo che ne può derivare, può
compromettere la stabilità e l’integrità dell’edificio.
Nel caso in cui questa sia l’unica soluzione possibile, allo scopo
di limitare il rischio di congelamento del suolo, si consiglia di immettere
nel suolo l’aria interna dell’edificio (Figura n. 5.8).
Figura 5.8: Pressurizzazione del suolo sotto la casa .
La principale limitazione di tutti i metodi sopra descritti, è
rappresentata da suoli particolarmente compatti ed impermeabili (limo,
argilla) o roccia al di sotto dell’abitazione.
Anche nel caso di suoli estremamente permeabili il metodo
risulta poco efficace, in quanto è molto difficile creare una sufficiente
depressione nel terreno. Questi metodi sono altresì controindicati nel
caso di significativa presenza d’acqua nel suolo.
76
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
La depressurizzazione del suolo è indicata ove non sono presenti
vespai. L’efficienza del sistema cala significativamente qualora la
superficie di contatto con il suolo sia su più livelli, inoltre l’intervento
diventa complesso. Spesso la creazione di una depressione naturale
risulta non sufficiente per abbattere il radon. Si consiglia in ogni caso di
prevedere anche l’installazione di un ventilatore.
Messa in depressione dell’aria del sottosuolo tramite un
pozzo di raccolta centrale : L’aria del sottosuolo viene raccolta in un
semplice pozzo sotto il pavimento esistente e dispersa mediante
aspirazione. Il procedimento è efficace se tra il pavimento e il suolo
esiste un’intercapedine ininterrotta o se il suolo è molto permeabile.
Il pozzo di raccolta del radon è efficace se viene costruito fino
alla profondità giusta, cioè fino allo strato impermeabile del sottosuolo.
In condizioni sfavorevoli sarà necessario costruire diversi pozzi di
raccolta.
Messa in depressione del sottosuolo in singoli punti : Se in un
edificio esistente c’è spazio sufficiente per posare tubi di aspirazione e di
raccolta può risultare più semplice aspirare l’aria del sottosuolo per
mezzo di più tubi che vengono fatti passare nel pavimento a distanza
ravvicinata l’uno dall’altro.
5.3. Verifica dell'efficacia delle azioni di bonifica
L’efficacia delle azioni di rimedio, anche quelle più semplici, va
opportunamente verificata, sia su breve che su lungo periodo. Le
verifiche di breve periodo vanno eseguite ad azione di rimedio
terminata, nelle normali condizioni d’utilizzo degli ambienti risanati e,
se possibile, durante i periodi più freddi dell’anno o comunque quando la
concentrazione del radon è più elevata.
Per effettuare la verifica di breve periodo è necessario che le
azioni di rimedio applicate possano essere rese momentaneamente
inefficaci, in modo che sia possibile osservare il reale effetto dell’azione
77
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
di rimedio stessa. Ad esempio, nel caso di ventilazione, eventualmente
forzata, del vespaio dell’edificio, normalmente il loro effetto può essere
reso nullo sigillando provvisoriamente le bocchette di ventilazione o
spegnendo gli aspiratori.
Si consiglia un periodo minimo delle misure di verifica di circa
venti giorni suddivisi in tre periodi tra di loro contigui e può essere
utilizzata sia strumentazione attiva che passiva.
Gli strumenti vanno possibilmente posizionati in diversi locali,
allo scopo di approfondire la conoscenza della distribuzione spaziale
della concentrazione di radon all’interno dell’edificio stesso e di
verificare l’eventuale riduzione della concentrazione nei diversi locali.
Il primo periodo di misura viene effettuato ad azione di rimedio
“spenta”, il secondo ad azione di rimedio “accesa” ed il terzo ad azione
di rimedio nuovamente “spenta”. La durata del singolo periodo di
misura deve essere tale da garantire l’omogeneità dei tre periodi tra di
loro.
Ad esempio, per i luoghi di lavoro, l’unità minima dovrà essere
di una settimana, in modo da garantire la misura durante un ciclo
standard di utilizzo dell’edificio, comprendente sia giorni feriali che
festivi. L’utilizzo dei locali di un edificio, sia esso un luogo di lavoro o
un’abitazione privata, è normalmente diverso nei giorni lavorativi e nel
weekend. Possono essere scelti periodi inferiori alla settimana nel caso
sia possibile garantire la confrontabilità delle tre situazioni di misura.
La scelta di effettuare tre periodi di misura contigui è dettata dal
fatto che alla fine del primo periodo di misura potrebbero cambiare
anche le condizioni atmosferiche, con un effetto sulla concentrazione di
radon all’interno dell’edificio, impedendo una corretta interpretazione
dei dati. Il rischio di false interpretazioni viene ridotto effettuando il
terzo periodo di misura. In ogni caso la durata totale del periodo di
verifica dovrebbe essere comunque breve, onde ridurre al minimo le
fluttuazioni di radon causate dalla variazione dei parametri
meteorologici che vanno possibilmente rilevati.
In questo modo è anche possibile effettuare l’ottimizzazione
dell’intervento riducendo al minimo il rapporto costo beneficio. In
78
CAPITOLO 5
METODI DI BONIFICA
considerazione delle caratteristiche del radon, in sintesi, è assolutamente
necessario concludere la verifica con misure di lungo periodo, della
durata complessiva di un anno.
Inoltre vanno ripetute le misure nei casi di interventi strutturali
sull’edificio, interventi atti al risparmio energetico come la modifica
degli impianti di riscaldamento, isolamento di porte o finestre, ma anche
nel caso di installazione di un impianto di aria condizionata.
79
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
VILLA CERAMI
6.1. Area oggetto di studio
Oggetto di questo lavoro è l'analisi delle principali problematiche
affrontate all’interno del Servizio Fisica Sanitaria dell’APS
dell’Università di Catania in tema di risanamento da rischio Radon.
In particolare è stata esaminata un'area dell'Ateneo Catanese che
in un monitoraggio effettuato nel 2009/2010 presentava dei valori elevati
di concentrazione di gas di Radon rispetto alla normativa di riferimento.
L'area monitorata è Villa Cerami, la sede della facoltà di Giurisprudenza
.
Saranno illustarte le azioni di bonifica volte a ridurre o eliminare
la criticità presente all’interno di due locali, rendendo gli ambienti
nuovamente idonei per l'utilizzo da parte dei lavoratori.
Villa Cerami è uno dei palazzi storici più prestigiosi di Catania,
è stata costruita pochi anni dopo il terremoto dell'11 gennaio 1693 che
distrusse quasi totalmente la città e gran parte del Val Demone e del Val
di Noto.
Il luogo in cui la Villa sorgeva - lo "sperone del Penninello" era, assieme ai vicini quartieri S. Nicola, Montevergine, Santa Marta, in
posizione privilegiata dal punto di vista panoramico e storico. Da lì si
dominava la Città che rinasceva. In esso emergevano i resti degli
insediamenti romani; e sempre vive si conservavano le tradizioni sul
martirio di S. Euplio e di Sant'Agata. Accanto v'erano la Cattedrale
(antica) - quella oggi detta di S. Agata la Vetere, la casa dei Gesuiti, a
Catania dal 1500.
Essa era la residenza della famiglia Rosso di Cerami, e dal 1957
è la sede della Facoltà di Giurisprudenza dell'Università degli Studi di
Catania.
81
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.1. Villa Cerami.
Presenta un portale di ingresso, adorno dello stemma litico della
famiglia Rosso di Cerami, che dà sull'ampio cortile della villa, in cui si
innesta lo scalone monumentale, arricchito da una fontana. La villa è
composta da corpi settecenteschi rimaneggiati nell'Ottocento. Nella
corte, che separa la villa dall'edificio nuovo della facoltà di
giurisprudenza (opera dell'architetto Francesco Basile), si trova la
Grande bagnante, opera bronzea di Emilio Greco.
Dal punto di vista geologico la villa sorge sopra le rovine del
terremoto del 1693, che per loro entità hanno assunto rango di
formazione nella cartografia geologica.
Tutto il materiale di riporto che è derivato dal crollo degli edifici
storici circostanti si trova addensato a ridosso del muro di contenimento
di via Penninello e lungo il muro che forma la fortificazione
cinquecentesca del centro storico della città di Catania. Tale materiale ha
anche riempito parte dell'Anfiteatro romano che si trova al di sotto della
città.
A nord ovest il substrato della villa, originato dal crollo degli
edifici storici si trova a ridosso di un ulteriore alto morfolo costituito da
argille siltoso-marnose grigio-azzurre, in parte sormontate da terrazzi
alluvionali e lambite da due diverse colate laviche afferenti al
Mongibello recente, ovvero le lave dei Fratelli Pii (683 a.C.) e le lave di
Cibali (252 a. C.).
82
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.2. Villa Cerami,la freccia indica i locali interessati dalla bonifica.
I locali interessati dalla bonifica sono fra loro adiacenti e sorgono
al di sopra dei prodotti di scarto e riporto del terremoto del 1693, essi
confinano lungo il lato sud con il materiale di riempimento contenunto
del muro di contenimento della terrazza sovrastante.
Il più piccolo dei due locali considerati, presenta i lati rimanenti
confinanti con l'esterno e le cui dimensioni sono circa 9 m3, mentre
secondo locale, di circa 20 m3 quindi più ampio del primo e che viene
utilizzato come aula multimediale, ha presentato delle concentrazioni di
Radon più elevate ovvero pari a 5 volte il valore di 500 Bq/m3, ha una
parete esterna che si appoggia al terrapieno che fa da substrato alla villa,
su cui poggia anche la terrazza.
Il materiale che circonda entrambi i locali è formato da malta ed
elementi lapidei derivanti dai crolli avvenuti in occasione del terremoto.
Tale terrapieno ha un'origine lavica, estremamente eterogeneo,
diversamente addensato e per tale motivo anche di difficile
classificazione, inoltre presenta una porosità variabile che pare essere la
sorgente primaria del gas [15].
83
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
6.2. Il sistema di lavaggio dell'aria
Per limitare le concentrazioni elevate di gas Radon all'interno dei
due locali di Villa Cerami, è stato applicato un particolare sistema di
bonifica chiamato “Sistema di lavaggio dell'aria”, realizzato su progetto
dell'Area della prevenzione e sicurezza dalla ditta Acustias di Ascenzo
Ing. S, S.r.l.[16].
Essendo un metodo di bonifica sperimentale si è scelto di
inserirlo direttamente in questo capitolo e di non inserirlo tra tutti gli
altri metodi di bonifica elencati precedentemente in quanto molto
comuni e utilizzati.
Fig 6.3. e 6.4. Sezione e planimetria dei locali in cui è stato eseguito l'intervento.
Tale sistema consiste di varie unità :
•
sistema di aspirazione distribuito, formato da una serie di
tubazioni in PVC (UNI EN 1329) con dei fori di varia sezione,
questi tubi sono montati lungo le pareti confinanti con il
terrapieno e sono a loro volte collegate ad un sistema di
aspirazione;
•
contropareti in cartongesso, profilate il lamiera zincata e pannelli
dello spessore complessivo di 15 mm giuntati con velo di vetro e
stucco, dotate di alcune griglie di aerazione tipo FCR GVA 25
poste ai piedi delle pareti;
84
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
•
griglie di aerazione realizzate in corrispondenza delle porte
d'ingresso al fine di consentire il passaggio di aria e limitare il
disequilibrio di pressione fra interno ed esterno dei locali;
•
aspiratore centrifugo cassonato, posto all'interno del locale più
piccolo, collegato alle griglie d'aspirazione mediante le tubazioni
in PVC.
La realizzazione di questo impianto di lavaggio dell'aria è
avvenuta in fasi successive, in modo da poter effettuare diversi interventi
di ottimizzazione verificati contestualmente tramite il monitoraggio del
sistema per valutarne appunto l'efficacia già durante l'installazione. Per
prima cosa è stato installato il corpo principale d'aspirazione del sistema
e all'interno delle pareti sono stati inseriti i tubi di pvc con orifizi a
sezione variabile, durante tale installazione è avvenuto un primo
monitoraggio per poterne verificare il corretto funzionamento (fig.6.5)
Figura 6.5. Realizzazione sistema di aspirazione
Successivamente sono state realizzate le contropareti di
cartongesso con profili di lamiera zincata a copertura dei tubi in PVC
creado una intercapedine di aspirazione separata dall'ambiente di lavoro
lungo le pareti che confinano con il terrapieno, alla cui base sono stati
realizzati dei fori predisposti per il montaggio delle griglie di aspirazione
(fig.6.6. E 6.7.).
85
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.6 e 6.7. Realizzazione delle contropareti in cartongesso e predisposizione per
le grigli6 di aspirazione
Figura 6.8. Profili a lamiera zincata e pannelli in cartongesso per coprire i tubi in PVC
In seguito l'aspiratore con motorino centrifugo è stato coibentato
in modo da attutire il rumore emesso, ad esso è stato poi collegato un
timer, per ridurre i tempi d'accensione tale da avere un risparmio
energetico, limitando l'attivazione del sistema di aspirazione solo al
periodo di reale utilizzo dei locali (fig. 6.9.).
86
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.9. Aspiratore con motorino centrifugo
Una volta che tutto il sistema di lavaggio dell'aria è stato
realizzato, è stato avviato un nuovo processo di monitoraggio della
durata di una settimana tramite Alphaguard. Le misure son state poi
ripetute con cadenza regolare per alcune settimane in modo da registrare
le oscillazioni del Radon all'interno dei locali permettendo di predisporre
nel modo corretto il timer (fig. 6.10.)
Figura 6.10. Monitoraggio del gas Radon ad intervento ultimato
87
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
6.3. Analisi dei risultati del monitoraggio
[15]
Così come per la realizzazione anche il monitoraggio è avvenuto
in varie fasi. Nella prima fase ovvero prima dell'installazione del sistema
di lavaggio dell'aria sono stati utilizzati vari tipi di rivelatori : elettreti,
canestri di carbone attivo e dosimetri Cr39. Questa prima serie di
misurei è stata effettuata durante il mese di febbraio 2009 per una durata
totale di una settimana con elettreti short term, con Alphaguard e CR-39
ed elettreti long term per circa due mesi.
In tutti e tre i casi la quantità di Radon misurata supera lo
standard indicato nella normativa, quindi viene oltrepassato il valore
soglia di 500 Bq/m3 così come evidenziato nelle tabelle 6.I. E 6.II. :
Tabella 6.I. Confronto tra elettreti short e long term.
Elettreti Short Term
Elettreti Long Term
Codice Dosimetro
SCV 295
LM5171
Locale
Aula multimediale
Aula multimediale
Data Posizionamento 10/02/2009
17/02/2009
Ora
9:45
9:50
Data Ritiro
17/02/2009
06/04/2009
Ora
9:40
10:00
Rn [Bq/m ]
1425
1208
Incert. Rn
104
110
3
88
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Tabella 6.II. Confronto tra canestri a carbone attivo e dosimetri Cr39.
Codice
Canestri
Carbone
Attivo
Dosimetri
Cr39
Dosimetri
Cr39
Dosimetri
Cr39
211
37462
30934
30941
Aula
Aula
Aula
multimediale multimediale multimediale
Locale
10/02/2009
Data
Posizionam
ento
Locale
Studenti
17/02/2009
12/02/2009
12/02/200
9
9:50
9:35
10:35
06/04/2009
06/04/2009
06/04/200
9
9:35
10:00
10:00
10:00
Rn [Bq/m ]
2536
1036
1163
722
Incert. Rn
329
113
124
81
9:35
Ora
Data Ritiro 12/02/2009
Ora
3
Come si evince dai dati estrapolati dalle misurazioni effettuate si
può notare che la quantità di Radon presente all'interno dell'ambiente
considerato è estremamente elevata, in tutte le misurazioni si supera
notevolmente il valore indicato nella normativa, determinando un
ambiente poco salubre e inadatto alla presenza dei lavoratori e nel nostro
caso, degli studenti. Lo scopo finale di tale installazione è appunto
quello di limitare la presenza di Radon in questi ambienti alle sole ore
notturne ovvero quelle in cui non è presente nessuno all'interno e far si
che nell'arco della giornata la quantità del gas si abbassi al di sotto della
soglia prevista per tutelare le attività umane che si svolgono all'interno di
essi.
89
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Una seconda misurazione è stata effettuata durante l'installazione
per dimostrare l'efficacia del sistema di lavaggio dell'aria.
I risultati sono stati riportati in tabella 6.III.
Tabella 6.III. Misurazione con elettreti effettuata dopo la messa in funzione
del sistema di lavaggio dell'aria
Data
Posiz.
Ora
Data
Ritiro
Ora V.
V.
Rn[Bq Incert.
Iniziale Finale /m3]
Rn
10/04/2009 9:58 17/04/2009 9:46
680
476
516
41
10/04/2009 10:01 17/04/2009 9:46
686
515
428
35
10/04/2009 10:00 17/04/2009 9:46
723
535
471
39
10/04/2009 10:10 17/04/2009 9:49
711
596
273
26
10/04/2009 10:10 17/04/2009 9:49
711
581
317
28
In media il valore registrato dagli elettreti posizionati all'interno
dei locali interessati è di 402 Bq/m3 .
Anche in questo caso sono state svolte misurazioni in continuo
con Alphaguard che hanno confermato un abbassamento della presenza
del gas Radon in questa fase intermedia.
Da questa tabella si può notare come già nella prima settimana di
utilizzo del sistema di lavaggio dell'aria, la quantità di Radon registrata è
notevolmente più bassa rispetto al valore iniziale, rientrando all'interno
dei paramentri richiesti dalla normativa.
Infine una ulteriore sessione di misurazione è stata svolta dopo
aver completato l'installazione del sistema sperimentale per verificare
appunto l'efficacia una volta ultimato, per confermare che la
coibentazione sia stata effettuata nel modo corretto in modo da garantire
l'uscita del gas dall'aula senza dispersione, e che il timer sia stato settato
in modo da funzionare negli orari di maggiore affluenza da parte degli
studenti e non durante le ore notturne quando l'aula rimane vuota.
90
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Tabella 6.IV. Misurazione con elettreti effettuata ad intervento ultimato.
Codice
SEU 093
SDU 248
SDU 484
SEU 245
SDV 592
SDU 042
Data
Posiz.
05/10/2009
05/10/2009
05/10/2009
05/10/2009
05/10/2009
05/10/2009
Data
Conc.
Ritiro
Rn[Bq/m3]
12/10/2009
191
12/10/2009
170
12/10/2009
173
12/10/2009
202
12/10/2009
201
12/10/2009
197
Incert. Rn
18
18
17
20
20
19
Il buon funzionamento del sistema di lavaggio dell'aria è
confermato da quest'ultima misurazione, infatti i dati ottenuti (tabella
6.IV) evidenziano come la quantità di Radon rilevata si è ulterioremente
abbassata, infatti il valore medio registrato dagli elettreti posizionati
all'interno dei locali in cui è stata effettuata questa azione di bonifica è di
187 Bq/m3.
A dimostrazione della validità di questo sistema sperimentale e
per confermare che i risultati sono rimasti invariati nel tempo, si è scelto
di effettuare un'ulteriore misurazione con Alphaguard in data 25 giugno
2012, la misura è avvenuta in continuo con registrazione ogni 10 minuti,
quindi a distanza di circa tre anni dall'installazione del sistema di
lavaggio dell'aria.
La misurazione è durata una settimana, l'Alphaguard è stato
posizionato in data 25 giugno alle ore 16:10 per essere ritirato poi il 2
luglio 2012 alle ore 16:00, all'interno dell'auletta multimediale,
ovviamente lasciando indicazione di non toccare lo strumento durante la
misurazione.
Lo strumento ha misurato sia i valori di gas Radon presenti
nell'aula, ma anche l'incertezza della misurazione, la pressione dell'aria,
l'umidità e la temperatura.
91
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.11. Alphaguard posizionato per la misurazione.
Questi ultimi valori sono rimasti costanti per l'intera durata della
misurazione, l'unico che subisce delle oscillazioni è proprio quello
indicante la concentrazione del gas.
I risultati ottenuti sono visibili nelle figure 6.12. - 6.15.
Sull'asse delle ascisse sono riportate le date della misurazione,
mentre sull'asse delle ordinate la concentrazione di gas Radon, e
leggendo i dati si può notare una oscillazione della concentrazione tra il
giorno e la notte determinata dal timer che attiva il sistema di lavaggio
dell'aria nelle prime ore del mattino,prima dell'ingresso degli studenti,
abbassando la concentrazione del Radon che si accumula durante la
notte, quando il sistema rimane spento anche per risparmiare energia.
Dal grafico si può comunque notare che anche se il sistema
rimane spento nelle ore notturne il picco massimo raggiunto dal Radon è
pari a 125 Bq/m3 questo indica che nonostante il sistema venga
disattivato la quantità di gas non raggiunge più i valori che si
riscontravano prima dell'installazione e che superavano 500 Bq/m3 a
dimostrazione del buon funzionamento e della capacità di questo di
espellere quasi tutto il Radon presente nell'aula multimediale.
92
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.12. Concentrazione Radon misurata con Alphaguard
Figura 6.13. Umidità misurata con Alphaguard
93
CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
Figura 6.14. Temperatura misurata con Alphaguard
Figura 6.15. Pressione misurata con Alphaguard
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CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
6.4. Conclusioni
Questo lavoro di tesi, svolto all'interno dell'Area della Protezione
e della Sicurezza dell'Università di Catania ha avuto come finalità lo
studio dell'efficacia di un nuovo sistema di bonifica denominato Sistema
di lavaggio dell'aria precedentemente mai utilizzato.
La ricerca bibliografica eseguita sugli effetti del Radon e della
sua progenie nell'uomo ha messo in evidenza una stretta correlazione tra
l'esposizione a grandi concentrazioni di Radon in aria o in acqua e un
incremento nella probabilità di sviluppare un cancro a polmoni, stomaco
e, in misura minore, ad altri organi per la popolazione irraggiata.
Da un precedente monitoraggio radon presso le strutture
dell'Ateneo catanese sono stati evidenziati alcuni locali critici. In
particolare due locadi di Villa Cerami avevano mostrato valori di
concentrazione del gas Radon molto elevati. Pertanto si era provveduto a
bonificare questi due locali di Villa Cerami in quanto posti a contatto di
un terrapieno che può rapprensentare una sorgente di gas Radon.
E' satto realizzato un sistema di lavaggio dell'aria ancora poco
utilizzato. In questa tesi è stato svolto uno studio sulla sua efficacia.
In primo luogo è stato realizzato uno studio accurato delle
caratteristiche dei vari metodi di diffusione e di bonifica, esaminando
poi a parte questo nuovo sistema, descrivendone il funzionamento.
In seguito sono state analizzate le misure preliminari effettuate
sia prima, che durante, sia dopo la realizzazione della bonifica, e
successivamente è stata realizzata una ulteriore serie di misure con
l'Alphaguard per confermare la bontà del sistema di lavaggio dell'aria.
In conclusione, dopo aver effettuato varie misurazioni, di cui una
a distanza di circa tre anni, è stato possibile verificare e confermare
come il sistema sperimentale di lavaggio dell'aria applicato in questi due
locali di Villa Cerami abbia portato un notevole miglioramento alla
qualità dell'aria di tali aule.
Le oscillazioni che si prensentano negli ambienti con un picco
massimo di 125 Bq/m3 , tale valore è molto inferiore a quello di attività
indicato come limite di attenzione dalla Comunità Europea, potrebbero
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CAPITOLO 6
VILLA CERAMI
essere dovute all'attivazione e disattivazione del sistema, solo per
questioni di risparmio energetico, se il sistema rimanesse attivo anche la
notte, la quantità di Radon si abbasserebbe fino a raggiungere valori
minimi.
In questo caso studio invece si è preferito aggiungere un timer
che permettesse di avere orari di accensione e spegnimento definiti e
controllati. Quest'ultima misurazione ha confermato che tale sistema,
applicato per la prima volta, ha permesso di abbassare fin da subito la
quantità di Radon nell'ambiente e che ha anche garantito il
mantenimento di tale valore nel tempo.
Le misure di controllo vanno sicuramente ripetute nelle stesse
condizioni ambientali iniziali e anche a sistema spento perchè le
oscillazioni giorno/notte in realtà sono tipiche dell'andamento temporale
della concentrazione di Radon.
96
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