Átírás

1 1

2 AZ URÁNBÁNYÁSZAT UTÓLAGOS HATÁSAI A NYÍLT ÉS ZÁRT TEREK RADONKONCENTRÁCIÓJÁRA, BEAVATKOZÁSI LEHETŐSÉGEK Gorjánácz Zorán DOKTORI (Ph.D) ÉRTEKEZÉS TÉMAVEZETŐ Dr. Somlai János PANNON EGYETEM VESZPRÉM Kémia tudományok Doktori Iskola Radiokémiai tanszék

3 AZ URÁNBÁNYÁSZAT UTÓLAGOS HATÁSAI A NYÍLT ÉS ZÁRT TEREK RADONKONCENTRÁCIÓJÁRA, BEAVATKOZÁSI LEHETŐSÉGEK Értekezés doktori (PhD) fokozat elnyerése érdekében *a Veszprémi Egyetem... Doktori Iskolájához tartozóan*. Írta:... **Készült a Veszprémi Egyetem... iskolája keretében Témavezetõ: Dr.... Elfogadásra javaslom (igen / nem) (aláírás)** A jelölt a doktori szigorlaton... % -ot ért el, Az értekezést bírálóként elfogadásra javaslom: Bíráló neve: igen /nem. Bíráló neve:......) igen /nem. (aláírás) (aláírás) ***Bíráló neve:......) igen /nem. (aláírás) A jelölt az értekezés nyilvános vitáján...% - ot ért el Veszprém/Keszthely,. a Bíráló Bizottság elnöke A doktori (PhD) oklevél minõsítése... Az EDT elnöke Megjegyzés: a * közötti részt az egyéni felkészülõk, a ** közötti részt a szervezett képzésben résztvevõk használják, *** esetleges 3

4 Kivonat Szakdolgozatomban az uránbányászat utólagos hatásait vizsgáltam a nyílt és zárt terek radonkoncentrációira, hol, és milyen mértékű koncentrációnövekedést okozott, valamint ennek a lehetséges csökkentési beavatkozásaival foglalkoztam. Részletesebben kitérek a zagytározók problémakörére, ezek lehetséges megoldásaira és a már elvégzett beavatkozások eredményességére. Továbbá, vizsgáltam a bányaterület vonzáskörzetéhez tartozó települések, épületek belés kültéri radonkoncentrációját, mely mérések alapján választ kapunk, hol és milyen mértékű radonkoncentráció növekedés jelentkezik a bányászat következményeként. Beltéri radonkoncentráció csökkentésére vonatkozó beavatkozást végeztem több olyan épületben, melyekben egyértelműen, mérésekkel is igazolható, hogy a bányavágatok, bányaüregek által okozott beltéri radonkoncentráció növekedés van jelen. 4

5 Abstract The impact of an abandoned uranium mine to the outdoor and indoor radon concentration, remediation possibilities I investigated the impact of an abandoned uranium mine to the outdoor and indoor radon concentration, where and what degree of the radon concentration increased, and remediation techniques to decrease high indoor radon level. I present the health risk of the tailings ponds, the possible mitigation and evaluate the existing results. Furthermore, I measured the indoor and outdoor radon concentration in the houses and the places located near the former uranium mining area, to reveal relationships between uranium mine cavities and the surface radon concentration. I studied experimentally the remediation possibilities of high indoor radon concentration in the houses, originating from cracks and mining cavities. 5

6 Abriss Die nachträglichen Wirkungen des Uranbergbaus auf die Radonkonzentration von offenen und geschlossenen Räumen, Eingriffsmöglichkeiten In meiner Dissertation habe ich die nachträglichen Wirkungen des Uranbergbaus auf die Radonkonzentration von offenen und geschlossenen Räumen untersucht, wo und wie grosse Konzentrationszunahmen verursacht wurden, im Weiteren habe ich mich mit deren Eingriffsmöglichkeiten beschäftigt. Ich habe mich ausführlich über die Problematik der Pochschlammbecken, über deren Lösungsmöglichkeiten und über die Effektivität der schon geschaffenen Eingreifen verbreitet. Ich habe sowie innere und äussere Radonkonzentration der Gebäude und Siedlungen vom Anziehungskreis des Bergwerkgebietes untersucht. Aufgrund deren Messungen bekommt man die Antwort auf die Frage, wo und welcher Grad der Radonkonzentrationszunahme sich als Gefolge des Bergbaus meldet. Ich habe verschiedene Eingriffe für Minderung der innenräumlichen Radonkonzentration in mehreren Gebäuden angestellt, wo eindeutig mit Messungen bewiesen ist, dass die innenräumliche Radonkonzentrationszuname vom Aushub vorhanden ist. 6

7 Tartalomjegyzék: 1 Bevezetés Célkitűzések Hazai uránbányászat történeti áttekintése Uránbányászat nemzetközi áttekintése IRODALMI ÁTTEKINTÉS Radon jellemzése A radon transzportja A radon egészségügyi hatásai Zagytározók jellemzése Zagytározók kiindulási radiológiai állapota Zagytározók radiológiai hatásai Zagytározók rekultivációja Bányavágatok és üregrendszerek radiológiai hatása és környezetük radiológiai felmérése Beltéri radonkoncentráció csökkentésére irányuló beavatkozási technikák Alkalmazott mérési és számítási módszerek, eszközök Rn koncentráció mérése Légtéri 222 Rn koncentráció mérése Mintavételes és folyamatos 222 Rn koncentráció mérése Integrális 222 Rn koncentráció mérése Rn exhaláció mérése Talajgáz 222 Rn koncentráció meghatározása Külső gammasugárzás dózisteljesítményének mérése Levegő hosszúéletű alfa-aktivitáskoncentráció meghatározása Gamma-spektrometriai mérések, HpGe detektorral Lakossági és dolgozói sugárterhelések számítása ZAGYTÁROZÓI REKULTIVÁCIÓ RADIOLÓGIAI HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA II zagytározó, rekultivált területének radiológiai felmérése Nyílttéri levegő 222 Rn koncentráció Rn exhaláció

8 4.1.3 Talajgáz 222 Rn koncentráció Gamma-dózisteljesítmény értékek Zagytározók hatása a lakósági dózistöbbletre Zagytározók hatása a munkahelyi dózistöbbletre Környezetterhelési mérések Levegővizsgálatok elemzései Talajminták gamma-spektrometriai elemzései Növényminták gamma-spektrometriai elemzései Vízminták gamma-spektrometriai elemzései III. BÁNYAÜZEM RADIOLÓGIAI HATÁSAI Cserkút radiometriai felmérése Kővágószőlős radiometriai felmérése A bányavágatbeli radonkoncentráció változása Vágat felszíni hatásainak vizsgálata, keresztirányú profilokon Kővágószőlős lakott területének radiológiai felmérése Kővágószőlős és Cserkút lakosainak sugárterhelése BELTÉRI RADONKONCENTRÁCIÓ CSÖKKENTÉSÉRE IRÁNYULÓ BEAVATKOZÁSI TECHNIKÁK KIKÍSÉRLETEZÉSE A földalatti bányaüregrendszer radonkoncentrációjának változása Beavatkozási technikák kikísérletezése, erős radonkoncentráció feláramlása mellet Szellőztetéses beavatkozás Radongyűjtő zsomp kialakítása Radongyűjtő zsomp levegő befúvás Radonkút levegő megszívás Beavatkozási technikák értékelése Beavatkozások alkalmazása az egyes bányaüzem területén lévő épületeknél Idővédelem, mint beavatkozási módszer Szellőztetéses beavatkozás Padló repedésmentesítése Radongyűjtő zsomp levegőmegszívása ÖSSZEFOGLALÁS IRODALOMJEGYZÉK TÉZISEK

9 10 THESES KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS MELLÉKLETEK

10 1 Bevezetés 1.1 Célkitűzések Munkám során a hazai uránbányászat által okozott természeti károk helyreállításának milyenségét, minőségét elemeztem, ezen belül is az egyik, a természetben a legfontosabb dózisjárulékot adó, radon problémával foglalkoztam. Méréseim az ércdúsító üzemből származó és a zagytározókon elhelyezett melléktermékekre, az alacsonyabb urántartalmú és a perkolációs technológiával feldolgozott ércek hulladékaira valamint a meddőhányókra terjedtek ki. Vizsgáltam továbbá a felhagyott bányavágatokban kialakuló magas radonkoncentráció felszíni hatásait, beltérben való dúsulását és az egészségre már biztosan ártalmas nagy radonkoncentrációk lecsökkentések lehetőségeit, hatásosságát. Munkám első része az egyes és a kettes zagytározó radiológiai hatásainak vizsgálata a környezetre, a közelben lévő települések radiológiai kockázatainak elemzése, ezek megoldásainak és az eddigi rekultivációs munkáknak az ellenőrzése, vizsgálata. E célkitűzés érdekében a zagytározókat és környezetüket folyamatosan felmértem, rekultiváció előtt, közben és utána is, monitoring állomásokat telepítettünk ki a legmegfelelőbb helyekre (szélirány, leginkább veszélyeztetett település). Ezek mind a dolgozói, mind a lakossági dózisnövekedéséhez adnak jelentős információt, melyet a zagytározók, tehát a bányászat és ércfeldolgozás okozott és okoz (de a rekultiváció előrehaladtával egyre kisebb mértékben). Második és egyben a legérdekesebb feladatom, a bányavágatok, bányaüregek felszíni hatásainak a vizsgálata, a bánya üregrendszereinek környezetében lévő települések beltéri radonkoncentrációjának a változásából esetleges megnövekedéséből adódó probléma megoldása. Választ keresek, milyen forrásból és mekkora mértékben származik a megnövekedett beltéri radonkoncentráció, van e hatása a bányászatnak a radonproblémára, és ha van, választ kívánok adni, hol és mely épületeknél, mely okok miatt emelkedett meg. E téren a legveszélyeztetettebb település Kővágószőlős, mely alatt átlagosan 50 m mélyen húzódik az É-táró, melyben uralkodó magas radonkoncentráció esetleges 10

11 felszíni hatásait vizsgáltam. Ehhez szorosan hozzátartozik a repedészónák illetve a talaj lazább szerkezetének esetleges üregeknek a vizsgálata is, melyek a bányászat hatására (tehát a robbantásos vágathajtás miatt), alakulhatott ki. Az üregrendszerben felgyülemlett radonkoncentráció a repedéseken keresztül a beltéri radonkoncentrációra hatással lehet. Hol és mekkora mértékben van jelen ez a probléma, e disszertáció kereteiben keressük a választ. Egyes épületekben korábban mért magas radonkoncentráció miatt, különféle beavatkozási technikákat vizsgáltam, a radonkoncentráció lecsökkentése céljából. A magas radonkoncentráció értékek elsősorban az üzemi épületeknél jelentkeztek a legnagyobb mértékben, és emiatt is, ezen a területen több épületben végeztem különböző beavatkozásokat. A kutatásokat két fő épületre koncentráltam: az egyik épület a MECSEKÉRC Rt. bázis épülete, a másik a volt irattári épület. Az utóbbinál több fajta beavatkozás hatásosságát vizsgáltam. 1.2 Hazai uránbányászat történeti áttekintése Hazánkban az átfogó ipari célú uránérckutatás 1952 nyarán indult, kormányközi megállapodás alapján. Speciális földtani expedíciót szerveztek szovjet szakértők bevonásával. Még ugyanezen év nyarán szovjet kutató szakemberek - geológusok és geofizikusok a kor színvonalán álló műszerezettséggel megindították a kutatási munkákat. Először a meglévő érc- és szénbányák revíziós vizsgálatát végezték el. A következő évben sor került a Velencei és Mecsek hegység területeinek átvizsgálására júliusában a Mecsek hegység nyugati részén, a Jakabhegy D-i előterében, Kővágószőlős község K-i határában végzett gammamérések során - szinte az első bejárások alkalmával - T.Csuprova és L.Cs.Puhalszkij geofizikusok jelentős aktivitásokat észleltek a permi időszaki homokkő összletben. A mecseki lelőhely földtani kutatásának története ettől az időponttól számítható [1] szeptemberében, majd februárjában a Kővágószőlőstől D-re eső területen két nagyobb méretű akna mélyítését kezdték meg rendszeres föld alatti kutatás céljából (I. Bányaüzem). 11

12 A Pécsi Uránércbánya Vállalat működésének kezdeti éveihez a következő lényegesebb események és tevékenységek kapcsolódtak: - befejeződött az I. és II. Bányaüzem beruházása és ban mindkét üzemben megindult az érctermelés, - kifejlődött az ércosztályozás alaptechnológiája és 1958-ban elindult Szovjetunióba az első osztályozott ércszállítmány, - kialakult a lelőhely további feltárását célzó rendszeres földtani kutatás, melynek keretében Magyarországon elsőként alakult meg a bányageofizikai szolgálat, - elkészült a III. Bányaüzem beruházási terve, és az 1959-től épülő bányaüzem 1961-ben már ércet termelt, - önálló üzemként létrejött a tudományos kísérleti és kutató munka bázisa, az infrastruktúrát biztosító Szolgáltató Üzem és a földtani, geofizikai kutatásokat végző Kutató-Mélyfúró Üzem. A Pécsi Uránércbánya Vállalat e név alatt végzett tevékenységének záró aktusaként 1964-ben, az elkészült Vegyi Dúsítóműben előállították az első vegyi dúsítmányt 1. melléklet). Ezzel egyidőben a vállalat neve Mecseki Ércbányászati Vállalatra változott. A közben létrejött saját tervezési osztály elkészítette a IV. Bányaüzem beruházási programját, amelynek alapján megindult az 1000 m-nél mélyebb légakna és szállítóakna kialakítása. E két mélyaknával feltárt üzemben 1971-ben kezdődött meg a termelés. Az ebben a mélységben történő bányaművelés új igények kielégítését és új feladatok megoldását tette szükségessé. A tervezésben és építésben szerzett tapasztalatok birtokában a 70-es évek elején megkezdték az V. Bányaüzem beruházási programjának kidolgozását ben már a jóváhagyott program alapján indultak meg az új beruházás munkálatai ban az V. Bányaüzemben is megkezdődött a termelés. Időközben ércvagyon kimerülés miatt az I. Bányaüzem 1971-ben, a II. Bányaüzem 1987-ben bezárásra került. A III. Bányaüzem bányabezárási munkái 1995-ben fejeződtek be. 12

13 Az uránérctermelés és -feldolgozás a Mecseki Ércbányászati Vállalat által 1992-ben alapított MECSEKURÁN Kft. tevékenységi körében folyt tovább. A bányászat során mintegy 47 millió tonna kőzet került a felszínre, és ~23 ezer tonna fémurán kitermelése történt meg. A termelés leállításáról és a bányaüzemek bezárásáról először 1989-ben született döntés gazdaságossági problémák miatt, a bányászati tevékenység végleges befejezése azonban csak 1997 végére történt meg a Kormány 2161/1994. (XII.30.) sz. határozata alapján. A MECSEKÉRC Környezetvédelmi Rt. napjainkban rekultivációs, környezetvédelmi feladatokkal foglalkozik, amelynek során felszámolásra kerülnek az ötvenes évek végétől folytatott uránipari tevékenység környezeti kárai és rekultiválásra kerül minden egyes objektum, létesítmény. Mára már a legfontosabb rekultiválásra váró terület az egyes zagytározó, melynek a tereprendezését, a zagy áthalmozását elvégezték, csak az inaktív talajréteg felhordása maradt hátra. E feladat teljesítése után, gyakorlatilag elmondható, hogy teljesült az uránbánya környezetszennyezésének megszüntetése, illetve csökkentése az ALARA elv figyelembevétele mellet. A hátralevő hosszú távú monitoringot és az ivóvízbázis védelmére kialakított víztisztítást továbbra is fenn kell tartani, az esetleges természetes, eróziós stb. károk kiküszöbölésére, megelőzésére gondot kell fordítani. 1.3 Uránbányászat nemzetközi áttekintése Világszerte az uránbányászat és az urán feldolgozása a második világháború után lendült fel. A jelentősebb országok szinte mindegyike rendelkezett/rendelkezik saját uránbányával és ércdúsító üzemmel. Az uránbányászat szempontjából legjelentősebb országok között vannak az Amerikai Egyesült Államok, Oroszország (Szovjetunió), Kanada, Franciaország és Ausztrália. A bányászat és a feldolgozás során keletkezett nagy mennyiségű (elsősorban kőzet típusú) hulladék kezelése, kezdetben nem volt megoldott. Ennek oka az volt, hogy akkoriban nem tulajdonítottak nagy figyelmet a radioaktív tartalmú hulladék kőzetek iránt. Mire a problémára felfigyeltek, már számos helyen a lakosság, építőanyagként felhasználta a zagytározókról és meddőhányókról származó kőzetanyagot. 13

14 Számos példa közül két legjelentősebb problémát emelnék ki: az amerikai Grand Junction és az ukrajnai Zhovty Vody-ban történt eseteket. A Colorado államban lévő Grand Junction város lakói 1952 és 1966 között, több százezer tonna zagytározókról származó zagyanyagot építettek be a város és környékén lévő épületekbe, utcákba ban az állami szervek felfigyeltek arra, hogy a zagytározókra kihelyezett anyagot számos építkezésnél felhasználták, így ezt a folyamatot azonnal le is állították ben elkezdték az uránbányák vonzáskörzetében lévő épületek, városok teljes körű bel- és kültéri radonkoncentráció és gammadózisteljesítmény felmérését ben a Grand Junction Remedial Action Program program keretében elkezdték a rekultivációt. Felmérések során több mint területen, épületegységben történtek a mérések, melyek közül körülbelül 740 esetben történt beavatkozás. Ezt további 400 eset követte, amelynek végeztével a Grand Junction-i rekultiváció befejeződött. Számos épületet és utat is felszedtek a lakosság védelme érdekében. Ezt további zagytározók áthelyezése, rekultivációja követett. Hasonló eset történt az ukrajnai Zhovty Vody-ban is. A város utcáiba, épületeibe, terekbe beleépítették az uránbányászat/uránfeldolgozás során keletkezett radioaktív hulladékokat. A felmérések során, 5400 ponton találtak 1,2 µsv/h gammadózisteljesítményt meghaladó értéket. 460 helyen a gamma-dózis meghaladta a 10 µsv/h, és 57 helyen magasabb volt 30 µsv/h-nál. A terület rekultivációját 1980-as években kezdték meg, amely kiterjedt mind a lakóépületekre, lakóövezetre és az ipari területekre egyaránt. A folyamat nem volt olyan gyors, mint az amerikai esetben, mivel az 1994-es beltéri radonkoncentráció bomlástermékeinek (Rn_EEC) mérése alapján, a kétszáz mérési pont közül, a lakások 14 %-a Bq/m 3 között változott. 19 %-a 200 és 1000 Bq/m 3 között volt, míg a mért lakások 3,4 %-ban meghaladta az 1000 Bq/m 3 értéket. Ennek alapján a beavatkozásokat tovább folytatták, és a kritikus helyeken bevatkozásokat írtak elő. 14

15 2 IRODALMI ÁTTEKINTÉS 2.1 Radon jellemzése A radon a 86-os rendszámú elem, mely a nemesgázok csoportjába tartozik. A környezetben három izotópja fordul elő, mindegyik a három természetes eredetű bomlási sor egy-egy tagjaként. A 222 Rn (radon) az 238 U bomlási sorában, a 220 Rn (toron) a 232 Th bomlási sorában, míg a 219 Rn (aktinon) az 235 U bomlási sorában keletkezik [46, 47]. Az aktinon-nal érdemben nem kell foglalkoznunk, mivel a felezési ideje rövid (3,9 s) és az 235 U alacsony gyakorisága miatt, kis mennyiségben van jelen. A toron sem jelent számottevő problémát a dózistöbblet szempontjából, igaz a felezési ideje nagyobb az aktinon-nál (55 s) és mennyiségben is nagyobb arányban van jelen, de a rövid felezési ideje miatt, anomális koncentrációt, csak nagyon speciális környezetben alakíthat ki. Legnagyobb mennyiségben a 222 Rn izotóp fordul elő, mely az 1622 év felezési idejű 226 Ra (rádium) alfa-részecske kibocsátásával járó bomlásából keletkezik. A 222 Rn felezési ideje 3,824 nap. Ez az időtartam és a nagyobb mennyiség elegendő ahhoz, hogy a lakásokban feldúsulva, problémát okozzon A radon transzportja A radon kőzetekben végbemenő migrációs folyamatát két szakaszra bonthatjuk [33, 34, 35]: radonatomok pórustérbe való emanációja, radonatomok migrációja a pórustérben. Az emanációs folyamatot további két részre bonthatjuk: legelső lépés a radonatom keletkezése, mely a rádium alfa-bomlása útján megy végbe, majd ezt követően a radonatom kijutása az ásványszemcséből a pórustérbe. 15

16 A képződött radon egy része a kristályrácsban marad, míg a másik része kijut szemcseközti pórustérbe. A radon emanációjának folyamata a következőképpen játszódik le [36, 37]: Az alfa-bomlás során keletkező radonatom az energia- és lendület-megmaradás törvénye szerint visszalökődik. A visszalökődő radonatom kinetikus energiája 86 kev, ami elegendő arra, hogy a radonatom elmozduljon a keletkezési helyétől, és a közegben egy bizonyos utat megtegyen. Az átlagos úthossza kőzetszemcsékben nm, vízben 100 nm, míg a levegőben teszi meg a leghosszabb utat, 63 µm-t. A radonatom kiszabadulását a kőzetszemcséből az 1. ábra illusztrálja [47]: Ra Rn szemcse α pórustér víz visszalökődés gázfázisba α visszalökődés vízfázisba 1. ábra. A 222 Rn-atomok emanációja A radonatom kiszabadulása a kőzetszemcséből gyakorlatilag négy tényezőtől függ. Legfonatosabb a rádiumatom elhelyezkedése a kőzetszemcse térfogatában/felületén, a visszalökődés iránya, a pórusvíz mennyisége, és a kőzet szemcseméret-eloszlása. A radonatom kijutásának, vagy szemcse belsejében maradásának lehetséges esetei a következők: A visszalökődő radonatom az ásványszemcsében marad, ha a bomlás a szemcse felszínétől a visszalökődési úthossznál nagyobb mélységben keletkezik, vagy a visszalökődés következtében a radonatom a részecske belseje felé mozdul el. Abban az esetben, ha a rádiumatom a szemcse felületen, vagy a felülethez közel helyezkedik el, és a visszalökődés iránya is megfelelő, a radonatom kijuthat a pórustérbe. Amennyiben a pórusteret gáz tölti ki, kicsi annak a valószínűsége, 16

17 hogy a radonatom a pórustérben álljon meg. Ilyenkor, nagy valószínűséggel a szomszédos szemcsében nyelődik el. De az így elnyelődött radonatom, diffúzió útján a pórustérbe migrálhat, az általa elroncsolt becsapódási úton. A radonatom nagy valószínűséggel a pórustérben marad, ha a szemcséből kilépő radonatom a pórusvízbe érkezik. A kőzetből pórustérbe kijutott és az abban összességében keletkező teljes radonmennyiség arányát nevezzük emanációs koefficiensnek, és szokásosan % -ban adjuk meg. Emanáció mértékét jelentősen befolyásolja a kőzetek pórusvíz tartalma. Számos mérés alapján megállapították, hogy az eltérés általában 4-20 szoros lehet a nedves kőzet javára [38]. A pórustérbe emanálódott radonatomok további transzportját alapvetően két folyamat határozza meg: molekuláris diffúzió, pórusteret kitöltő folyadék- és gázfázisból eredő advekció (szállítás). Amennyiben a póruskitöltő közeg nyugalomban van, a diffúzió tekinthető a radontranszportot meghatározó folyamatnak. A különböző közegek diffúziós koefficienseit az 1. táblázat tartalmazza [39, 40]: Közeg D(m 2 s -1 ) Levegő 10-5 Sziklás - durva kavics *10-6 Száraz homok 10-5 Nedves homok 2.5*10-6 Rétegzett hordalék 5* *10-7 Agyagos réteg 8*10-8 Víz táblázat: 222 Rn diffúziós koefficiensei, különböző közegekben Figyelembe véve a radonatomok átlagos élettartamát, ami 5,5 nap, és az egyes táblázat diffúziós koefficienseit, könnyen kiszámítható, hogy a radonatomok mekkora utat képesek megtenni az egyes közegekben. Ennek megfelelően a vízben a radonatomok 5 17

18 cm-es, az átlagos talajokban 2 m-es (átalagban 1,2 m [43]), míg a levegőben 5 m-es távolságra juthatnak el, pusztán a diffúzióval [40, 44, 45]. Ha a talaj pórusai teljesesen telítettek vízzel, akkor a talaj a vízzel megegyező, vagy még annál is gyengébb diffúzióval rendelkezik. Ebből adódóan, a talaj permeabilitásából következtethetünk az adott terület diffúziós tényezőjére. Ennek részletes tanulmányozását Rodger és Nielsen 1991-ben végezte el [41, 42]. Végezetül megállapítható, hogy a diffúzió önmagában nem elegendő a nagyobb mélységekből történő radonfeláramláshoz. Ahhoz, hogy a radon több 10 m-es mélységből feláramoljon, szükséges a pórusteret kitöltő közeg mozgása. Ezt a mozgást veszi alapul a diffúziós-filtrációs modell, mely a pórusokat kitöltő közeg folytonos feláramlásával számol [46, 52]. Azonban ez a feláramlás átlagban nem éri el a több m/nap filtrációs sebességet, ami nem elegendő a nagyobb, akár több 100 m-es mélységekből történő radonfeláramláshoz. Ekkora feláramlási sebességgel, a geogázos radontranszport mikrobuborékos modellnél jelentkezik, melynek kidolgozására és meglétének alátámasztására, számos kutató végzett vizsgálatot [48, 49, 50, 51]. Geogázok alatt a földkéregben található és rendszerint mozgásban lévő természetes eredetű gázokat értjük. A szakirodalom számos lehetséges forrásról tesz említést, melyeket a következőkben röviden részletezzünk: A legjelentősebb a földköpeny és a földkéreg kigázosodási folyamatából eredő különböző, azaz levegőben is uralkodó gázok, a nitrogén, oxigén, széndioxid, argon, hidrogén és a hélium [53, 54]. Ezen felül, még a metánt is meg kell említeni, mely adott esetben, nagyobb mennyiségben is jelen lehet. Jelentős geogáz mennyiséget szolgáltat a földkéregbe került szerves anyag elbomlása is. Itt elsősorban a széndioxid és a metán jelenlétét kell megemlíteni [46]. A kőzetek radioaktív elemtartalma is előidéz geogáz feláramlást. Elsősorban az alfa-bomlás során felszabaduló energia a vízmolekulák elbontására fordítódhat, mely ezáltal hidrogént és oxigént képez. Utóbbi, a környezetben lévő szerves anyagok oxidálását követően széndioxid formájában távozhat, míg a hidrogén kémiailag semleges H 2 molekulákat alkot [46]. Ezenfelül, még a héliumot kell megemlíteni, ami maga az alfa-részecske. A geogázok ismertetése után feltevődik a kérdés, hogyan is működik ez a mikrobuborékos modell. Ennek részletezése Magyarországon, Baranyai István és 18

19 Várhegyi András nevéhez fűződik [46, 55, 56, 57], melynek elméleti alapja a következő: Adott geogáz feláramlás mellett, a pórusokat kitöltő pórusvíz telítődik a feláramló geogázzal, így azok gázbuborékokat alkotnak. A keletkezett buborékok, új felhajtóerőt szolgáltatnak a meglévő geogáz által szolgáltatott filtrációs felhajtóerőhöz (utóbbi nem szolgáltat elegendő sebességet a nagy mélységekből való radonfeláramláshoz). A gáz és víz fajsúlykülönbségéből adódó felhajtóerő jelentkezik, mely a geogázok feláramlási sebességét nagyságrendekkel megemelheti. A radonatomok a keletkezett buborékokhoz kötődnek, elsősorban azok folyadék-gáz fázishatárához. Így amennyiben a buborékok mozognak, úgy szállító közegként szolgálnak a radonatomoknak [46]. A buborékok kialakulásához, mindenképpen szükséges a vízzel telített közeg (ellenkező esetben diffúziós-filtrációs modell érvényesül), és a buborékok méretéhez viszonyítva nagy pórusmérettel rendelkező kőzetek. Tömör kőzetekben, csak a repedések mentén alakulhat ki buborékos transzport. A radon, a kőzet/talaj felső rétegébe való migrációját követően, kijut az atmoszférába (exhaláció). Ennek mértékét, számos tényező határozza meg: Nagysága függ a talaj radon koncentrációjától, mely továbbá függ a talaj 226 Ra tartalmától [65, 66, 67], és a mélyebb rétegekből feláramlott radon mennyiségétől. A talaj repedezettsége és permeabilitása [68, 69] nagymértékben elősegítheti a radon exhalácoióját. Meteorológiai paraméterektől (hőmérséklet, légnyomás, évszakok) [70]. A permeabilitás nagysága nagymértékben függ a talaj részecskenagyságától, sűrűségétől és a talaj víztartalmától A radon egészségügyi hatásai A radon, miután a talajból és a vízből a légtérbe kerül, további transzportját a keveredési diffúzió, és a légáramlások által kialakított advekció határozza meg. Ennek megfelelően, a radon képes zárt terekben az egészségügyi határértéket meghaladó koncentrációban feldúsulni. 19

20 Az egészségügyi problémát a radon rövid élettartamú bomlástermékeinek belélegzése eredményezi. A 218 Po, a 214 Pb, a 214 Bi és a 214 Po a levegőben lebegő porszemcsékhez tapadnak, amelyekkel együtt belélegezzük őket. A porszemcsék egy része megtapad a tüdő felületén, és csak lassan, pár óra elteltével távozik onnan. Az eltelt idő alatt a bekerült atomok elbomlanak, és besugározzák a tüdő érzékeny sejtjeit [47, 58]. Ennek következtében növelik a tüdőrák kialakulásának esélyét. Számos publikáció foglalkozik a radon tüdőrákon kívüli hatásaival is. Ennek eredményeképpen, számos más rákos megbetegedéseket vizsgáltak, és összefüggést kerestek a magas radonkoncentrációval. Ezek között van a melanóma, veserák, leukémia, és a Hodgking kór is [59, 60, 61, 62]. Vizsgálataik alapján a radon feloldódik a vérben, és így más szervekbe is eljuthat. Az oldódás a zsírszövetekben 16-szor erősebb, mint a vérben, így az esetleges további akkumuláció a zsírszövetekben gazdag szervekben történhet. Így a vörös csontvelőben is, melynek zsírtartalma 40%. Vizsgálataikban összefüggést véltek felfedezni a radon és az említett rákos megbetegedések között. De abban egyetértettek, hogy a radon más szervekre nagyon kis mértékben hat, így a hatás kimutatása nagy statisztikai hibával lehetséges. Ennek megfelelően, nemzetközileg a radon tüdőrákkeltő hatását ismerték el. A munkámhoz nagy fontossággal bíró epidemiológiai vizsgálat készült a kővágószőlősi lakosság körében is. A vizsgálat célja az volt, hogy összefüggést keressenek a településen előforduló daganatos megbetegedések, és a volt uránbányászat között. A vizsgálatot az ÁNTSZ Baranya Megyei Intézete Epidemiológiai Osztálya, 2005-ben végzete el [63], melyet kiegészítettek egy uránbányászattal nem érintett baranyai településsel, mint kontrolcsoport vizsgálatával. A kiválasztott település Somberek volt, melynek lakosságszáma, nem- és kor szerinti összetétele hasonló Kővágószőlőséhez. A vizsgálat kérdőíves módszerrel történt, mely kiterjedt a lakosok lakóhelyi adataira (ház típusa, építőanyagok stb.), munkahelyi expozíciós adatokra (urán- illetve szénbányászat vonatkozásban), az egészségügyi adatokra, családban előfordult betegségekre, és az életmódbeli szokásokra (dohányzás). A kapott eredményeket összevetették az általunk mért kővágószőlősi radiológiai felmérésekkel (beltéri radonkoncentráció és gammadózisteljesítmény értékekkel). A vizsgálat során megállapították, hogy Kővágószőlősön a daganatos megbetegedések előfordulásának gyakorisága az országos átlaghoz képest szignifikánsan emelkedett. Ezt az emelkedést nem tulajdonították sem az uránbányászat hatásának, sem a területre 20

21 jellemző magasabb radiológiai háttérnek. Ezt az állításukat a sombereki vizsgálattal támasztották alá, ahol hasonló mértékű gyakoriságnövekedés volt megfigyelhető. Kővágószőlős területén, négy tüdődaganatos megbetegedés közül három esetben a családban már előfordult egyéb daganatos megbetegedés. Közülük senki nem dolgozott bányában, viszont mid a négyen erős dohányosok voltak. Sajnos egyetlen esetben volt beltéri radonkoncentráció mérés, ennek értéke nem volt emelkedett. Az adatokat egybevetve, rizikótényezőnek vették a radoninhalációt, de negatív egészségügyi hatását, daganatos megbetegedésekkel alátámasztva, nem tudták kimutatni. 2.2 Zagytározók jellemzése Az uránbányászat fejlődésével egyre inkább teret kapott az érc helyben való feldolgozása, uránoxid kitermelése a kőzetből. Az ötvenes évek végén és a hatvanas évek elején, mikor kialakították az ércdúsító üzemet (ÉDÜ), az itt keletkezett nagy mennyiségű feldolgozási maradékot, meddőzagyot el kellet helyezni az ÉDÜ-hez közel eső helyre. E követelménynek megfelelően alakították ki az egyes (1962-ben) és ezt követően a kettes (1979-ben) zagytározót. A zagytározók a K-Ny-i irányú Pécsi-medencében helyezkednek el, melyet északról a Ny-Mecsek, délről a Pellérd-Görcsöny dombvidék határol. Pécstől ugyan megfelelő távolságban vannak (több mint négy kilométerre), viszont Pellérd egy kilométeres távolsága már lehetővé teszi az esetleges, zagytározókról kikerült szennyeződések megjelenését a községben (2. melléklet) Zagytározók kiindulási radiológiai állapota Ahhoz, hogy jobban lássuk milyen problémát okoz a zagytározókra kihelyezett zagy, ismernünk kell annak összetételét, fizikai, kémiai és radiológiai paramétereit. A kitermelt magas urántartalmú uránérc fizikai dúsítást követően, vegyi feldolgozásra került az ércdúsítóba. A vegyi dúsítás során az uránt az érc nedves őrlésével kapott zagyból kénsavas feltárással nyerték ki (3. melléklet). Az érc kémiai feltárásakor a 21

22 radioaktív egyensúly megbomlik. Gyakorlatilag két, eltérő radioaktív jellegű termékcsoport keletkezett: az egyikben (oldat) az urán, a másikban (szilárd) pedig a rádium és bomlástermékei dominálnak. Nemcsak az urán és rádium viszonylatában, hanem az urán és közvetlen bomlástermékei között sincs egyensúlyi állapot, amely az oldat fázisban az U-238 és Th-234 eltérő koncentrációját eredményezi és az eredeti rádium tartalom legfeljebb 1 %-a jelenik itt meg. Ugyanakkor a szilárd fázisban található a rádium-226 mennyiségének kb. 99 %-a, a tórium izotópok közel 70 %-a és a fel nem táródott urán (az eredeti tartalom max. 10 %-a). Ez a szilárd termék semlegesítés után került ki a zagytározókba [2, 3]. Az érc vegyi dúsításának teljes időtartama alatt keletkezett meddő mennyisége kb. 20 millió tonnát tett ki, és a két zagytéren összesen t természetes uránnak megfelelő (ekvivalens) mennyiségű bomlástermék lett kihelyezve, és a felhalmozott meddőzagy összes radioaktivitása meghaladja a 2*10 15 Bq-t [4]. A zagytározók anyagát folyamatosan vizsgálták, ahogy a zagytározók rézsűjét, úgy a platók egész területét is. A zagyot hidrociklon szeparációs módszerrel helyezték ki a tározókra, ugyanis követelmény volt a durva, nagyobb szemcse összetételű rézsű kialakítása. Emiatt e részen a zagytározók radioaktivitása alacsonyabb, mit a belső, finomabb részecskéből álló területen, ugyanis a radionuklidok hajlamosak a finomabb frakciókban dúsulni. A zagytározók átlagos radiológiai jellemzői a következők: Mintavétel helye Fajlagos aktivitás Bq/kg Aktivitáskoncentrációk (Bq/kg) 238 U 226 Ra 210 Pb Gamma dózistelj. ngy/h 1. zagytér zagytér táblázat: zagytározók átlagos radiológiai jellemzői A táblázat is jól mutatja a radiológiai egyensúly-eltolódást az urán bomlástermékei felé. Ezáltal a zagy anyagának a radioaktivitását gyakorlatilag a rádium tartalma határozza meg. Emiatt is, a fajlagos aktivitás megadása rádium ekvivalensben szokásos. A radon exhalációját nagymértékben elősegítette a zagy kis szemcsemérete és magas rádiumtartalma. A zagyterek nedvességtartalmától, részecske-összetételétől és az 22

23 időjárástól függően 4-10 Bq/m 2 s exhaláció mérhető a csupasz zagyfelületen [2]. Ez a háttérnél nagyságrendekkel magasabb exhaláció a zagytározók közvetlen környezetében nagymértékben megnövelte a szabadtéri radonkoncentrációt. Az éves átlagérték 200 Bq/m 3 volt, hónaponkénti ingadozás Bq/m 3 között változott Zagytározók radiológiai hatásai A zagytározók radiológiai hatásai szerteágazóak, hatással vannak mind a természetre, mid az élőlényekre és a környező lakosságra is. A rekultiváció előtt jelentős radioaktív szennyezés származott a radon, a por és aeroszol valamint a radioelemekben és sókban gazdag víz kibocsátása által. A zagytározók kiindulási, rekultiválatlan állapotában (a kettes zagytározón) kisebb, (az egyes zagytározón) nagyobb kiterjedésű tavak helyezkedtek el, melyek a felporzást nagymértékben megakadályozták, viszont a beszivárgó víz a közelben elhelyezkedő vízbázisokra (tortyogói és pellérdi vízbázisok, melyek 500 ill m-re helyezkednek el a zagytározótól) nagymértékű veszélyforrásnak bizonyult [5]. Ennek érdekében a rekultiváció során a víztartalmat minimálisra kellett csökkenteni, ezzel lehetővé téve a morfológia megfelelő kialakítását és inaktív talajréteg felhordását a zagy felszínére. Miután megtörtént a zagy kiszárítása, megnövekedett a felporzás, mely a közeli község, Pellérd lakosainak és a zagytározókon dolgozó alkalmazottak járulékos sugárterhelését okozhatja. A felporzásból adódó dózistöbblet mindaddig fennáll, míg a két zagytározót teljes mértékben le nem fedik az inaktív talajréteggel. Ezáltal megszűnik a gamma-sugárzásból eredő dózistöbblet, lecsökken a zagy felpozrása, a radon kiáramlás, és az inaktív fedő kiképzésének köszönhetően a vízbázis védelme is megoldódik, mivel az inaktív fedő vízzáró (agyag) réteggel is rendelkezik. A többrétegű inaktív fedő felszínét 2%-os lejtéssel képeztek ki a csapadék elvezetése érdekében. A fedő réteg leárnyékolja a gamma-sugárzást, gyakorlatilag már fél méteres vastagságú inaktív réteg is elegendő a mélyebbről érkező gammasugarak elnyelődéséhez. Esetünkben a másfél méteres vastagság e tekintetben biztonsági tartaléknak mondható, az esetleges erózió és a radionuklidok migrációja miatt viszont szükségesnek látszik. De a másfél méteres réteg a radon exhaláció lecsökkentése miatt is indokolt, mivel a szabad 23

24 zagyfelület többlet-radon exhalációja mérésekkel jól kimutatható a közeli községben, Pellérden Zagytározók rekultivációja A bányabezárást követően a környezeti károk helyreállításának egyik legnagyobb beruházása a zagytározók környezetbe illesztése/rekultiválása volt. Mára már csak az egyes zagytározó lefedése van hátra (4. melléklet). A sugárvédelmi követelmények megfogalmazásához a Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság ICRP-60-as és ICRP-65-ös kiadványait, a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) évi kiadványát (Technical Reports No. 362) [6], valamint az Országos Frédéric Joliot Curie Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet (OSSKI) 1991-ben készült tanulmányát vették alapul [7]. Ezen ajánlások alapján és a nemzetközi gyakorlat egyes határértékeinek átvételével (elsősorban a német szabályozást vették alapul) alakították ki a rekultivációs programot, természetesen az ALARA-elv figyelembevétele mellett. A cél bizonyos esetekben a korlátozott területhasznosítás volt. Ennek az alapkövetelménye, hogy az ilyen területen tartózkodó egyén többlet-sugárterhelése évenként nem lépheti túl az 1 msv effektív dózist. A fedőréteg megfelelő rétegösszetételének és vastagságának megállapításához kísérleti parcellák kialakítására volt szükség. Az előzetes modellszámításokat is figyelembe vették az egyes zagytározó lefedésénél. A kísérleti fedés nem mindenben hozta a kívánt hatást és a számításokkal sem volt teljes összhangban. De mint kiderült, ez a fedés kis mérete miatt volt, mert a radon és a gamma-sugárzás is oly nagy intenzitású a zagyterületeken, hogy egy kis parcella lefedett felszínén a lefedetlen területek zavaró hatása miatt még nem várható el a kívánt, számított hatás. A fedőtakaró radon visszatartó-képességének elméleti modellezését Dr. Várhegyi András dolgozta ki. A kettes zagytározó lefedése eddig igazolta a modellszámítások előrejelzését [8]. A 3. táblázat mutatja a zagytározó rekultivációs követelményeit, melynek 1 ha (100*100 m-es) területen mért értékek átlagában kell teljesülnie. A megadott fajlagos aktivitások alatt a Ra-226-ekvivalens összes aktivitáskoncentrációt kel érteni. 24

25 Radiológiai paraméter Elvi követelmény Konkrét határérték gamma dózistelj. háttér ngy/h 380 ngy/h nyílttéri 222 Rn konc. háttér + 20 Bq/m 3 28 Bq/m Rn exhaláció - 0,74 Bq/m 2 s Fedőréteg fajl. aktivitása felső 15 cmben ez alatti 15 cm-enként háttér Bq/kg háttér Bq/kg 305 Bq/kg 675 Bq/kg 3. táblázat: Zagytározók rekultivációs követelményei A táblázatban megadott háttérértékeknek a helyi értékeket vették alapul, mivel az országos átlaghoz képest ez a terület eredetileg is magasabb háttérsugárzással rendelkezett/rendelkezik és az ALARA elv figyelembevételével ez ésszerű. Korlátozás van a zagytározó területéről elfolyó (kibocsátható) víz radioelem tartalmára is, melynek értékeit a 4. táblázat tartalmazza. Radiológiai paraméter U term koncentráció Felszíni befogadóra 2,0 mg/l 226 Ra aktivitáskoncentráció 1,1 Bq/l 4. táblázat: Befogadóba engedhető víz radioelem tartalma A zagytározó felszínén lefolyó és az elszivárgó csapadékvizet a rekultiváció során kiképezett szivárgó- és övárok-rendszer gyűjti össze, melyet - mintázást követően - ha szükséges tisztítanak, ha nem, a befogadó vízbe (Pécsi víz) engedik [9]. A zagytározók rekultivációjának első lépése, a felszín stabilizálása volt. Ki kellett szárítani mind a két zagyfelületet. A kettes zagytérnél ez nem volt nagy probléma, vízelvezetés után a nyári nagy hőség és aránylag kis mérete miatt könnyen és gyorsan kiszáradt. Így a két zagytározó közül a kettes zagytározón kezdődhetett meg először a zagy áthalmozása, zagyfelszín lejtésének kialakítása. Az egyes zagytározó víztelenítése 25

26 nehezebb volt, a nagyobb mennyiség és a kicsi szivárgási tényező miatt ( cm/s), ami jellemezte a zagytározókat. Több kísérlet is folyt a víztelenítésre, de végül geoszintetikus anyagok segítségével valósították meg. A zagyfelszínre fektetett átmeneti takarás többlet súlya kiszorította a sűrű zagyból a pórusvizet, melyet függőleges drénrendszer és vízszintesen lefektetett geopaplan használatával vezettek el. A zagy teherviselő képességének növelése érdekében az átmeneti takarás alá georácsot terítettek. Az áthalmozást követően felhordott inaktív lefedési rétegnek be kell töltenie a biológiai és radonmigrációs gát szerepét, vízzárónak kell lennie, ugyanakkor biztosítania kell a felső talajrétegen átszivárgó víz jelentős részének kivezetését, az erózióveszély csökkentését, és megfelelő táptalajként is kell szolgálnia a növényzet számára. A nemzetközi irodalom is ezt a megoldást ajánlja, természetesen minden esetben a helyi viszonyoknak megfelelően [10, 11, 12]. Éppen ezért műszakilag indokolt a többrétegű fedés kialakítása, mert egyetlen anyag nem tud kielégíteni minden feltételt, amit a fedéssel szemben támasztottak. A kettes zagytározón 2002-ben megtörtént a lefedés, majd 2003-ban a növényesítés. A fedési réteget az 5. táblázat mutatja: Fedési rétegek Fedőtalaj, lösz Szivárgó réteg, homok Tömörített lösz Tömörített agyag Rétegvastagság 60 cm 30 cm 30 cm 30 cm 5. táblázat: Kettes zagytározó fedőszerkezete Az egyes számú zagytározó kiszárítása 2002 év végére befejeződött és elkezdhették az áthalmozási, felületkialakítási munkálatokat. Ezen munkálatok befejeztével a rekultivációt rövid időre, pénzügyi gondok miatt felfüggesztették. Mivel a zagy áthalmozása megtörtént, a zagy felülete csupaszon, szárazon maradt, ami a felporzást erősen elősegítette, ezzel megnövelve a környező lakosok és a területen dolgozó emberek sugárterhelését. A tervek szerint a 2008-as év végéig befejezik a zagytározó teljes lefedését a következő (6. táblázat), egyszerűbb, költségkímélőbb, de a követelményeknek szintén megfelelő fedőszerkezettel: 26

27 Fedési rétegek Fedőtalaj, lösz Tömörített lösz Tömörített agyag Rétegvastagság 80 cm 40 cm 30 cm 6. táblázat: egyes zagytározó fedőszerkezete A legmegfelelőbb rétegrendek kiválasztásában számos publikáció is segítséget nyújtott [73, 74], melyekben számos rétegrend kombinációt teszteltek. Öt legfontosabb rétegrend melyet Caldwell tanulmányozott: egyszerű vegetációs/kőzet fedő, RCRA fedő, dupla drain fedő, múlti-összetételű fedő és az erózióálló fedő. A vizsgálatai során a múlti-összetételű fedő rendelkezik a legjobb tulajdonságokkal, és a legdrágább is a z összes közül. A rétegrendek rétegezését nem mutatom be, de mindegyik rendelkezik radon- és vízvisszatartó réteggel (legtöbbször tömörített agyag), vízelvezető réteggel (homok) és a felszíni vegetációt kiszolgáló réteggel. 2.3 Bányavágatok és üregrendszerek radiológiai hatása és környezetük radiológiai felmérése A bányászat során keletkezett nagy méretű és kiterjedésű üregrendszer radiológiai szempontból is jelentős hatással lehet a felszínre, mivel ezekben az üregekben nagy koncentrációban gyülemlik fel a radon, melynek esetleges felszínre jutása lokális problémát okozhat. A 7,9 Mm 3 üregtérfogat [1] jelentős része lakott területtől távol esik, nagy részük ezektől kisebb nagyobb távolságokra, mélyen a Mecsek hegység belsejében helyezkednek el. Így ezek felszínre gyakorolt hatása elhanyagolható. Ami problémát jelenthet, az a felszínhez közel és a lakott területen található üregrendszer, bányavágatok. A 7. táblázat tartalmazza az egyes bányaterületekhez közeli, vagy rajtuk lévő településeket: 27

28 Bányatelek környezetében lévő települések I. Üzem II. Üzem III. Üzem IV.Üzem V. Üzem Bakonya, Cserkút, Cserkút, Abaliget, Hetvehely, Kővágószőlős Kővágószőlős Orfü Kővágótöttös Kővágótöttös, Abaliget, Hetvehely 7. táblázat. Bányatelkek környezetében lévő települések A négyes és az ötös bányaüzemek nagy mélységben (>200 m) helyezkednek el és a lakott területektől is messze találhatók, így az esetleges radiológiai hatásukkal gyakorlatilag nem számolunk. A kettes üzem úgyszintén mélyen helyezkedik el és a hozzá közel eső települések is elég nagy távolságban vannak ahhoz, hogy esetleges nagyobb radonmennyiség feláramoljon. A gamma-dózisteljesítmény mérések is, a területre jellemző háttér értékeket adtak. A radonkoncentráció mérések alapján ezekben a községekben a bányászat hatására nem emelkedett meg a háttér sugárzás, többletdózist nem okoz az ott élő embereknek. A bányaüregrendszer elhelyezkedése szempontjából, az egyes és a hármas üzemnek lehetnek negatív hatásai. Az egyes üzem üregrendszerének nagy része felszínhez közel helyezkedik el, már húsz méteres mélységtől találhatók üregek, fejtések. A területen sok kiszolgáló épület található, a bánya bezárását követően ezek értékesítésre kerültek. Így ezen a területen úgymond ipari park alakult ki, melynek következtében számos cég központja ide települt. A privatizáció során az épületeket felmérték beltéri radonkoncentrációra, és az alacsony radonkoncentrációjú épületeket értékesítették. Az anomáliával rendelkező épületekben a radonkoncentráció csökkentésére irányuló technikák kidolgozása és alkalmazása eddig még nem történt meg, dolgozatomban erre teszek megoldási javaslatokat. A hármas üzem üregrendszere viszonylag mélyen helyezkedik el. Üregrendszereinek felszínre gyakorolt hatásában két község érintett, Cserkút és Kővágószőlős. A cserkúti részen az üregrendszer egyik mellékelágazása terjedt ki ebbe az irányba. Egy kisebb kiterjedésű érclencsének a kitermelése történt meg a község északi részén, hetven méteres mélységben. Részletes felmérést egyelőre nem végeztek, de a pontos értékek megállapításához ezt pótolni kell. A nagy mélység, és amiatt hogy a kitermelés nem terjedt ki az egész község lakott területére, nem vártunk jelentős felszíni radiológiai hatást. A biztonság kedvéért azonban az esetleges meglévő repedések, törésvonalak 28

29 hatását vizsgálnunk kell ahhoz, hogy megállapítsuk, biztosan nem áramlik fel a bányaüregekben összegyűlt magas radonkoncentrációjú levegő. Kővágószőlős egész területe a hármas üzem hatásterületén helyezkedik el. Igaz, hogy az üregrendszerek viszonylag messze és mélyen helyezkednek el a lakott területtől, de a község alatt húzódó északi táró (bányavágat) okozhat dózistöbbletet a felette elhelyezkedő lakóházakban. Tanulmány készült az északi táró felhagyásának kőzetmechanikai stabilitásáról [14], mely egyértelműen állítja, hogy nem várható további főtemozgás, azaz a vágat falai stabilak. Ez az egész terület erősen repedezett, nagy törésvonalak és zúzott zónák jellemezték már a bányászat előtti időkben is, amit a bányászat hatása csak erősített. Elméletileg a vágat belsejében felhalmozódott nagy radonkoncentráció a repedéseken keresztül feláramolva lokális problémát okozhat. Ennek teljes körű kivizsgálása még nem történt meg, bár a kezdeti vizsgálatok eredményeiről a dolgozatomban beszámolok. A területet még a bányászat előtt felmérték, mind talajgáz radonkoncentráció, mind gamma-dózisteljesítmény tekintetében, melyek fontos információt adnak a terület alapállapotáról. Az orosz kutatók által végzett mérésekből egyértelműen kiderül, a Kővágószőlős alatt elterülő feküszürke homokkőben az urántartalom a földkérgi átlaghoz képest magasnak mondható, de érclencsét csak elvétve tartalmaz. Természetesen a kőzet urántartalma jelentősen hozzájárul a beltéri radonkoncentráció növekedéséhez [15, 16, 17]. A bányászat megszüntetése után elvégezett felmérés szerint is a kőzetek átlagos urántartalma háromszorosa az átlagos értéknek [30]. 2.4 Beltéri radonkoncentráció csökkentésére irányuló beavatkozási technikák A talajból, építő- és egyéb anyagokból exhalálódó radon zárt terekben, így az épületekben is feldúsulhat [18]. A lehetséges források átlagos megoszlása a 8. táblázatban látható. A beltéri világátlag 40 Bq/m 3, de világszerte ennél magasabb érékek is mérhetők [19, 20]. Az ICRP Bq/m 3 közt javasolja az országoknak, a beavatkozási határérték megállapítását [21], ami természetesen az adott ország gazdasági helyzetétől, illetve a magas radonkoncentrációjú házak számától függ [22]. A javasolt határértéknek megfelelő lakótéri radonkoncentráció 3-10 msv/év plusz 29

30 sugárterhelést eredményez, ami a mesterséges forrásoktól eredő 1 msv/év lakossági korlátot jelentősen meghaladja. Radon forrása az épületekben Hozzájárulás (%) Földgáz 3,9 Víz 5,2 Külső levegő 13,0 Építőanyagok és talaj 77,9 8. táblázat: Lakótéri radon lehetséges forrásai A beavatkozásokat mindenképpen egy elővizsgálat, felmérés előzi meg. Meg kell állapítani, honnan ered a magas beltéri radonkoncentráció, és ennek megfelelően a leghatásosabb beavatkozást kell elvégezni. Az irodalomban megtalálható számos eset, mikor az építőanyagokból [23, 24], vagy a talajból (magas urán és rádium tartalom esetén) származik a magas beltéri radonkoncentráció [25]. A bányavágatokból, üregrendszerekből származó, nagy intenzitású radonfeláramlás hatására megnövekedett beltéri radonkoncentáció lecsökkentésére szolgáló beavatkozására szintén számos publikáció áll rendelkezésre [32]. A hazai kutatások, nem igazán előrehaladottak e terén, így ennek a problémának a kivizsgálása nagy fontossággal bír. Ugyanis az effajta beltéri radonkoncentráció megnövekedés sokkal gyorsabb, nagyobb intenzitású, mint ha a talajból, vagy az építőanyagból származna. Gyakorlatilag a mesterséges úton megnövekedett számú és méretű repedészónák következtében megnövekedett a permeabilitás [26, 27, 28] és ezek hatására fellépő nagymértékű radon exhaláció okozza a problémát, mivel az üregrendszerből a radon a repedéseken keresztül sokkal gyorsabban és nagyobb koncentrációban áramolhat fel a felszínre, mint egyébként. A beavatkozási technikákat tehát ilyen körülmények közt is vizsgálni kell. Számos beavatkozási technika ismert, ezek közül a legfontosabbak a következők: szellőztetés, padló repedésmentesítése, magas rádiumtartalmú talaj cseréje, beltéri nyomás növelés, padló alatti nyomás növelése/csökkentése, radonyüjtő kút megszívása. 30

31 A felsorolt beavatkozások közül az első a legegyszerűbb, és gyakorlatilag semmilyen kialakítási költséget nem vonz maga után; egyszerűen a radonkoncentráció nagyságától és a benntartózkodási időtől függően megadott periódusok elteltével szellőztetni kell. Leghatásosabb a kereszthuzat, mely rövid idő alatt megteszi hatását. Igaz, ez a beavatkozás kis hatásfokú és a téli hónapokban igen költséges a fűtés miatt. A padló repedésmentesítését általában kiegészítő beavatkozásként alkalmazzák, de akár egyedi beavatkozásként is alkalmazható, kisebb beltéri radonkoncentrációknál. Természetesen akkor alkalmazzák, amikor bizonyíthatón a talajból áramlik fel a radon, és a kialakításnál talán az egyik legfontosabb szempont az összefüggő zárt felület. Több módja van a kialakításnak. Az új épületeknél összefüggő fólia leterítése adhatja meg a védelmet, vagy a már kialakított épületeknél a műgyantás padló kiképezése. E beavatkozás tartóssága megkérdőjelezhető, mivel a repedésmentesség kialakítása és folyamatos biztosítása nagyon nehéz. Elegendő akár egy repedés is a felületen, hogy az egész beavatkozás hatásfoka akár a nullával egyenlő legyen. A talajcserét általában akkor lehet kivitelezni, ha új épület építése előtt elvégzett vizsgálat szerint bizonyítottan a talaj anomális rádiumtartalma okozza majd a magas beltéri radonkoncentrációt. Kialakítása költséges, de a beavatkozás jó hatásfokú. Az irodalom által leginkább preferált beavatkozás a zsomp (földalatti üreg) kialakítása, padló alatti nyomáscsökkentéssel [31]. Bizonyos esetekben megfelelő lehet a nyomás növelése is, de csak abban az esetben, ha a talaj rádiumtartalma minimális. A radonkút kialakítása úgyszintén megfelelő módszernek bizonyult, mely akár több épület radonmentesítését végezheti egyszerre. Az egyes beavatkozások alkalmazhatóságát, hatásosságát elsősorban az épületekben uralkodó átlagos radonkoncentráció határozza meg [29]. Régebben készült épületeknél a különböző mentesítési módszerek alkalmazhatósága az 2. ábrán látható. 31