SZAKDOLGOZAT. EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar. Földrajz-Környezettan szak. EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar

Átírás

1 EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar Felszín alatti vizek radontartalmának vizsgálata Békés és Pest megyékben SZAKDOLGOZAT Készítette: ORBÁN ILDIKÓ EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar Földrajz-Környezettan szak Témavezető: DR. HORVÁTH ÁKOS EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar Atomfizikai Tanszék Budapest,

2 TARTALOMJEGYZÉK 1. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS BEVEZETÉS RADIOAKTIVITÁS A KÖRNYEZETÜNKBEN A RADONRÓL RADON A LÉGKÖRBEN A légköri radioaktivitás eredete Radon légkörbe jutása Radon légköri terjedése RADON A VIZEKBEN A hidroszféra természetes radioaktivitása Felszíni és felszín alatti vizek radioaktivitása A vizek radioaktivitásából származó sugárterhelések RADON A TALAJBAN Talajok természetes radioaktivitása Urán a talajban RADON AZ ÉPÜLETEKBEN A radon épületbe jutásának lehetőségei A RADON EGÉSZSÉGÜGYI HATÁSAI A radon belégzésének következményei A radon táplálékkal és ivóvízzel való szervezetbe jutásának következményei A radon pozitív egészségügyi hatása RADON ELLENI VÉDEKEZÉS Védekezés újonnan épülő ház esetén (Farkas, 2004) Védekezés kész házak esetén (Farkas, 2004) BUDAI-HEGYSÉG ÉS TÁGABB KÖRNYEZETE A BUDAI-HEGYSÉG TERMÉSZETFÖLDRAJZI KÖRNYEZETÉNEK KIALAKULÁSA Hárs-hegy János-hegy Szabadság-hegy Csiki-hegyek csoportjának fejlődéstörténete A források fakadási helyei A BUDAI-HEGYSÉG TERMÉSZETI KÉPE A BUDAÖRSI-MEDENCE TERMÉSZETFÖLDRAJZI KÖRNYEZETÉNEK KIALAKULÁSA A DÉL-ALFÖLD KÖRÖS-MAROS KÖZÉNEK FEJLŐDÉS TÖRTÉNETE KÖRÖS-MAROS KÖZI BÉKÉSI-SÍK TERMÉSZETI KÉPE A VÍZMINTÁK RADONTARTALMÁNAK MÉRÉSI MÓDJAI DETEKTOROK CSOPORTOSÍTÁSA Elektronikus detektorok Nem elektronikus detektorok FOLYADÉKSZCINTILLÁCIÓS MÉRÉSTECHNIKA Szcintillációs számlálók felépítése Szcintillátorok anyaga A fotoelektron-sokszorozó A TRI-CARB 1000 TR MŰKÖDÉSI ELVE A TRI-CARB 1000 TR működési elve A TRI-CARB 1000 TR radon méréséhez szükséges beállításai A mérés menete MINTAVÉTEL FOLYAMATA Mintaelőkészítés menete Mintakészítés menete Helyszíni mintavétel menete Mintavételi radonveszteség A MINTÁK RADONTARTALMÁNAK KIÉRTÉKELÉSE

3 Az eredményeket tartalmazó print Az eredmények kiszámolási folyamata A MÉRÉSI EREDMÉNYEK ÉS KIÉRTÉKELÉSÜK A MINTAVÉTELI HELYSZÍNEK LEÍRÁSA Kondoros vízmintavételi helyszínei Budaörs és Sóskút vízmintavételi helyszínei Budapest XII. kerületi (Szabadság-hegy) és XXII. kerületi (Budatétény) mintavételi helyszínek A BUDAI-HEGYSÉGBEN ÉS BUDAÖRSÖN VÉGZETT MÉRÉSEK EREDMÉNYEI A budaörsi és sóskúti vizsgálatok eredményei Budapest XII. kerületi és a XXII. kerületi vízvizsgálatok eredményei KONDOROSON VÉGZETT MÉRÉSEK EREDMÉNYEI ÖSSZEFOGLALÁS A MÉRÉSI EREDMÉNYEKRŐL ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZEREK ALKALMAZÁSA A KÖRNYEZETFIZIKA TANÍTÁSÁBAN BEVEZETÉS CÉLOK, KÖVETELMÉNYEK ÉS ÚJ MÓDSZEREK A KÖRNYEZETI NEVELÉSBEN NEMZETKÖZI KITEKINTÉS AZ ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZEREK ALKALMAZÁSÁRÓL MAGYARORSZÁGON ALKALMAZOTT ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZEREK HELYZETE A FIZIKA- ÉS A FÖLDRAJZOKTATÁSBAN Fizika tantárgyi helyzet felmérés A fizika tanítása a modernizációs folyamatban A fizikatantárgy fejlesztési igényei Földrajz tantárgyi helyzet felmérés A földrajz tanítása a modernizációs folyamatban A földrajztantárgy fejlesztési igényei ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZEREK KIVÁLASZTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI Az új módszerek fontossága, alkalmazása NÉHÁNY ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZER RÉSZLETES BEMUTATÁSA Egymásnak háttal (Ginnis, 2007) Bingó (Ginnis, 2007) Ki húz gyorsabban? (Ginnis, 2007) Küldöttség (Ginnis, 2007) Kockázás (Ginnis, 2007) Dominók (Ginnis, 2007) FÖLDRAJZ TANTÁRGY KERETÉBEN HÁROM KONKRÉT ÚJ MÓDSZER ALKALMAZÁSA EGY KÖRNYEZETFIZIKAI TÉMA BEMUTATÁSA KAPCSÁN A magyarországi talajok és potenciális radon előfordulási helyek című 12-es földrajz szakköri óra tananyaga Három óravázlat, melyben egy-egy új pedagógiai módszert alkalmazok egy tananyagrész feldolgozásához FIZIKA TANTÁRGY KERETÉBEN HÁROM KONKRÉT ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZER ALKALMAZÁSA EGY KÖRNYEZETFIZIKAI TÉMA BEMUTATÁSA KAPCSÁN Ismerkedés egy radioaktív nemesgázzal, a radonnal című 12-es fizika szakköri óra tananyaga Három óravázlat, melyben egy-egy új pedagógiai módszert alkalmazok egy tananyagrész feldolgozásához FELHASZNÁLT IRODALOM MELLÉKLET MINTAVÉTELI JEGYZŐKÖNYVEK Kondorosi mintavételi jegyzőkönyvek Budaörsi és Budapest XII. kerületi mintavételi jegyzőkönyvek A KONDOROSI MINTAVÉTELI IDŐPONTOKHOZ TARTOZÓ IDŐJÁRÁS TÉRKÉPEK A BUDAÖRSI ÉS A BUDAPEST XII. KERÜLETI MINTAVÉTELI IDŐPONTOKHOZ TARTOZÓ IDŐJÁRÁS TÉRKÉPEK

4 11.4. A FORRÁSOKRÓL ÉS A KUTAKRÓL KÉSZÍTETT FÉNYKÉPEK Kondorosi mintavételi helyek fényképei Budapest XII. kerületi mintavételi helyek fényképei Budaörsi és a sóskúti mintavételi helyek fényképei KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Szeretnék köszönetet mondani a témavezetőmnek Dr. Horváth Ákosnak, az ELTE Atomfizikai Tanszékének docensének, hogy áldozatkész munkásságával, tanácsaival és szakértelmével a segítségemre volt a szakdolgozat megírásakor. Valamint szeretnék köszönetet mondani az ELTE Atomfizikai Tanszékének, hogy méréseimet elvégezhettem ott. Köszönettel tartozom Kiss Gábor gát- és patakőrnek, hogy lehetőséget nyújtott a budapesti zárt forrásokba bejutni. Emellett köszönettel tartozom a Disznófői családnak, mert segítségükkel tudtam a Disznófő-forrás közelébe jutni. Szeretném megköszönni Tóth Beátának és családjának, hogy segítségemre voltak az összes kondorosi mintavételkor. Valamint köszönettel tartozom minden családnak és barátnak, akiknek a birtokukban kút van, hogy lehetőséget adtak hónapokon keresztül a mintavételekre. Szeretném megköszönni a budaörsi Riedl Ferenc Helytörténeti Múzeumnak, hogy a kertjükben lévő kútból mintákat vehettem. 4

5 2. BEVEZETÉS Környezetünk védelmének egyik fontos kutatási iránya az, hogy a radioaktivitás hogyan kerülhet természetes módon felhalmozódva az emberi szervezet közelébe. Az emberiséget kialakulása óta éri természetes eredetű sugárzás. Ez a természetes sugárzás több forrásból ered. Magyarországon a kozmikus sugárzásból eredő természetes dózisegyenérték 0,3 msv/év. A talajból és a kőzetekből eredő természetes sugárzások dózisegyenértéke 0,2-0,4 msv/év körüli. Az étkezéssel felvett természetes eredetű dózisegyenérték hazánkban kb. 0,4 msv/év. Az emberi test összetételéből származó radioaktív sugárterhelés kb. 0,4 msv/év. A természetes eredetű sugárzások közül a radon és leányelemeinek dózisa a legjelentősebb, megközelítőleg 1,4 msv/év. Ez összesen átlagosan 2,4 msv/év dózis-egyenértékű természetes sugárzást eredményez hazánkban. (Papp B., 2007) A felszíni kőzetekben található hosszú felezési idejű izotópok ( 232 Th, 235 U, 238 U) közül a 238 U bomlási sorában keletkezik a radon. A radon egy radioaktív nemesgáz, melynek felezési ideje 3,82 nap. Ez lehetővé teszi azt, hogy ha mélyen a földfelszín alatt keletkezik, akkor is van ideje a felszínre jutni és felhalmozódhat épületek légterében, barlangok levegőjében és a talaj-, valamint ivóvizekben is. Táplálkozás során vagy belélegezés útján bekerülhet a radon, valamint leányelemei az emberi szervezetbe és ott kifejthetik sokszor káros hatásaikat. A radon egészségi hatásaiért elsősorban a beltéri radontartalom a felelős. A házakba, szobákba rendszerint a talajból kerül a radon, így ha a radon forrását keressük, azt a talajban kell megtenni (kisebb valószínűséggel az építőanyagban). A talaj radonkibocsátó képességére jellemző, hogy a felszín alatti vizekben mennyi radon található. Ezért tartjuk fontosnak a radonkoncentráció mérését különböző forrásvizekben, talajvizekben és ivóvizekben. Kutatásaink célja az volt, hogy eddig fel nem térképezett területeken meghatározzuk felszín alatti vizek (forrás- és kútvizek) oldott radontartalmát folyadékszcintillációs módszerrel. Célunk, hogy megvizsgáljuk az egyes források és kutak radontartalomának és a földtani szerkezetének összefüggését. Emellett több hónapon át tartó mintavételezési eredményeink felhasználásával szeretnénk megállapításokat tenni a radontartalom időbeli változására vonatkozóan. A kutakban és a forrásokban mért radonkoncentráció értékek elemzése után, az egyes forrás-csoportokra és a területekre jellemző radonkoncentrációkat állapítottunk meg és azok időfüggését is vizsgáltuk. Összesen 45 forrás és ásott, valamint fúrt kút vizét vizsgáltuk a Budai-hegység nyugati részén, Budaörs központi területén, valamint Kondoros bel- és külterületi részén. 5

6 végeztem. A minták mérését és az eredmények elemzését az ELTE Atomfizikai Tanszékén 3. RADIOAKTIVITÁS A KÖRNYEZETÜNKBEN 3.1. A radonról A radon a periódusos rendszer 86. eleme, jele Rn. A radon a természetben jelenlévő radioaktív nemesgáz, színtelen, szagtalan, sűrűsége 9,73 kg*m -3 ; olvadáspontja 71 o C, forráspontja 61,3 o C. 17 izotópja ismert a 204 és 223 tömegszámok között. Ezek közül a 222 Rn felezési ideje a legnagyobb, 3,82 nap. A 222 Rn a 238 U bomlási sorának eleme és az anyaeleme a 226 Ra. A 3.1. ábra a 226 Ra alfa-bomlását ábrázolja a 222 Rn atommagjának három energiaszintjére ábra: A 226 Ra alfa-bomlása a 222 Rn három energiaszintjére. (Forrás: SH Atlasz, 1995, 78. o.) Az urán és a tórium alfa-bomló atomok, a keletkező leányelemek maguk is radioaktívak és tovább bomlanak, sőt ezen bomlások termékei is tovább bomlanak. A sor minden eleme hozzájárul a környezet radioaktivitásához. A sorok az ólom vagy a bizmut különböző izotópjaival zárulnak ábra a négy radioaktív bomlási sort mutatja oldalágakkal. 6

7 3.2. ábra: A négy radioaktív bomlási sor oldalágakkal. (Forrás: SH Atlasz, 1995, 76.o.) A 222 Rn bomlása során (alfa-sugárzás) rövid felezési idejű alfa-sugárzó radioizotópok keletkeznek, először a 218 Po, majd a 214 Po. (Szilágyi, 1977) Alfa-bomlásnál az atommag egy két protonból és két neutronból álló hélium atommagot bocsát ki, aminek 1-10 MeV-es tartományba esik a mozgási energiája. Az alfabomlás után a keletkező mag tömegszáma néggyel, a rendszáma kettővel kevesebb, mint az anyamagé volt. (Csorba O., 2004) A radon három természetben előforduló izotópjai a 219 Rn, 220 Rn, 222 Rn, ezek a neptúnium, tórium, urán és az aktínium radioaktív bomlási sorok tagjai. 219 Rn (aktínion) főleg rövid felezési ideje miatt (3,92 s), de az anyaizotópjának ( 235 U) a kicsiny aránya (0,72 százalék) miatt elhanyagolható a különböző sugárhatások szempontjából. A tórium sorában előforduló 220 Rn-ra (toron) a rövid felezési ideje (54,5 s) miatt ugyanez igaz. A 3.1. táblázat tartalmazza a radon leányelemeinek néhány tulajdonságát. Rendszám Elem Vegyjel Stabil Atomtömeg Radioaktív izotópok izotópok A m A Sugárzás Felezési idő 86 radon Rn α, K 2,4 h 211 K, α 16 h 219 α 3,92 s 220 α 54,5 s 221 β -, α 25 min 222 α 3,825 d 3.1. táblázat: A radon leányelemeinek néhány tulajdonsága (Forrás: SH atlasz, 1995, 247. o.) 7

8 A radonnak néhány nemesgáz vegyülete ismert ban Rutherford fedezte fel. Gyakorlati alkalmazása a gyógyászatban van. Atomsúlya 222 g. A radon diffúzióra képes, az út, amit meg tud tenni, elsősorban a kőzet porozitásától, a geológiai jellemzőktől és a meteorológiai tényezőktől függ, valamint attól, hogy melyik izotópjáról van szó és annak mekkora a felezési ideje Radon a légkörben A légköri radioaktivitás eredete Az atmoszféra radioaktivitása elsősorban a levegőben lévő radioaktív aeroszoloktól és gázoktól származik. Valamint okozhatják szilárd és folyékony halmazállapotú részecskék is. A természetes légköri radioaktivitás két forrásból ered. Az egyik forrást a földfelszínen és a vizekben lévő rádiumizotópok bomlástermékeként keletkező radon izotópok képezik. A másik forrást, a kozmikus sugárzás hatására keletkező radioaktív izotópok (leginkább a 3 H és a 14 C) képezik Radon légkörbe jutása A radon kiszabadulva a kőzetbe zárt rádiumból, gáznemű anyagként a kőzetek pórusaiba diffundálva több nap alatt könnyen a felszínre tud érni. A diffúziója törésvonalak mentén könnyebb, ilyen helyeken nagyobb mennyiségben jut felszínre. A radon izotópjai nincsenek kötött állapotban, ezért nagymértékű diffúzióra, vándorlásra képesek. A töredezett, nagy áteresztőképességű kőzetekben keletkezett radon nagymértékben elvándorolhat a keletkezésének helyétől, behatolhat talaj menti gázokba, vizekbe vagy kijuthat a levegőbe is, ahol tovább diffundálhat. (Papp, 2007) A radon aktivitáskoncentrációját a légkörben az éghajlati és meteorológiai viszonyok is befolyásolják. Meghatározó tényező az adott földrajzi hely, a szél iránya és sebessége, a csapadék mennyisége, intenzitása, halmazállapota és gyakorisága, valamint a levegő szennyezettsége, a talaj állapota (befagyott, nedves). A levegő természetes aktivitása a talaj radioaktív anyagtartalmától, illetve az anyagok talaj és légkör közötti cseréjének intenzitásától függ. A radonkoncentrációt növeli a légkörben a légköri nyomás csökkenése, valamint a hőmérséklet emelkedése. 8

9 Radon légköri terjedése A képződő radon a légtérbe kerülve a légmozgással terjed. A szállítást a keveredési diffúzió és a konvekció határozza meg. Ennek eredménye, hogy a felszín közelében az aktivitáskoncentráció néhány Bq/m 3, míg a talajgázokban több kbq/m 3. A légkörben a radonkoncentrációt és annak változását a termikus kicserélődés (keveredési diffúzió) határozza meg. A radon izotópokat a termikus kicserélődés juttatja a magasabb légrétegekbe és a koncentráció a magassággal csökken. (Barótfi I., 2000) A 3.2. táblázat a 222 Rn (radon) és a 220 Rn (toron) relatív koncentráció változásának magasságfüggését mutatja. Magasság (m) Radon (százalék) Toron (százalék) Talajszint , táblázat: A 222 Rn és a 220 Rn relatív koncentrációjának változása a talajtól mért magasság függvényében. (Forrás: Barótfi I., 2000, 883. o.) 3.3. Radon a vizekben A hidroszféra természetes radioaktivitása A hidroszféra természetes radioaktivitása elsősorban a litoszférával és az atmoszférával való állandó kölcsönhatás eredménye. A radionuklidok a talajból és a kőzetekből kioldódva kerülnek a felszíni vagy felszín alatti vizekbe, mint radioaktív izotópok, vagy ezek radioaktív leányelemei Felszíni és felszín alatti vizek radioaktivitása Az álló vizek és a vízfolyások radioaktivitása között különbség tapasztalható. A tavak és a vízfolyások radonkoncentrációja csekély, mert hamar kidiffundál belőle a radon. A felszíni vizek radioaktivitása általában jóval kisebb, mint a felszín alattiaké. A felszín alatti vizek radioaktivitása a felszín alatti kőzetek urán és tórium tartalmának a következménye. A termál és ásványvizek hosszú időt töltenek különböző kőzeteket és üledékeket tartalmazó vízzáró rétegek között, amelyekkel kölcsönhatásba lépnek, így jelentős mennyiségű oldott radioaktív izotópot hoznak a felszínre. A radionuklidok a vízben oldható és oldhatatlan, ill. egyszerű és komplex ionok formájában lehetnek jelen. A vizek jellegét és 9

10 radioaktivitását elsősorban a víztároló kőzet típusa és a hidrológiai ciklussal való kapcsolata határozza meg. A vizek radioaktivitását a hőmérséklete is befolyásolja. Alacsonyabb hőmérsékletű vizekben a rádiumtartalom kisebb, mint a magasabb hőmérsékletűekben, mert a hidegebb vizek kevesebb ásványi anyagot tudnak kioldani a kőzetekből. Viszont a levegővel közös felülettel rendelkező radon vízben való oldékonysága a hőmérséklet növekedésével csökken, más gázokhoz hasonlóan. Viszont a felszín alatt a hőmérséklet növekedése segítheti a kőzetből történő kijutást. Az ásványvizek természetes aktivitásának is egyik fő komponense a gáz halmazállapotú radon. A felszín alatti vizek természetes aktivitásának egyéb komponensei a rádium és az urán. Ha a víz aktivitás-koncentrációja nagyobb, mint 370 Bq/l, akkor radioaktív ásványvíznek tekintjük. (Barótfi I., 2000) A vezetékes ivóvíz általában 2-3 Bq/l radonkoncentrációjú, egyes forrásokban akár 200 Bq/l feletti értékeket kapunk. Például a budai Attila-forrás 400 Bq/l koncentrációjú. A 3.3. táblázat egyes kutak, fürdők és források radonkoncentráció értékeit tartalmazza. Fürdő/Forrás neve Radon koncentráció (Bq/l) Margitsziget, ártézi kút 7 Miskolctapolca, fürdő 11 Buda, Király-fürdő 13 Buda, Lukács-fürdő 20 Buda, Császár-fürdő 30 Eger, Püspökfürdő 80 Buda, Juventus-forrás 126 Egyes falusi kutak 200 Buda, Hungária-forrás 200 Buda, Attila-forrás 440 Bad Gastein, gyógyvíz táblázat: Néhány fürdő és forrás radonkoncentráció értéke. (Forrás: Marx, 1996, 203. o.) A vizek radioaktivitásából származó sugárterhelések A hazai csapvizek fogyasztásából a radontól származó átlagos lakossági sugárterhelés elhanyagolható (12,7±9,6 µsv év -1 ), a rádiumtól eredő sugárterhelés 8,8±4,5 µsv év -1, az urántól eredő sugárterhelés pedig 7,3±7,8 µsv év -1. ( A vizek radioaktivitásából származó sugárterhelés kétféle módon hat az élő szervezetekre. Az egyik a külső terhelés, például fürdéskor éri az embert, ekkor a szervezetet érő sugárhatás elhanyagolható. A bőr felszínén elnyelődnek az alfa-részecskék, nem érnek élő sejtet. A gamma-sugárzás azonban bejuthat. A másik a belső terhelés, amely ivóvíz formájában, vagy a vízben élő akkumuláló szervezetek (pl. halak, moszatok) elfogyasztásával 10

11 jut az ember szervezetébe. A különböző kezelési eljárások hatására az ivóvíz radioaktivitása kisebb, mint az élővizeké (pl.: a víztározóban a radon kipárolog belőle). Az elmúlt években több ország hatósági korlátot vezetett be az ivóvíz aktivitására. Angliában 100 Bq/l, az Egyesült Államokban 11 Bq/l a korlát. (Marx Gy., 1996) Svédországban a javasolt felső korlát 100 Bq/l, Finnországban 300 Bq/l és Csehországban 50 Bq/l a hatósági korlát ivóvíz aktivitására. Magyarországon nem írnak elő megengedhetőségi korlátot. Magyarországon az ivóvizek fogyasztásából származó éves dózisterhelés nem haladja meg a 0,1 msv-t. Ez a határérték, valamint a 201/2001. ivóvíz minősítési Kormányrendelet összhangban van az Európai Unió Tanácsának, az emberi fogyasztásra szolgáló víz minőségéről szóló 98/83/EK irányelve rendelkezéseivel, valamint a WHO ajánlásával. ( Radon a talajban Talajok természetes radioaktivitása A talaj szerepe a radioaktív anyagok tárolásában és felhalmozásában igen jelentős. Az alapkőzet származása, összetétele, a mállás és a talajképződési folyamat jellege határozza meg a talaj természetes radioaktivitását. Emellett a talajok természetes radioaktivitása függ az alkalmazott mezőgazdasági technikáktól, a meteorológiai paraméterektől és egyéb környezeti tényezőktől. Azokban a talajokban nagyobb a radioaktív elemek mennyisége, melyek savas jellegű kőzetek mállásából keletkeztek. Kötött talajokban általában nagyobb a radioaktív elemek mennyisége, mint laza, homokos talajokban. A felszíni rétegek radonkoncentrációja a talaj gázátbocsátó képességétől, valamint a diffúziós állandótól és a porozitástól is függ. A talaj teljes aktivitásszintje elsősorban az urán, tórium, rádium és kálium tartalmától függ. Az összes természetes radioaktív elem sugárzási energiájának 98 százalékát ez a négy elem sugárzási energiája adja. (Barótfi I., 2000) Urán a talajban Az urán több izotópja is jelen van a felszíni kőzetekben, talajokban, ilyen a 238 U és a 235 U 226 Ra a 222 Rn közvetlen anyaeleme, melynek aktivitás-koncentrációja Bq/kg között változik a talaj és a kőzet típusától függően. (Barótfi I., 2000). A 222 Rn koncentrációja a talajban 25 Bq/kg. A hazai kőzetek átlagos urántartalma 0,5-5 g/tonna között változik. A magasabb értékek az idősebb agyagokhoz, agyagpalákhoz, valamint a savanyú magmás kőzetekhez 11

12 (gránit, riolit) kapcsolódnak. Eszerint magasabb radonkoncentrációkat várhatunk az idősebb kőzetekből álló hegy- és dombvidéki területeken. (Tóth E., 1999) Az urántartalmú ásványok, mint például az uraninit, karnotit, torit, torianit, monacit, xenotim többnyire rádiumot is tartalmaznak. A talajok felső rétegének radontartalma függ az évszaktól és a hőmérséklettől. Télen és ősszel van a talajok radontartalmának a minimuma és nyáron a maximuma. Magyarországon is több helyen találhatunk az átlagosnál magasabb radioaktivitású talajokat. Ilyenek elsősorban gránit vagy andezit alapú lekopott hegységeinkben találhatók, mint pl. a Velencei-hegység vagy a Mátra Radon az épületekben Épületekben, lakásokban veszi fel a lakosság a radontól ( 222 Rn) és a rövid felezési idejű bomlástermékeitől ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi, 214 Po) származó sugárterhelés legnagyobb részét. Ennek az az oka, hogy az épületek belső légterébe a radon bediffundál, felhalmozódik és nem tud kijönni, ezért az aktivitás-koncentrációja nagyobb, mint a külső levegőé. Emellett a lakosság nagy része a zárt épületekben tölti az idejének nagyobb részét. A természetes eredetű külső sugárforrásokból származó effektív dózisértékeket (µsv*a -1 ) a 3.4. táblázat tartalmazza. Rn és bomlástermékeinek előfordulási helyei Effektív dózisegyenértékek (µsv*a -1 ) Lakáslevegő ( 222 Rn- 214 Po) 850 Lakáslevegő ( 220 Rn- 212 Po) 98 Szabad levegő ( 222 Rn- 214 Po) 47 Szabad levegő ( 220 Rn- 212 Po) 5 Levegő, táplálék ( 210 Pb- 210 Po) táblázat: A természetes eredetű külső sugárforrásokból származó effektív dózisértékek (µsv*a -1 ). (Forrás: Berényi D., 1987, 293. o.) A radon épületbe jutásának lehetőségei A lakások radon-koncentrációja a főként a talajból származik. Diffúzióval érkezik a radon kisebb része, nagyobb részét pedig a nyomáskülönbség által beszívott talajlevegő hozza repedéseken, vezetékeken, csatornákon keresztül. A 3.3. ábra mutatja, hogy milyen csatornákon tud a radon az épületekbe bejutni. 12

13 3.1. ábra: A radon épületbe jutásának lehetőségei. (Forrás: Épületanyagból kidiffundálva és külső levegőből bediffundálva is érkezik radon az épületekbe. A 3.1. diagramon láthatjuk a radon épületbe jutási lehetőségeinek százalékos megoszlását. Az épületek levegőjében lévő radon származásai helyei Talaj (diffúzióval) 15% Külső levegő 17% Víz 2% Konyhai gáz 1% Talaj (beszívott) 45% Épület anyag 20% 3.1. diagram: Az épületek levegőjében lévő radon származásai helyei. (Forrás: Marx Gy., 1996, 199. o.) Vízből és konyhai gázból is bejuthat radon az épületekbe. Padlószinten a legmagasabb, fentebb alacsonyabb a radonkoncentráció. Az épületekben éjjel a legmagasabb radonkoncentráció, mert a zárt ajtó és ablak miatt összegyűlik a radon. Reggel és szeles időben a szellőztetés és a huzat miatt a legalacsonyabb a radonkoncentráció. Télen a kevesebb szellőztetés és a magasabb belső hőmérséklet miatt nagyobb a radon és leányelemeinek a koncentrációja az épületekben. Valamint a talaj megfagy, az épület pedig meleg és érvényesül a kéményhatás. (Horváth G., 1993) 13

14 3.6. A radon egészségügyi hatásai A légzés, a táplálkozás és az ivóvíz fogyasztása nélkülözhetetlen az ember számára. Ezeknek a folyamatoknak a során, a természetes sugárterhelésünk 2/3 részét kapjuk meg A radon belégzésének következményei A lakószobák és zárt légterek levegőjében felgyülemlett radont a levegővel együtt belélegezzük és nemesgáz léte miatt ki is lélegezzük. A radon bomlástermékei fémionok, ezek ütközések lévén porszemekhez hozzátapadnak és belélegezve rátapadhatnak a tüdő falára. Az alfa-részecskék ionizációs képessége fajlagosan nagy, ennek következtében a hatótávolságuk az anyagban kicsi. Már néhány cm levegőréteg, vagy egy papírlap is elnyeli. Az embert érő külső alfa-sugárzásnak nincs nagy károsító hatása, mert a bőr felső, már nem élő, elszarusodott hámrétege a sugárzást elnyeli. A szervezetbe került alfa-sugárzó anyag viszont súlyosan károsíthatja azokat a szerveket, amelyekbe bekerül. (Csorba O., 2004) A 3.4. ábra az alfa-, béta- és gamma-sugárzás hatótávolságát és áthatolóképességét szemlélteti ábra: Az alfa-, béta- és gamma-sugárzás hatótávolsága és áthatoló képessége. (Forrás: Barótfi I., 2000, 889. o.) A radon leányelemei főként aeroszolokra tapadva belélegzés révén jutnak a tüdőbe, s a hörgők falán megtapadva nagyon közelről alfa-részecskékkel bombázzák a hörgőhám legérzékenyebb, osztódó sejtrétegét. A hörgők elágazásába tapad ki a sok polónium és ott fejti ki negatív hatását. A 3.5. ábrán a tüdő felépítése látható. 14

15 3.5. ábra: A tüdő felépítése. (Forrás: A sejt az őt érő sugárzás következtében elpusztulhat vagy károsodhat és ennek következtében daganatos sejtté alakulhat. A radon tüdőrákot előidéző hatását az uránbányászoknál figyelték meg először. (Kóbor J., 1994, Balogh Z., 1999) A radon táplálékkal és ivóvízzel való szervezetbe jutásának következményei A belélegzés mellett a radon más forrásokból is bekerülhet az emberi szervezetbe és kifejtheti káros hatását. Bekerülhet a táplálékkal és vízben oldott formában is. A radon kisebb része a vízben történő oldódása lévén bekerül a véráramba és eljut a különböző szervekhez. A nagy 226 Ra és 222 Rn tartalmú vizek fogyasztása esetén jelentős belső sugárterhelés éri az emésztőrendszert. A megivott ivóvízben lévő radon nagy mennyiségben a szervezetből eltávozik mielőtt elbomlana, viszont a lenyelést követő néhány órában a radon 90 százaléka a gyomorban van és ott fejti ki károsító hatását. Teli gyomorban több radon bomlik el, mint üresben. ( A radon pozitív egészségügyi hatása A radon káros hatásai mellett meg kell említeni, hogy a gyógyvizek és ásványvizek kisebb vagy nagyobb mennyiségben tartalmaznak radont. Amikor a radon kis mennyiségben, rövid ideig kerül a szervezetbe, pozitív egészségügyi hatása is lehet. Erre vonatkozóan még kutatások folynak. Két féle gyógyászati terápia során alkalmazzák a radongázt: az egyik a radonbarlangokban lévő légzésterápia, a másik pedig a radonfürdőzés. A radonnak fájdalomcsillapító hatása van, mert a szervezet endorfin termelését stimulálja. Ez a hatás késleltetett és a kúraszerű kezelések után jelentkezik. A radon a sejtek 15

16 anyagcseréjét és a szabad gyökfogó termelődését fokozza. A kisdózisú sugárzás hatására a sugárkárosodással szemben természetesen is meglévő védőmechanizmusok aktivizálódnak. A radon hatására az immunrendszer működése fokozódik, a húgysav kiválasztás nő, a vérnyomás csökken. Az ivarmirigyek működésére és a pajzsmirigy anyagcseréjére is jó hatású. A radonfürdő reumatikus betegségek, bőrbetegségek, meddőség, időskori tünet együttesek kezelésére is ajánlott. ( Radon elleni védekezés Zárt terek radioaktivitás-koncentrációjára vonatkozóan az európai Unió azt ajánlja a tagjainak, hogy az új épületeknél az ne haladja meg a 200 Bq/m 3, a meglévő épületekben pedig a 400 Bq/m 3 értéket. (Köteles Gy., 1994) Védekezés újonnan épülő ház esetén (Farkas, 2004) Védekezés újonnan épülő ház esetén történhet talajcserével. Ez igen költséges megoldás, azonban a hatásfoka nagy. A talajcserét az épület legmélyebb szintje alatt legalább 3 méteres mélységig kell végrehajtani. Másik megoldás lehet a radonfólia elhelyezése. A fóliák 300 mikrométeres polietilén lapok. A fólia légmentesen zár és vízálló tulajdonságokkal bír. A legjobb megoldásnak a terület nagy részén a polietilén lapok, a sarkokban illetve a széleknél a bitumennel bevont, öntapadós lapocskák használata. Esetleges megoldás lehet az, ha az épület alatti feltöltés szellőztetését biztosítjuk üreges téglák vagy alagcsövek beépítésével. Ha a természetes szellőzés nem elég, akkor vagy egy ventillátort kell csatlakoztatni az üreges téglához, vagy radongödör építése szükséges. Az ilyen gyűjtő gödrök célja, hogy a padló alatti föld és a felette lévő szoba közti légnyomáskülönbséget 'összefogja' és így a radonnal megtelt levegőt gátolja, hogy az épületbe jusson Védekezés kész házak esetén (Farkas, 2004) Védekezés már kész házak esetén lehet padlószigeteléssel. Már meglévő épületeknél, a padlón lévő lyukakat és repedéseket kell lezárni. Ezt csak kisebb radonkoncentráció értékeknél ( Bq/m 3 ) lehet alkalmazni. Olcsó eljárás, anyagköltsége alacsony, házilag is elvégezhető. Padló alatti szellőztetés növelésével is lehet védekezni. A felfüggesztett padlónál a légáramlást a padló alatt lehet növelni. Ez általában hatásos, főleg, ha ventillátorral van 16

17 ellátva. Ez a módszer alkalmazható 700 Bq/m 3 radonkoncentrációjú helyeknél természetes szellőzéssel, míg ventillátorral 800 Bq/m 3 -ig is megfelel. Amikor a természetes szellőzés nem elegendő, akkor a padló alatti egyik üreges téglához egy ventillátort lehet kapcsolni és ezzel lehet biztosítani a szellőzést. Altalaji nyomáscsökkentés is megfelelő védekezési módszer. A nyomáskiegyenlítéses módszernél általában ventillátort használnak a szívásmegoldásához, de ez passzív szellőzéssel is megoldható. Ez a rendszer egy üregből és egy függőleges csőből áll, ami az eresz vagy tetőgerinc felett végződik és ereszt ki. Működését a szél és a természetes kéményhatás biztosítja. (Lars M., 1993) A házban pozitív nyomást létrehozó rendszer beépítésével is lehet a radon ellen védekezni. Ez a módszer kb. 700 Bq/m 3 -es radonkoncentrációig alkalmazható. Ilyen nyomásbiztosító rendszerben egy ventilátor szűrt levegőt fúj be a házba és ezzel biztosítják a pozitív nyomást. Ez általában a padlástérből történik. Ablakokon és ajtókon való szellőztetés is biztosítja a radonkoncentráció belső légtéri csökkenését. (Farkas, 2004) Radonkút létesítése is a radon elleni védekezés egyik hatékony módszere. Ez a módszer akkor alkalmazható, ha a talaj szerkezete porózus. Az épülettől kb m távolságban egy 4 m mélységű kutat fúrnak és ebből nagy teljesítményű ventillátorral kiszívatják a levegőt. Így csökken a levegő nyomása a talajban nagy területen a kút körül. A radongáz kényszerpályára kerül és nem halmozódik fel a lakás légterében. A módszer előnye, hogy az épület szerkezetében semmilyen változtatásra nincs szükség. (Farkas, 2004) A főbb védekezési módszereket, költségeiket és hatásosságukat a 3.5. táblázat tartalmazza. Módszer Költségek Hatásosság Nyomáscsökkentés a talajban közepes nagy Padlószigetelés közepes közepes Vízkezelés közepes nagy Altalaj eltávolítása magas nagy Megnövelt szellőzés közepes kicsi Megnövelt légmozgatás alacsony kicsi 3.5. táblázat: A radon elleni védekezés főbb módszerei, költségei és hatásossága. (Forrás: R. H. Clarke, 1995, 21. o.) 17

18 4. BUDAI-HEGYSÉG ÉS TÁGABB KÖRNYEZETE 4.1. A Budai-hegység természetföldrajzi környezetének kialakulása A Budai-hegység m magas hegyei északon a Pilissel, nyugaton a Zsámbékimedencével, délen pedig a Budaörsi-medencével határosak. Magyarország egyik legösszetettebb geológiai felépítésű hegysége. A hegység alapját középső triász diplopórás dolomit (Budaörsi Dolomit Formáció) és mészkő alkotja, amelyre később dachsteini mészkő, majd különböző márgás üledékek rakódtak. A Budai-hegység triász fáciesei a 4.1. ábrán láthatók ábra: A Budai-hegység triász fáciesei. (Forrás: Wein Gy., 1977, 16. o.) A triász dolomit vastagsága eléri az 1200 m-t is. Az felső triászban is mészkő és dolomit keletkezett (Mátyáshegyi Formáció). Ez a Mátyáshegyen kívül a Széchenyi-hegyen, a Sas-hegyen és a Gellért-hegyen is megtalálható. Hűvösvölgyben dachsteini mészkő is megfigyelhető. A jura-kréta időszak kőzetei hiányoznak. Az eocén breccsával, konglomerátummal és bauxitos-tarkaagyaggal kezdődik, majd erre középső-eocén barnakőszén települ. A felső-eocén újabb tengerelöntése során a Szépvölgyi Mészkő Formáció és a Budai Márga Formáció ( m vastagságban) keletkezett. A budai márgára az oligocén Tardi Agyag Formáció ( m vastagságban) települ. Erre a normál sósvízi 18

19 Kiscelli Agyag Formáció ( m vastagságban) és a csökkent sósvízi Hárshegyi Homokkő Formáció települ. Az oligocén kora-miocén folyamatos üledékképződést a slírek és a glaukonitos homokkő képviseli. A miocénben a budai oldal szigetként állt ki, a pesti oldalt trópusi tenger borította. A pleisztocénben több szakaszban gyors kiemelkedés jellemző. Erről a folyó kavicsteraszok és a forrásmészkő szintek tanúskodnak. A würmben a lösz- és lejtőüledékek képződése volt a jellemző. ( A Budai-hegységet K-i s és Ny-i csoportokra oszthatjuk. A hegység K-i része a Jánoshegy, Szabadság-hegy, Csiki-hegyek és Hármashatár-hegy csoportja, nagyrészt Budapest területéhez tartozik. (Pécsi M., 1988) Ezen a területen található az a 4 forrás (Disznófő-forrás, Darázs-forrás, Béla király kútja, Város kút), amit hónapokon keresztül vizsgáltunk Hárs-hegy János-hegy Szabadság-hegy Csiki-hegyek csoportjának fejlődéstörténete A hegycsoport alapzata középső triász mészkő és dolomit. A harmadidőszak elején a hegycsoport nyugati, keleti és déli peremén meszes, márgás kőzetek rakódtak a triász mészkőre és dolomitra. Ezután az egész terület különböző mértékben megsüllyedt, összetöredezett és jelentős részét ismét tenger öntötte el. A hegységképző kéregmozgások hatására a tenger partvonala gyakran változott, a rögök egyes darabjai és a közéjük süllyedt medencék tenger alá kerültek és a tenger mélységének megfelelően az oligocén folyamán különböző kőzetek rakódtak le. Ekkor keletkezett a Hárs-hegyen a tengerpartszéli hárshegyi homokkő, a tengerparttól távolabb a budai márga és a kiscelli agyag. (Pécsi M., 1988) A miocénben a hegycsoport egész területe kiemelkedett a tengerből és szárazföld lett. Ebben az időszakban a kéregmozgások mellett, a külső erők pusztító hatása is érvényesült. A kiemelkedett felszín alacsony tönkfelszínné pusztult le. (Pécsi M., 1988) A pliocénben a Szabadság-hegy, a Széchényi-hegy és a Budaörsi-hegy túlnyomó részét ismét tenger öntötte el, ezért a Pannon-tenger homokos üledékeit megtaláljuk ezeken a területeken. A Szabadság-hegyen a homokkő rétegeket édesvízi mészkő fedi. Az édesvízi mészkő alacsony szinteken, az erózióbázishoz közeli, sík, tavas, mocsaras felszínen képződött. Ez az jelenti, hogy ebben az időszakban a Szabadság-hegy és a környéke még nem volt hegység. (Pécsi M., 1988) A pleisztocén idején meginduló erőteljes kiemelkedő kéregmozgások hatására vált a terület hegységgé, a negyedidőszak elején. A pleisztocén elején m magasságú 19

20 dombvidék volt a terület, majd a viszonylagos magasságkülönbségek egyre nőttek és helyenként m magasságúvá vált a terület. A medencék tovább süllyedtek és a völgyek pedig mélyültek. (Pécsi M., 1988) A mai domborzati kép a pleisztocén végén és a holocén folyamán alakult ki. A rögök tovább emelkedtek, újabb völgyek vágódtak be és a lösz ekkor borította be a hegységek lejtőit, a völgyek és medencék oldalait. (Pécsi M., 1988) A források fakadási helyei A dolomit alapkőzet miatt a Budai-hegység felszíni vizekben szegény és forrásból is kevés található. A Budai-hegység keleti oldalán a pannon agyag és homok, miocén mészkő és homok, valamint az oligocén agyag és márga határán bukkan fel a legtöbb rétegforrás. Közülük a legnevezetesebb a: 1. Béla király kút a Szabadság-hegy oldalában. Budai márgából tör fel. A forrás zárt forrásházban található. Vízhozama ingadozó, 5-30 l/perc közötti. Hőfoka 8,2-9,5 o C. 2. Város kút (Orvos-kút) édesvízi mészkő és pannon agyag határán fakad a Szabadság-hegy oldalában. Vizét már Mátyás király korában is használták. A forrás zárt forrásházban található. 3. Disznófő-forrás Zugliget egyik ékessége. Ez egy 377,5 m magasan budai márgából előbukkanó forrás. A forrás zárt forrásházban található. Vízhozama ingadozó, 2,7-10,5 l/perc közötti. Hőfoka 10-12,8 o C. A Disznófő-forrás fakadási helyét a 4.2. ábra mutatja ábra: A Normafa-lejtő suvadásos felszíne a Disznófő-forrás fakadási helyével. (Forrás: Pécsi M., 1959, 86. o.) 4. Darázs-forrás budai márgából fakadó forrás. Vízhozama ingadozó. Szabad kifolyással rendelkező forrás. 20

21 4.2. A Budai-hegység természeti képe A változatos felszíni formavilág a növénytársulások sokszínű mozaikját eredményezi. Számos ritka és értékes endemikus és reliktum faj él a Budai-hegység területén. Ez a terület a Magyarországot jellemző pannon flóra kialakulásának a színhelye. A növénytársulások kialakulását általában a nagy agyagtartalmú, mészben gazdag talajok befolyásolták. A hegység legnagyobb részét gyertyános tölgyesek és cseres-tölgyesek fedik. Bükkös és bükkelegyes erdő a hidegebb területeken található. A melegebb oldalakat cserszömörcés karsztbokorerdő és molyhos tölgyes fedi. Löszsztyepprétek alakultak ki a széles, lapos, fátlan völgyekben és domboldalakon. Ezeken a területeken nyílik a téltemető, gyapjas gyűszűvirág és az erdei ciklámen is. A dolomitos hegységekben dolomit sziklagyep alakult ki, melyen számos védett növény él, mint például a magyar gurgolya, a henye boroszlán és a borzas vértő. A budaihegység legértékesebb lágyszárúi a Pilisi len, a budai berkenye, a budai hölgymál és a budai nyúlfarkfű.( A hegység állatvilága is nagyon értékes. Számos ritka gerinctelen faj él ezen területen, ilyen például a bikapók és a fűrészeslábú szöcske. Hüllők közül itt él a pannongyík, a lábatlangyík és a haragos sikló. Sok kis énekes madár és ragadozó madár (héja, egerészölyv, kabasólyom) fészkel a területen. Az emlősök közül az őz, a muflon és a vaddisznó, valamint a nyuszt és az ürge gyakori a Budai-hegység területén. A barlangokban számos denevérfaj él. ( A Budaörsi-medence természetföldrajzi környezetének kialakulása Budai-hegységben, a Szabadság-hegy csoportja és a Csiki-hegyek, valamint a Tétényifennsík között fekszik a Budaörsi-medence. A medence északi részei a Budai-hegység nagy fennsíkjára, a Szabadság-hegy csoportjára vezetnek. A fennsík előterében párhuzamos vonulatú dolomithegyek emelkednek, ezeket nevezik a Budaörsi-kopároknak vagy Csikihegyek néven szokták emlegetni. A Budaörsi-medencétől délre a Tétényi-fennsík helyezkedik el. A medence törésvonalak mentén jött létre, a lezökkent belseje lapos síkság. Kelet felé a Duna völgyére 21

22 Kelenföldön át nyitott, míg nyugati irányban egyenletesen magasodva a biatorbágyi nyeregig tart, miközben Törökbálint felé szélesen kitágul. A m tszf-i magasságú medence kialakításában a szerkezeti mozgások mellett az eróziós-denudációs és szoliflukciós folyamatok játszottak nagy szerepet és a térszínt enyhén hullámos felszínné alakították. (Pécs M., 1988) A 4.3. ábrán a Budaörsi-medence geomorfológiai térképe és jelmagyarázata látható ábra: A Budaörsi-medence geomorfológiai térképe és jelmagyarázata. (Forrás: Pécs M., 1988, 359. o.) A Budaörsi-medence természeti környezetének meghatározó eleme a Budaihegységhez tartozó Csiki-hegyek csoportja. A hegység röghegység, magaslatai és süllyedékei törésvonalak mentén jöttek létre. A Csiki-hegyek vonulatai északkelet-délnyugat irányban húzódnak, melyeket Budaörs domborzati képén (4.4. ábra) jól láthatunk ábra: Budaörs domborzata. (Forrás: A Csíki-hegyeket felépítő millió éves dolomit a Budai-hegység legidősebb kőzete. (Lásd 4.1. ábra). Ez a dolomit a triász időszakban keletkezett, az akkor létező Tethysóceán sekély peremi részein és parti síkságán. Karbonát platform fáciesű, piszkosfehér színű, többnyire jól rétegzett, pados, olykor ciklusos felépítésű dolomit. Algamaradványokkal, 22

23 illetve ezek kioldásából származó csőszerű pórusokkal rendelkezik. Vastagsága m közötti. ( Ez a triász dolomit Budaörs közelében a felszínen is nagy tömegben előfordul. A tektonikus mozgásoknak köszönhetően a triász dolomit különböző mélységekben található meg a Budaörsi-medence lesüllyedt aljzatában. A dolomitot számos helyen, nagy vastagságban fiatalabb üledékek fedik. A fiatalabb üledékek (pl.: mészkő, márga, homokkő, homok, kavics) jellemzően a harmadidőszakban keletkeztek. A medence belső része oligocén és miocén üledékekből vésődött ki. Emellett folyók és szél által szállított anyagokból keletkezett kőzetek is vannak a területen. A terület legfiatalabb képződményei a jégkor ideje alatt keletkezett lösz, valamint a napjainkban is keletkező lejtőtörmelék. ( 5. A DÉL-ALFÖLD Az Alföld délkeleti részén található a Körös-Maros köze vagy Maros-Körös köze. Legnagyobb része Békés megye területén helyezkedik el, de átnyúlik Csongrád és Jász- Nagykun-Szolnok megye területére is. A Körös-Maros közét északról a Berettyó-Körösvidék, valamint a Kettős- és Hármas- Körös határolja. Északnyugati határa a Nagykunság, délnyugatról pedig a Kiskunság határolja. Délen és keleten a román határon túl folytatódik a Körös-Maros köze. Területe 5150 km 2. A Körös-Maros közét a Tisza, a Maros, a Hármas-Körös, a Fekete-Körös és a Fehér- Körös fogja közre. Ezek a folyók alakították tökéletes síksággá ezt a tájat. Legmagasabb pontja 103 m. A Békés-Csanádi-hátra és a Békés-Csongrádi-síkra osztható fel ez a terület. ( A Békés-Csongrádi-sík egyik részterülete a Békési-sík, ezen a területen található Kondoros, ahol hónapokon keresztül folyattunk felszín alatti vízvizsgálatokat Körös-Maros közének fejlődés története Az Alföld déli részének mélyében a Tisza-Dácia-lemeztömb húzódik. A lemeztömb egyik kisebb egysége, az Alföld délkeleti részén húzódó Békési Kristálypala Komplexum. Emiatt az Alföld délkeleti aljzatában kristályos eredetű képződmények találhatók. Például Tótkomlóson 1600 m, Ferencszálláson 2500 m, Tiszakürtön 2300 m. Hajdúszoboszlón 2000 m mélységben található a kristályos medence aljzat. A mélység mellett a feltárt kőzetek 23

24 változatossága is meglepő, pl. gránit, metamorf gneisz, csillámpala mellett üledékes kőzeteket, így perm időszaki vörös homokkövet, konglomerátumot is találtak. ( Az óidő elején az Alföld erőteljesen lepusztult. A óidő karbon időszakában jelentős változások mentek végbe az ősföldrajzi viszonyokban, gránitosodás, kiemelkedés és lepusztulás ment végbe a Békési kristálypala komplexumban. A Békési-Kodrui-öv a Kodru-vonaltól délre, a variszkuszi metamorfózist szenvedett dél-alföldi metamorfitokból áll, amik a déli országhatár mentén találhatók, de délkeletek Sarkad magasságában is megtalálhatók. Hátak és mélyre ( m) süllyedt medencék váltogatják egymást. A Dorozsmai- és a Békési-medence az egyik legmélyebb. ( A perm időszakában árkos süllyedékek alakultak ki ezen a területen és megindult a vulkanizmus. A középidőben és a harmadidőszak elején a terület kiemelt helyzetben lévő, pusztuló térszínt alkotott. A miocénben jelentős változások mentek végbe az Alföld déli területén. A Pannon-tenger előrenyomult és hatalmas területeket öntött el. Vastag üledékrétegek jöttek létre ekkor. Ezek, a néhol 4500 m vastag üledékes képződmények (agyag, homok, kavics), az aljzat szakaszos süllyedése révén halmozódtak fel. A pliocén elejére a Pannon-beltó feltöltődött és helyén létrejött az Alföld hatalmas síksága, melyet ezután a folyóvizek alakítottak tovább. A pleisztocénben az Alföld egész területe süllyedő-feltöltődő térszín volt, ezért a mélyebb medencékben akár m vastag pleisztocén üledéket is találhatunk. A pleisztocénben kezdődött meg a futóhomok mozgás és a lösz felhalmozódása az Alföld egész területén, valamint kialakultak a folyók mai futásirányai. ( Körös-Maros közi Békési-sík természeti képe A Békési-sík a Körös-Maros közének északi részén helyezkedik el 1250 km 2 -en m közötti tszf-i magasságú, lösszel és folyóvízi agyaggal fedett hordalékkúp síkság. A felszíni infúziós lösz, az ártéri iszapos, agyagos üledékek a marosi és körösi hordalékkúpok peremi zónájához tartoznak. ( A Békési-sík egyik fontos települése Kondoros. A Békési-sík évi középhőmérséklete 10,5-11,0 C, a napsütéses órák száma 2000 körüli. Átlagosan mm csapadék hull évente. A szélirány leggyakrabban északi és 24

25 déli. Száraz, gyér lefolyású, vízhiányos terület. A talajvíz a táj legnagyobb részén 2-4 m mélység között érhető el. (Frisnyák S., 1984) Az egykori tölgyesek eltűntek, ma bokorfüzesek, fűz-nyár-égerligetek, tölgy-kőris-szil ligeterdők és pusztai tölgyesek találhatók a területen. Az emberi beavatkozás hatására nemcsak a növényvilág, hanem az állatvilág is jelentősen átalakult a területen. Számos faj eltűnt vagy csak ritkán fordul elő. A hal-, kétéltű-, és hüllőállománya a Körösöknek és a Marosnak hasonló. A terület madárvilága rendkívül gazdag. A hazánkban előforduló 340 madárfajból mintegy fordul elő a Körösvidéken. A legnagyobb számban a vízimadarak vannak jelen. A megváltozott környezeti hatások miatt pusztult ki a környékről a sakál és a farkas, de szarvas, őz és vaddisznó még él a területen. (Frisnyák S., 1984) 6. A VÍZMINTÁK RADONTARTALMÁNAK MÉRÉSI MÓDJAI 6.1. Detektorok csoportosítása A detektor magfolyamatok termékeinek illetve az elemi kölcsönhatásokban résztvevő részecskéknek a kimutatását, sajátságainak a meghatározását szolgálják. Az egyszerűbb detektorok (számlálók) feladata csupán az, hogy jelezzék a részecske jelenlétét egy adott pillanatban és egy adott helyen. Ezeknek a lényeges jellemző adata a térbeli és időbeli felbontóképesség. A detektorok bonyolultabb fajtái már a részecskék tulajdonságainak a meghatározására és azonosítására is alkalmasak. Képesek meghatározni a részecskéket töltésük és nyugalmi tömegük alapján, valamint képesek a kinetikus energiájuknak és az impulzusuknak a megmérésére. A detektálás fizikai alapja a részecske (sugárzás) és a detektoranyag kölcsönhatása. A kölcsönhatás primer folyamata szerint több detektortípust különböztetünk meg. A detektorokat két nagy csoportba sorolhatjuk: az elektromos (elektronikus) és a nem elektromos mérési módszereken alapuló detektorokra Elektronikus detektorok Az elektronikus mérőműszerek a részecske áthaladását elektromos jel formájában jelzik, lehetővé teszik az esemény idejének pontos mérését. A kapott jel nagyságából vagy alakjából a sebességet, az energiát és a részecske fajtáját is meg lehet határozni. 25

26 Az elektronikus detektorokat három csoportra oszthatjuk fel: 1. regisztráló detektorok, 2. nyomdetektorok, 3. spektrométerek. Az egyik legfontosabb spektrométerként használt detektor a szcintillációs számláló. Ezen detektor segítségével azt a fényintenzitást lehet mérni, amely akkor keletkezik, amikor a részecske által gerjesztett vagy az atomról levált elektronok ismét alapállapotba térnek vissza Nem elektronikus detektorok A nem elektromos elven működő detektorok nagyobb időtartamon keresztül gyűjtik az adatokat, ezért az esemény bekövetkezésének a pontos idejét nem lehet meghatározni. Viszont ezen detektorok közé tartoznak azok, amelyekkel a részecskék pályáját a legpontosabban lehet megmérni, valamint lehetővé teszik a reakciótermékek energiaeloszlásának a pontos meghatározását. A nem elektromos detektoroknak két fő csoportja van: 1. nyomdetektorok, 2. doziméterek. (Bernhard B., 1995) A detektorok csoportosítását és a semleges részecskék indirekt kimutatásának a lehetőségeit a 6.1. ábrán láthatjuk. detektor ábra: A sugárzásdetektorok csoportosítása. (Forrás: Bernhard B., 1995, 138. o.) Az alfa-sugárzó izotópok (pl.: Rn) detektálására jól használható a szcintillációs 26

27 6.2. Folyadékszcintillációs méréstechnika Szcintillációnak nevezzük azt a folyamatot, amikor a gyorsan haladó töltött részecske által a közegben gerjesztett atomok vagy molekulák a gerjesztési energiájukat látható fény kibocsátásával vesztik el. A szcintillációs számláló hatása azon alapszik, hogy néhány szilárdtestet, folyadékot vagy gázt az ionizáló sugárzás rövid fényimpulzusok kibocsátására gerjeszt. (Horváth Á., 2004) Szcintillációs számlálók felépítése A szcintillációs számlálók akkor váltak a magfizika számára használható mérési módszerré, amikor a fotoelektron-sokszorozókat kifejlesztették a gyenge fényimpulzusok jelzésére ábra a szcintillációs számláló vázlatos rajzát ábrázolja ábra: A szcintillációs számláló felépítése. (Forrás: Bernhard B., 1995, 146. o.) A szcintillációs számlálók a leadott energiával arányos intenzitású fényjelet kibocsátó szcintillátorból, a fényimpulzust áram illetve feszültségimpulzussá alakító és felerősítő fotoelektron-sokszorozóból, valamint az azt követő erősítőből és számlálókészülékből állnak. (Bernhard B., 1995) Szcintillátorok anyaga A szcintillátorokat két csoportba oszthatjuk: szervetlen ionkristályok és szerves szcintillátorok (folyadék, szerves kristályok, műanyagok). 1. A leggyakrabban használt ionkristályok a talliummal vagy európiummal aktivált LiI, NaI, KI vagy CsI. 2. A folyadékszcintillátorok szerves oldatok. Amikor a detektoranyag folyadék, akkor beszélünk folyadékszcintillációról. Ebben az esetben a szcintilláló közeget koktélnak hívjuk, mert három összetevő van benne. A koktél három fő komponense: oldószer, primer és szekunder szcintilláló anyag. A vizes minták radontartalmának meghatározásához minden esetben Opti- 27

28 Fluor O nevű koktélt alkalmaztunk. A koktél vízzel nem elegyedik, két fázist alkot vele, a radon a koktélban jobban oldódik, ezért ebben a fázisban halmozódik fel. A sugárzás által a folyadéknak átadott energia először a normális körülmények között szcintilláló oldószer molekuláit gerjeszti, amelyek a gerjesztési energiát egy kis koncentrációban oldott anyagnak adják át. Az energia egy része fény formájában kibocsátásra kerül, ezáltal a szcintillációs fényt az oldószer nem abszorbeálja. A szerves szcintillátorok esetében a fényhasznosításnak az ionizációsűrűségtől való függése nagy, mert az ionizáció és a fényemisszió térben egymáshoz közel játszódik le. A folyadékszcintilláció előnye még vizes minták mérésekor, hogy a szcintilláló anyag elkeveredik a radioaktív izotópot tartalmazó folyadékkal és így nagyon kis hatótávolságú sugárzások (radon alfa-bomlása) is észlelhetők A fotoelektron-sokszorozó A fotoelektron-sokszorozó arra szolgál, hogy a szcintillátor gyenge fényimpulzusait elektromos jelekké alakítsa dinódából, egy anódból és nagyvákuumban elhelyezett fotokatódból áll. Fotoelektron-sokszorozó vázlatos rajzát a 6.3. ábra szemlélteti ábra: Fotoelektron-sokszorozó rajza. (Forrás: Bernhard B., 1995, 148. o.) Keverékoxidokból (SbCsO, BiAgCsO) áll a fotokatód, ezekből fotoeffektussal nagyon könnyen elektronok léphetnek ki. Egy vékony fémrétegen található ez az érzékeny réteg, amely a távozó elektronok utánpótlását szállítja, így nem alakul ki pozitív töltés. A fémréteget az üvegburának a szcintillációs fény felé mutató belső felületére párologtatják. (Bernhard B., 1995) A dinódák szekunder elektronok kibocsátásával az elektronáram erősítését végzik. A katód és a dinóda közé kapcsolt elektromos tér hatására felgyorsult elektron a dinódába csapódik és onnan több elektron válik szabaddá. Az elektronáram minden dinódán a szekunder elektronok számának (3) megfelelő tényezővel szorzódik, így például egy 10 28

29 dinódát tartalmazó fotoelektron-sokszorozó erősítése kb (Bernhard B., 1995) A gyakorlatban 8-12 dinóda alkalmazásával egy fotonból kb. egy millió elektront is sokszorozhatunk és ha ezek egy ellenálláson rövid idő alatt áthaladnak, akkor egy jól megfigyelhető áramimpulzust kapunk. Ezt elektronikus egységekkel fel lehet dolgozni. A fényimpulzusok elektromos impulzussá történő átalakítását a fotoelektron-sokszorozóban a 6.4. árba mutatja árba: A fényimpulzusok elektromos impulzussá történő átalakítás a fotoelektronsokszorozóban. (Forrás: Bernhard B., 1995, 148. o.) A folyadékszcintillációs mérési technika alkalmazásakor kémiai, optikai és színkioltással is számolnunk kell. Ezek eredményeként a detektálás hatásfoka csökken. A detektálás hatásfokának a javítása érdekében a berendezés a mintát sötét, árnyékolt és hűtött mérőhelyre süllyeszti A TRI-CARB 1000 TR működési elve A TRI-CARB 1000 TR működési elve A vizes minták méréséhez egy TRI-CARB 1000 TR típusú folyadékszcintillációs spektrométert használtunk. A vizes mintákat egy 23 ml térfogatú küvettába helyeztük. A műszer belsejében lévő fotoelektron-sokszorozók a küvettákba helyezett 10 ml koktélban keletkező szcintillációkat számolják, valamint meghatározzák a percenkénti detektált bomlások számát a beállított fényhozam tartományban: CPM, így a vízminták radioaktivitása meghatározható. A műszert úgy kell beállítani, hogy a radon alfa-sugárzásának a legjobban megfeleljen. A berendezésben két koincidenciába kapcsolt fotoelektron-sokszorozó detektálja a mintában bekövetkező fényfelvillanásokat. A zajok csökkentésére szolgál a koincidencia használata. A fotoelektron-sokszorozóról érkező jeleket a koincidencia áramkör szűri meg és egy amplitúdó analizátorra továbbítja. Az analizátor megméri az impulzusok amplitúdóját és 29

30 különböző csatornákba válogatja a jeleket. A laborban általam használt TRI-CARB 1000 TR típusú folyadékszcintillációs spektrométerről készült fényképet a 6.5. ábrán láthatjuk ábra: TRI-CARB 1000 TR típusú folyadékszcintillációs spektrométer. (Forrás: ELTE Atomfizikai Tanszék, saját készítésű fénykép.) A spektrométer egy számítógéphez van csatlakoztatva, mely a keletkezett spektrumok adatait tárolja, valamint egy nyomtató is kapcsolódik hozzá, ami a mérési adatokat egy print formájában rögzíti. Egy ilyen printet láthatunk a ábrán A TRI-CARB 1000 TR radon méréséhez szükséges beállításai A detektor a különböző méréseknek megfelelő mérési beállításokat tartalmazza. Ezek közül a 222 Rn méréséhez szükséges beállítások a következők: Protocol: 6 Time (mérési idő): 15 (perc) Csatornaszélesség: A: 25 kev ee 900 kev ee B: 50 kev ee 900 kev ee C: 0 kev ee 25 kev ee A mérés menete A műszert minden méréssorozat előtt kalibrálni kell egy ismert izotóppal, esetünkben a 14 C-el, melynek felhasználásával meghatározzuk az egyes csatornákhoz tartozó energiákat. A kalibrációt úgy tudjuk végrehajtani, hogy a műszer küvetta nyílásába helyezzük a standard mintát és megnyomjuk a gépen az SNC gombot. A standard minta a gép belsejébe kerül egy lift segítségével és az SNC üzemmódban elkezdődik a normalizálás. 30

31 Néhány perc múlva a standard mintát kiadja a gép, ezután a 222 Rn méréséhez szükséges beállításokat elvégezzük, melyet részletesen a fejezetben tárgyaltunk. Ezután a standard minta helyére az általunk vett 10 ml vízmintát és 10 ml koktélt tartalmazó küvettát tesszük, majd a COUNT gomb megnyomásával elkezdődik a mérés. A minta ilyenkor a műszer belsejébe kerül egy lift segítségével, majd a mérési idő elteltével a minta a lift segítségével visszakerül a gép felszínére. Ekkor a lemért mintát kivesszük a küvettanyílásból és a helyére tesszük a következő mérendő küvettánkat. Újra megnyomjuk a COUNT gombot és így elkezdődik a következő mérés. Ezt a folyamatot ismételve tudjuk lemérni az összes mintánkat. A mérési eredményeket a műszerhez kapcsolt számítógép tárolja, valamint a nyomtató minden minta lemérése után kinyomtatja az adatokat. Egy ilyen printet láthatunk a ábrán Mintavétel folyamata Mintaelőkészítés menete A mintavétel megkezdése előtt a laboratóriumban 23 ml-es henger alakú küvettákba ml Opti-Fluor O szcintillációs koktélt fecskendeztem egy 12 ml-es orvosi fecskendő segítségével. A 6.6. ábrán egy küvetta rajza, a 6.7. ábrán egy előkészített küvetta fényképe és a 6.8. ábrán pedig egy mintával töltött küvetta fényképe látható ábra: Küvetta ábra: Mintavételre 6.8. ábra: Vízmintával (Forrás: Charles J., 1994) előkészített küvetta. töltött küvetta. (Forrás: Saját készítésű fénykép.) (Forrás: Saját készítésű fénykép.) Mintakészítés menete Ezután a mintavételi helyeken az előre kimért 10 ml koktél alá fecskendő és tű segítségével helyeztem a 10 ml vízmintát. A küvettára gyorsan rácsavartam a kupakot, erre azért van szükség, mert a radon gyorsan eltávozik a vizekből. Majd parafilmmel körbetekertem a mintatartó nyakát a kupakkal érintkező részen, mert fontos, hogy a küvettába a levegő megfelelően be legyen zárva, így a radon nem szökik ki belőle. Ezután a küvetta 31

32 kupakjára ráírtam a minta kódját, a mintavételi dátumot és időpontot. A 6.9. és a ábrán láthatjuk a kondorosi és a budai térségben vett mintáim küvettáit ábra: A kondorosi küvetták ábra: A budai térség küvettái. (Forrás: Saját készítésű fénykép.) (Forrás: Saját készítésű fénykép.) A vízminták már a helyszínen a küvettákba kerültek. A mintavétel után minimum 5 óra elteltével lehet a mintákat a laboratóriumban lemérni, mert ennyi idő alatt a koktél és a víz között beáll az egyensúly a 222 Rn transzport folyamatban, valamint a 222 Rn és leányelemei közti aktivitási egyensúly is beáll. A mintavétel után maximum három napon célszerű lemérni a mintákat, mert a 222 Rn felezési ideje 3,82 nap. Én általában két nappal a mintavétel után tudtam lemérni a mintákat Helyszíni mintavétel menete Mintákat forrásvízből, ásott és fúrt kutakból, tóból és vezetékes ivóvízhálózatból vettem. Szabad kifolyású források esetében a felszínre törés pontjából vettem a mintát tű és fecskendő segítségével úgy, hogy a lehető legmélyebbre nyomtam a fecskendőt. Kiépített kifolyócsövű forráson keresztüli mintavételkor az injekciós tűt közvetlenül a csőbe nyomva a víz alól vettem a mintát. Ásott kutak esetében a kút legaljáról húztam fel vizet egy nehezékkel ellátott műanyag palack segítségével, majd gyorsan a palack aljáról fecskendő és tű segítségével vettem a mintát. Hidroforral ellátott ásott kút esetén a kifolyónyíláson pár perces vízfolyatás után vettem a mintát a műanyagpalackba, onnan pedig az injekciós tű segítségével fecskendeztem a mintát a küvettába. Fúrt kutak esetén a kialakított csapból vettem a mintát a palackba pár perces kifolyatás után és onnan szívattam fel injekciós tűbe 10 ml vízmintát. Hidroforral ellátott fúrt kút esetén is ugyanazt csináltam, mint az ásott kút esetén. 32

33 A téli mintavétel során számos fúrt kút téliesítve lett és csak azokból a kutakból lehetett mintát venni, amelyeknek a kialakított kerti csapjai fagycsapokkal voltak ellátva. Ilyen fúrt kutaknál a fagycsapból folyattuk ki a vizet pár percig, majd azután engedtem a palackba a vizet és 10 ml felszívása után, fecskendeztem a vizet a küvettába a koktél alá. A kondorosi-tóból a tófenékről vettem a mintát nehezékkel ellátott vödör segítségével, majd a vödör aljából szívtam fel a mintát fecskenő és tű segítségével. Vezetékes ivóvízből és utcai kékkútból is vettem mintát, ilyen esetben a kialakított csapból pár perces folyatás után engedtem vizet pohárba és annak aljáról vettem a mintát injekciós tűvel Mintavételi radonveszteség Minden mintavételi időpontban (novembertől áprilisig) az egyes mintavételi helyeken azonos mintavételi technikát alkalmaztam. Pl.: a kondorosi-tóból mindig vödörrel vettem a mintát, az ásott kutakból mindig a palack segítségével sikerült mintát venni. Gyors munkával törekedtem arra, hogy a radongáz levegőbe való diffúziójának a lehetőségét csökkentsem. A radon levegőbe jutását vizsgálva az egyes mintavételi technikák megbízhatósága eltér egymástól. Ásott és fúrt kutak, valamint kerti és ivóvízcsapok esetén vödörrel vagy palackkal vettem a mintákat, ilyenkor a vízminta hosszabb ideig és nagyobb felületen érintkezett a levegővel, mint a források esetén közvetlenül a kifolyásból, injekciós tűvel vett mintáknál. A források esetében a levegővel való érintkezés szempontjából a minták radontartalmát az is befolyásolta, hogy nem mindig folyt a vízsugár a kiépített cső teljes átmérőjén keresztül. Az ásott és fúrt kutak radontartalma közötti különbséget az is befolyásolhatja, hogy néhány kút lefedett állapotban volt, néhány pedig szabad vízfelülettel rendelkezett. Minden mintavétel alkalmával mintavételi jegyzőkönyvet készítettem, amelyben feljegyeztem az egyes minták sorszámát, kódját, a mintavétel pontos helyét, dátumát és időpontját, valamint a mintavétel körülményeit (honnan és milyen módon vettem a mintát) és az adott időjárást. A mintavételi jegyzőkönyvek a mellékletben (11.1. fejezetben) olvashatók. A forrásokról, ásott és fúrt kutakról, az ivóvízcsapokról és a Kondorosi-tóról készített fényképek a mellékletben (11.4. fejezetben) láthatók. 33

34 6.5. A minták radontartalmának kiértékelése Az eredményeket tartalmazó print A minták radontartalmának a meghatározásához a TRI-CARB 1000 TR típusú folyadékszcintillációs spektrométert használtuk, az ELTE Atomfizikai Tanszékének Radonbarlangjában. A műszerhez csatlakoztatott nyomtató az eredményeket egy print formájában nyomtatta ki. Egy ilyen printet láthatunk a ábrán ábra: A harmadik budaörsi mintavételezés eredményeinek a printje. (Forrás: Saját készítésű print) A print fejlécén láthatjuk a kiválasztott protokoll számát (6), a mérési idő hosszát (15,00 perc), a méréssorozat kezdetének dátumát és időpontját (11 FEB 2008, 8:46), a csatornaszélességet (REGION A-C) és a gépen belüli külső standarddal mért kioltást (QTP=tSIE). A printen táblázatos formában láthatjuk az egyes mintákra kapott mérési eredményeket. A printen szereplő rövidítések jelentése: - P#: a protokoll szám - S#: a minta sorszáma - TIME: mérési idő - CPMA/K, CPMB/K, CPMC: A, B, C csatornák beütésszámai (beütés/perc) - 2S%A, 2S%B: A, B csatornák CPM-jeinek %-os bizonytalansága - SIS: a spektrumot jellemző spektrális index 34

35 - tsie: a gamma standarddal mért kioltás - ELTIME: a méréssorozat kezdetétől eltelt idő (perc) - kézzel írva a táblázat utolsó oszlopában a minták kódjai szerepelnek Az eredmények kiszámolási folyamata A mérési eredmények kiértékelésekor először azt határozzuk meg, hogy a mintánk mennyi elektromos jelet keltett percenként (CPM=beütésszám). Ezután felhasználjuk egy olyan korábbi kalibrációs mérés eredményét, amikor ismert aktivitású radonos oldatok CPMjét határoztuk meg. Ennek eredményeként megkapjuk a kalibrációs görbét, amely összeköti a 10 ml-es minta és a CPM aktivitását. Ebben az esetben az aktivitáskoncentráció (c) meghatározható, mert ismerjük a minta térfogatát. c = ahol, A a minta aktivitása; V a minta térfogata. Az aktivitáskoncentrációt Bq/l-ben adjuk meg. Az ismert radonkoncentrációjú mintákkal végzett kalibráció eredménye: A V CPM 12,1 c = 1,98 A radon atomok száma a radon aktivitásából meghatározható. Ennek meghatározásához az az összefüggés használható fel, hogy az N darab radioaktív izotópot tartalmazó rendszerben a másodpercenkénti bomlások száma arányos N-nel és az arányossági tényező λ. ebből kifejezve: Bq l A A T / 2 c * V * N = = = λ ln 2 ln 2 * 1 T 1 / 2 ln 2 A = λ * N = * N T 1 / 2 ahol, λ a bomlási állandó; T 1/2 az izotóp felezési ideje. (Horváth Á., 2004, Holics L., 1998) A minták kiértékeléséhez egy Excel táblázatot használtam fel, amibe a kapott adatokat gépeltem be és a program kiszámolta az adott minta radonkoncentrációját és a koncentráció hibáját Bq/l-ben. A 6.1. táblázatban a radonkoncentrációt számláló Excel program által kapott eredményeket láthatjuk. 35

36 A B C D E Mintakód HDF1 HDF1A HDIF1 HKU1 1 Minta Hónap Vétel Nap Óra Perc Mérés Hónap Kezdete Nap a printen Óra Perc mérési idő Eltime 16,06 33,4 50,6 67,73 11 Cpm 23,27 19,67 14,67 67,73 12 cpmhiba 10,71 11,64 13,48 6,27 13 Sis 498,21 388,51 284,45 888,55 14 Tsie Dt 44,61 44,89 44,99 43,56 16 c1 0,71 0,71 0,71 0,71 17 Bq 5,38 3,57 1,04 27,84 18 kon (Bq/l) 7,54 5,01 1,46 38,69 19 Hiba 0,95 0,68 0,22 3,19 20 Jóhiba kerekítve Jóhiba 1,94 1,76 1,47 3,77 Mintavételkor felírt adatok Printen szereplő adatok Ezeket az adatokat számolja ki az Excel program az alábbi módon: (Lásd: Excel program számolási menete) 6.1. táblázat: A radonkoncentrációt számláló Excel program által kapott eredmények a harmadik budaörsi mintavételezés néhány mintájára. (Forrás: Saját készítésű táblázat.) Az Excel program számolási menete: Dt=(B7-B3)*24+B8-B4+(B9-B5)/60+(B11-2*B10)/60+(B6-B2)*31*24 c1=(kitevő(-0, *b16)) Bq=(B12-12,6)/1,98 kon (Bq/l)=B18/B17 Hiba=(B13+2)/100*B19 Jóhiba=(GYÖK((B12*B13/100)^2+0,25)/1,98+B18/50 )/B17 36

37 7. A MÉRÉSI EREDMÉNYEK ÉS KIÉRTÉKELÉSÜK 7.1. A mintavételi helyszínek leírása Négy hónapon keresztül vizsgáltuk 45 forrás, kút, tó és vezetékes ivóvíz radonkoncentrációját három mintavételi területen Békés és Pest megyében. A mintavételi helyek kiválasztása részben személyes indíttatásból eredt. A Budai-hegység nyugati területét és a Budaörsi-medencét azért választottam, mert Budaörs óvárosi részén lakom. Nyaraim legnagyobb részét pedig Kondoroson szoktam tölteni, ezért választottam második mintavételi helyszínként Békés megye ezen területét. Ezeken a területeken még nem folytak felszín alatti vizek radonkoncentrációját vizsgáló mérések, nincsenek előzetes adataink, ezért gondoltuk úgy, hogy ezeken a területeken megvizsgáljuk a felszín alatti vizeket. A mérésekre körülbelül félév állt rendelkezésünkre, ezért egy régióból sok mintát gyűjtöttünk be és mértünk meg, hogy minél szélesebb érvényű információt szerezzünk az egyes területek radonkoncentrációjáról. A budaörsi és a szabadság-hegyi terület nemcsak személyes okokból érdekes, hanem azért is, mert Budai-hegység más részein korábbi mérések több szempontból is magas radioaktivitási szinteket, radon-anomáliákat találtak. A keleti oldalon található a Rudas-fürdő forráscsoport, országos szinten kiemelkedő radioaktivitást mutat. Az Attila-forrás átlagos radonkoncentrációja pl. 440 Bq/l. A Budai-hegység más részein továbbá magas radioaktivitású lamprofír telérek találhatók. Mindezek miatt a budaörsi régióról származó radon-adatok segíthetnek a terület feltérképezésében, esetleg az említett anomáliák megértésében. Az egyes területeken történő mintavételek pontos időpontját és helyszíneit a 7.1. táblázat tartalmazza. Mintavétel ideje Mintavétel helyszínei Mintaszám (darab) 2007 november 10. Budaörs, Budapest XII. kerület november 3. Kondoros január 12. Budaörs, Budapest XII. kerület, XXII. kerület, Sóskút január 19. Kondoros február 9. Budaörs, Budapest XII. kerület február 23. Kondoros március 2. Budaörs, Budapest XII. kerület március 8. Kondoros táblázat: Mintavételi időpontok, helyszínek és minta darabszámok. 37

38 Egy-egy településen több forrást és kutat vizsgáltunk meg, valamint Budaörsön és Kondoroson a vezetékes ivóvizet is megvizsgáltuk. Kondoros területén nyomós, fúrt kutakból, ásott kutakból, tóból és ivóvízből vettem mintát. Budaörsön csak ásott kutakból származnak a minták. A XII. kerületben négy forrásból vettem mintát. A XXII. kerületben egy forrásból és egy ásott kútból vettem a mintát. Sóskúton egy forrás vizét vizsgáltuk meg. A vízadó típusok szerinti csoportosítást a 7.2. táblázat tartalmazza. Budapest XII., XXII. kerület (db) Budaörs, Sóskút (db) Kondoros (db) Szabad felszínre törő forrás Kiépített forrás Ásott kút Fúrt kút Tó Ivóvíz táblázat: Mintavételi helyek vízadó típusok szerinti csoportosítása Kondoros vízmintavételi helyszínei Kondoroson összesen 25 mintavételi helyszínen jártam. A település DNy-i területén 22 mintavételi helyszínt jelöltünk ki, a község ÉK-i külterületi részén pedig 3 mintavételi helyszínt. A 7.1. térképen Kondoros légi felvétele látható a két fő mintavételi területrész bejelölésével Térkép: Kondoros légi felvétele a két mintavételi magterülettel. (Alaptérkép forrása: Utiber Kft.) Kondoros DNy-i régiójában a Dobó utcában, a Szénási úton, a külső tanyasorban, a Béke utcában, a Somogyi Béla utcában és a Munkácsy Mihály utcában, valamint a Kondorosi-tóban végeztünk méréseket. A 7.2. térképen a mintavételi helyek pontos helyét láthatjuk. 38

39 7.2. Térkép : Kondorosi mintavételi helyszínek (Alaptérkép forrása: DU1, DU2, DU3, DU4, DU5, DU6, DU7, DU9, DU10 Ezek a minták a Dobó utcában lévő egyes kutakból származnak. Az összes minta nyomós, fúrt kútból származik. Kerti csapként használhatóak a kutak. Nyáron, tavasszal és ősszel állandó használatban vannak, viszont a téli időszakban ezeknek a kutaknak a többsége téliesítve van és mivel nem rendelkeznek fagycsappal használaton kívül vannak. Ezek a kutak több tíz méter mélységből nyerik a vizüket (a kutak mélységeinek adatait lásd a táblázatban), az átlagos mélységük megközelítőleg 27 méter. Ezekből a kutakból pár perces kiengedés után egy műanyagpalackba engedtem vizet, majd gyorsan injekciós tű segítségével felszívtam a palack aljáról 10ml-nyi vizet és a szcintillációs koktéllal előre megtöltött küvettába, a koktél alá fecskendeztem. Ezek a fúrt kutak magánházak kertjében találhatóak. SU1 1. DU1 10. DU SBU2 2. DU2 11. T KER1 3. DU3 12. T T DU4 13. TO1 22. T166A 5. DU5 14. BU1 23. BU5 6. DU6 15. BU2 24. VV1 7. DU7 16. BU3 25. VK1 8. SU1 17. BU4 9. DU9 18. SBU térkép mintavételi helyeinek kódjai 7.2 térkép jelmagyarázata Ez a minta a Szénási utcai kútból származik. Magánház kertjében lévő fúrt, nyomós kútból vettem a mintát. Egész évben használatban van a kút. A mélysége 23 m. Ebből a kútból is hosszas vízkiengedés után vettem a mintát, műanyagpalack és fecskendő segítségével. 39

40 T791, T792 A külső tanyasoron lévő kutakból származnak ezek a minták. Egész évben állandó használatban lévő fúrt, nyomós kutakból vettem a mintát ugyanazzal az eljárással, mint ahogy a Dobó utcában tettem. Egymás melletti két tanyáról származnak a minták, a T m mély fúrt kútból, a T m mély kútból származik. BU1, BU2, BU3, BU4, BU5 Ezek minták a Béke utcában lévő magánházak kertjében lévő kutakból származnak. A BU4 minta 45 m mély fúrt kútból származik, ebből palack segítségével vettem mintát kiengedés után. A téli időszakban lezárt állapotban volt a kút. A BU1, BU2, BU3, BU5 minta ásott kútból származik. Kondoroson ezt a négy mintát vettem csak ásott kútból. Ezeknek a kutaknak az átlagos mélysége 5,6 m (a kutak mélységeinek adatait lásd a táblázatban). A BU5-ös fedett kút egész évben állandó használatban van. A BU3-as kutat a téli időszakon kívül locsolásra használják. A BU1, BU2-es kutat régóta nem használják. Ezekből a kutakból nehezékkel ellátott vödörrel, a kút aljáról húztam fel vizet, majd a vödör aljáról injekciós tű segítségével vettem 10ml vízmintát. Minden mintavételi alkalommal sikerült mintát vennem ezekből a kutakból. Kismértékű vízszintváltozás megfigyelhető volt a kutakban. TO1 A TO1 minta Kondoros belvárosi részén elterülő sekély tóból származik. A tavat nem táplálja állandó forrás. Időszakonként (nagy esőzések után) van pár helyről vízutánpótlás. A tó átlagos mélysége 1-1,5 m körüli. Nyáron szinte a teljes vízfelületet nádas borítja, így a nyílt vízfelület láthatatlan. Télen nagyobb szabad vízfelülettel rendelkezik a tó. Ritka madárfajok élőhelye a tó, ezért védett. Nehezékkel ellátott vödörrel vettem belőle mintát. A vödröt leengedtem a tó fenekére, onnan húztam fel vizet, majd fecskendővel a vödör aljáról 10ml vizet szívtam fel és ezután a koktél alá fecskendeztem. SBU1, SBU2 A Somogyi Béla utcában lévő két magánház kertjében lévő fúrt, nyomós kutakból származnak ezek a minták. A SBU1 kút mélysége 47 m, a SBU2 kúté pedig 35 m. A SBU1 kutat télen a mintavétel időpontjára a tulajdonos üzembe állította, mert különben téliesített állapotban volt. Ugyanazzal az eljárással vettem ezekből a fúrt kutakból is a mintát, mint a Dobó utcában. 40

41 VV1, VK1 A VV1 minta a Béke utca 30 szám alatti ház konyhai csapjából származik. Állandó használatban lévő a konyhai csap. Kiengedés után pohárba engedtem vizet és onnan fecskendővel szívtam fel 10ml vizet és a küvettába a koktél alá rétegeztem. A VK1 minta a Munkácsy Mihály utca sarkán lévő kék kútból származik. Egész évben állandó használatban lévő ez az ivóvízkút. Vödörbe engedtem vizet pár perces folyatás után és a vödör aljáról fecskendővel vettem a vízmintát. Kondoros ÉK-i külterületi részén a Tanya 150-ben és a Tanya 166-ban végeztünk méréseket. A 7.2. térképen láthatjuk a mintavételi helyszínek pontos helyét. KER1 A KER1 minta a Kondorosi Kertészetből, a Tanya 150-ben lévő kútból származik. A fúrt kút vize, amelyből a minta származik, egy kb. 20m hosszú vezetékhálózaton keresztül egy épületbe van vezetve és ott mosdócsapként kialakított kifolyón folyik ki a víz belőle. Nem ivóvízként szolgál a kút. Pár perces kiengedés után, egy pohárba eresztettem vizet és az aljáról fecskendővel vettem a vízmintát. A csap egész évben állandó használatban van. T166, T166A A Tanya 166-ban két fúrt kútból vettem vízmintát. A T166A minta származási helye egy leengedett állapotban lévő 25 m mély fúrt, nyomós kút. A melegebb időszakokban locsolásra használják a kutat. Télen téliesített állapotban volt a kút, ezért nem mindig tudtam mintát venni belőle. A T166 minta egy 80 m mély fúrt nyomós kútból származik. Egész évben használatban van a kút, mert fagycsappal rendelkezik. A Tanya 166 területén lévő kutakból ugyanolyan eljárással vettem mintát, mint a Dobó utcai fúrt kutakból. A kondorosi ásott és fúrt kutakról, a vezetékes ivóvízhálózat csapjairól és a Kondorosi-tóról a Mellékletben ( fejezetben) találhatók fényképek. A mintavételek menetének, helyszínének, időpontjának és körülményének részletes leírása a Mellékletben ( fejezetben) szereplő jegyzőkönyvekben találhatók Budaörs és Sóskút vízmintavételi helyszínei Budaörsön 13 darab mintavételi helyszínen jártam. Kevés felszín alatti vízvizsgálati lehetőség van Budaörsön, mert a források felszínre törési helyeit leaszfaltozták vagy csatornába vezették, a kutak többségét pedig betemették. A város központi, óvárosi részében találtam 12 darab használható kutat. A 7.3. légi felvételi térképen bekarikázva látható a budaörsi fő mintavételi területrész. 41

42 7.3. Térkép: Budaörs légi felvétele a mintavételi magterülettel. (Alaptérkép forrása: Utiber Kft.) Budaörs óvárosi részében 11 utcában végeztünk méréseket. A minták használatban lévő vagy teljesen használaton kívüli ásott kutakból származnak. Ezeknek a kutaknak a nagyrésze több tíz éves, víz mindig található volt bennük és magánházak kertjében, garázsában találhatóak. A 7.4. térképen a pontos mintavételi helyszíneket jelöltem be. 4. NU1 11. HM1 5. FU1 12. SU1 6. FU2 13. BDU1 7. HU1 14. KLU1 8. NaU1 15. PSU1 9. ZPU1 19. CSV1 10. KU térkép mintavételi helyeinek kódjai és jelmagyarázata 7.4. Térkép: A budaörsi mintavételi helyszínek. (Alaptérkép forrása: HISZI-MAP, 2007.) NU1 Ez a minta a Nyitra közben lévő kútból származik. Magánház kertjében lévő, 12 m mély, ásott kútból vettem a mintát. Használaton kívüli, fedetlen a kút. A kútban a mérések során kismértékű vízszintingadozás tapasztalható volt. A mintát úgy vettem, hogy egy 2 literes, nehezékkel ellátott műanyagpalackot a kút aljára engedtem kötél segítségével, majd onnan húztam fel a vizet. A palack aljáról injekciós tűvel vettem 10ml mintát és az előre előkészített küvettába a koktél alá fecskendeztem. Minden mintavételi időpontban sikerült mintát venni a kútból. 42

43 FU1, FU2 A Farkasréti utcában lévő ásott kutakból származnak ezek a minták. A két kút valószínűleg azonos forrásból táplálkozik, mert egy vonalban helyezkednek el, egymástól kb. 20 m távolságban. A FU1 minta 7 m mély, nyáron öntözésre használt, kútházzal fedett, ásott kútból származik. A FU2 mintát egy 5 m mély, egész évben használatban lévő, kútházzal fedett, ásott kútból vettem. Ezekből a kutakból is műanyagpalack, fecskendő és tű segítségével vettem mintát a kút fenekéről. HU1 A Halom utcában található az az ásott kút, amelyből a HU1 minta 7 m mélységből származik. Használaton kívüli, betonlappal fedett a kút. Ugyanazzal a technikával vettem belőle mintát, mint az előzőekben bemutatott kutak esetén. NaU1 A Naphegy utcában lévő, fóliával fedett, használaton kívüli, 9 m mély, ásott kútból származik ez a minta. Ebbe a kútba nagy esőzésekkor a felszínről a csapadék befolyik, ezért a minta radonkoncentráció értékét fenntartásokkal kell kezelni. A nehezékkel ellátott műanyagpalackos eljárással vettem a mintát a kút aljáról, hogy a magasabb radontartalmú vízből származzon a minta. ZPU1 A Zichy Péter utcában lévő, 9 m mély, használaton kívüli, ásott kútból származik a minta. Fedetlen a kút, a radon kipárolgás nagymértékű lehet, ezért a kút legaljáról vettem a mintát műanyag palackkal és annak az aljáról fecskendővel szívtam fel 10ml vizet és rétegeztem a küvettában lévő koktél alá. KU1 A Kereszt utcában lévő, 7 m mély, fedetlen kútból származik ez a minta. Nyáron öntözésre használják a kutat, kismértékű vízszintingadozás tapasztalható volt benne a méréssorozatok során. Ugyanazzal a műanyagpalackos eljárással vettem ebből a kútból is a mintát, mint az előzőekben leírt kutak esetén. HM1 A budaörsi Riedl Ferenc Helytörténeti Múzeum kertjében lévő ásott kútból származik ez a minta. Az egyik legmélyebb kút, amit ezen a területen vizsgáltunk. A mélysége 14,5 m. Hidrofor segítségével az év minden szakaszában nyernek ki vizet a kútból. Zárt kútházzal fedett a kút és az aljáról vettem mintát, a műanyagpalackos mintavételi technika segítségével. 43

44 SU1 Szabadság úton lévő magánház kertjében lévő kútból származik ez a minta. Ez a legmélyebb olyan budaörsi ásott kút, amelyből a műanyagpalackos eljárás segítségével még mintát tudtam venni. 18 m mélyről származik a minta, az öntözésre használt és kútházzal fedett kútból. BDU1 A Diófa utcában lévő 27 m mély ásott, fedett kútból vettem ezt a mintát. Egész évben használatban lévő a kút és hidrofor segítségével nyerhető ki belőle víz. Pár perces folyatás után engedtem vizet a műanyagpalackba és az aljáról injekciós tű és fecskendő segítségével vettem a 10ml vízmintát. KLU1 A Kossuth Lajos utcában lévő kútból származik ez a minta. Egy 9 m mély, ásott, fedett, nyáron öntözésre használt kútból vettem a mintát. Hidrofor segítségével nyerhető ki víz belőle. Egy garázsban található a kút, egy szekrény alatt. Az első két mintavétel alkalmával a hidrofor segítségével vettem a kútból a mintát, majd téliesítve lett, a hidrofort a tulajdonos kiemelte, ezért a műanyagpalackos technikával vettem a mintát az utolsó két alkalommal. PSU1 A Petőfi Sándor utcában található 6 m mély, kútházban fedett, nyáron öntözésre használt ásott kútból származik a minta. Állandóan magas vízszint volt tapasztalható a kútban. A harmadik mintavétel időpontja előtt pár nappal csőtörés volt abban az udvarban, ahol a kút található. Az ivóvíz beszivárgott a kútba és keveredett a kútvízzel, ezért a harmadik mintavételi eredményt fenntartásokkal kell kezelni. Ugyanazzal a műanyagpalackos mintavételi technikával vettem a mintát ebből a kútból is, mint az előzőekben bemutatott kutak esetén. CSV1 A budaörsi vezetékes ivóvízhálózatból származik ez a minta. A Dráva közben lévő konyhai csapunkból vettem a mintát. Pár perces kiengedés után pohárba eresztettem vizet és annak az aljáról szívtam fel 10ml-t fecskendővel és tű segítségével juttattam a mintát a koktél alá a küvettába Sóskút belvárosi részén egy forrás vízét vizsgáltuk meg. Nagy mélységből tör felszínre a forrásvíz egy kiépített kifolyón keresztül. Állandóan folyik a víz és kénes illatú. Egy műanyagpalackba engedtem vizet a forrásból, majd a palack aljáról 10ml mintát vettem 44

45 fecskendő és tű segítségével. A SOS1 minta származik ebből a forrásból térképen látható a forrás felszínre törésének a pontos helye. 18. SOS térkép mintavételi helyének kódja és jelmagyarázata 7.5. Térkép: A sóskúti forrás felszínre törésének pontos helye. (Alaptérkép forrása: A Budaörsön található ásott kutakról, a vezetékes ivóvízhálózat csapjáról és a sóskúti forrásról a Mellékletben ( fejezetben) láthatóak fényképek. A mintavétel menetének, helyszínének, időpontjának és körülményének a részletes leírása a Mellékletben ( fejezetben) szereplő jegyzőkönyvekben található Budapest XII. kerületi (Szabadság-hegy) és XXII. kerületi (Budatétény) mintavételi helyszínek Budapesten a XII. kerületben négy forrást vizsgáltunk meg. A Szabadság-hegy déli területén tör felszínre a Disznófő-forrás, a Darázs-forrás, Béla király-kútja és a Város-kút. A források pontos helyét a 7.6. térképen jelöltem be. 1. DF1 2. DF1A 3. DIF1 16. VK1 17. BBK térkép mintavételi helyeinek kódja 7.6 térkép jelmagyarázata 7.6. Térkép: a XII. kerületi források felszínre törésének helyszínei. (Alaptérkép forrása: Szarvas A., 2006) 45

46 DF1, DF1A A XII. kerületi Csermely utcában található az a védett Darázs-forrás, amelyből ezek a minták származnak. Kiépített forrásszájon keresztül folyik a víz. A kiömlőnyílás teljes keresztmetszetén keresztül egyik mintavétel alkalmával sem folyt a víz. Általában csörgedezett a forrás. A DF1 mintát közvetlenül a forrás kiömlőnyílásából vettem úgy, hogy a tűvel ellátott fecskendőt kb. 15 cm mélyen a nyílásba dugtam és a forrásvíz felszíne alól szívtam fel 10ml vizet, majd ezt a küvettában lévő koktél alá fecskendeztem. A DF1A mintát a forrás szájától kb. 2,5 m-re, a felszín alá bukásának a helyénél vettem, közvetlenül a forrásvízből injekciós tű segítségével. Azért vettem két mintát ebből a forrásból, hogy megvizsgáljuk, hogy mekkora a radon kipárolgásának a mértéke, ilyen kis távolságon, egy forrás esetében. DIF1 A DIF1 minta a Disznófő-forrásból származik, amely a XII. kerületi Szilassy utcában található. Két kiépített forrásszájon keresztül folyik ki a forrásvíz. A vaddisznófejet ábrázoló kifolyócsövön keresztül, minden mintavételi alkalomkor csak csepegett a víz, onnan nem lehetett mintát venni. Viszont a kb. 40 cm-re mellette lévő kifolyócsőből erősebben folyt a forrásvíz, így minden alkalommal onnan vettem a mintát. Közvetlenül a csőbe dugtam be a tűvel ellátott fecskendőt és onnan szívtam fel 10ml-nyi vízmintát és juttattam a koktél alá a küvettába. A forrás vízhozama ingadozó volt. A Disznófő-forrás forrásháza az 1820-as években épült, a csurgója 1890 körüli vasöntvény. BBK1 A BBK1 minta a XII. kerületi Béla király útján lévő Béla király-kútból származik. A Béla király-kútja az egyike volt azon forrásoknak, melyek a középkorban a Budai-várat csővezetéken keresztül ivóvízzel látta el. A kiépített forrásházban a kaputól kb m-re mentem be és ott találtam meg a szabad kifolyású forrásszájat. Az alagút végén több kisebbnagyobb forráság eredt és ezek egyesülve egy aprócska tavat hoztak létre. Emiatt az egyes ágakhoz közvetlenül nem tudtam odajutni, így a közös összefolyásból vettem minden alkalommal a 10 ml vízmintát, közvetlenül a forrásból. VK1 A XII. kerületi Béla király útján található a Város-kút nevű forrás, ebből származik a VK1 minta. A kiépített forrásházban lévő alagútba kb méterre mentem be és ott az első kamraszerű épületrészben több oldalról jöttek apró forráságak. Én a bal oldali, legbővízűbb ágból vettem a mintát tű és fecskendő segítségével. Az első mintavétel alkalmával bővízű volt 46

47 a forrás, így a belső kamrákba nem lehetett bejutni. Viszont a későbbi mintavételek alkalmával csak csörgedezett a víz a kifolyási részeken, így a bentebbi kamrákba is bejutottam. Ott is ugyanolyan fakadási helyek voltak, mint az első kamrában. Szerencsés választás volt az első kamra bal oldali forrásága, mert csak ebből az ágból folyott a víz minden alkalommal, igaz kissé eltérő vízhozammal. Budatétényben két helyszínről hoztam vízmintákat. Egy ásott kútból és egy forrásból származnak a minták. A két mintavételi helyszín pontos helyét a 7.7. térképen ábrázoltam térkép jelmagyarázata 7.7. Térkép: Budatétény mintavételi helyszínei. (Alaptérkép forrása: PannonCart) BT1 A BT1 minta a XXII. kerületi Dézsmaház utca és a Jókai Mór utca kereszteződésében lévő díszkútból származik. Ez egy használaton kívüli ásott kút, a mintát 8 m mélyről vettem, nehezékkel ellátott műanyagpalack segítségével. Felhúztam a kútból egy palack vizet és az aljáról injekciós tűvel szívtam fel 10ml-t, majd ezt fecskendeztem a küvettába a koktél alá. BTPSU 20. BT1 21. BTPSU 7.7. térkép mintavételi helyeinek kódja A budatétényi Petőfi Sándor utcában lévő forrásból származik ez a minta. Kiépített kifolyócsövön keresztül folyott a víz, onnan vettem a mintát tű és fecskendő segítségével. A budapesti forrásokról és kutakról a Mellékletben ( fejezetben) láthatóak fényképek. A mintavétel menetének, helyszínének, időpontjának és körülményeinek a részletes leírása a Mellékletben ( fejezetben) szereplő jegyzőkönyvekben található. 47

48 7.2. A Budai-hegységben és Budaörsön végzett mérések eredményei A budaörsi és sóskúti vizsgálatok eredményei Méréseink célja ezeken a feltérképezetlen területeken az, hogy megállapításokat tegyünk a felszín alatti vizek radonkoncentrációjának időbeli változásáról, valamint a radonkoncentráció és a földtani szerkezet kapcsolatáról. Az eredmények bemutatása Budaörsön és Sóskúton az általam vizsgált forrásokból, kutakból és ivóvízből származó vízminták radonkoncentráció értékeit és hibáit a 7.3. táblázat tartalmazza. Az egyes mintavételi időpontok alkalmával mért radonkoncentráció értékek és hibái Bq/l-ben Mintakód november január február március SOS1-21,5±2,9 - - CSV1-10±2,4 9,5±2 10,2±2 KU1 29,6±3,4 35,1±3,6 38,7±3,8 36,1±3,4 PSU1 18,7±2,5 18,2±2,7 19,2±2,7 15,8±2,3 FU2 18,1±2,1 31,9±3,4 46,9±4,6 34,3±3,3 HM1 11,9±2,3 8,9±2 10±2,1 11,3±2 FU1 9,7±2,1-70,5±5,8 48,1±4 NU1 6,7±1,9 10±2,1 8,4±2 14,1±2,2 HU1 5,2±1,8 9,5±2 13±2,3 12±2,1 ZPU1 1,8±1,5 4,1±1,7 4,1±1,7 2,2±1,4 KLU1 1,8±1,4 8,3±2 6,5±1,9 11,1±2 NaU1 1,7±1,5 2,4±1,5 3±1,6 3±1,4 SU1 1,6±1,5 2,8±1,5 3,2±1,6 6,5±1,7 BDU1 0,4±1,4-0,5±1,3 0,6±1,4 1,2±1, táblázat: Budaörsi és sóskúti minták radonkoncentrációjának értékei és hibái. Ennek a méréssorozatnak a keretében 4 alkalommal vettem mintát a vízadók többségéből. Néhány kivétel volt: a sóskúti forrásból (SOS1) rossz téli időjárási viszonyok miatt nem tudtam újra mintát venni, ezért ennek a területeknek a további vizsgálatától eltekintünk. A FU1 kút tulajdonosait januárban többszöri keresés után sem találtam otthon, ezért nem tudtam mintát venni a kútból. A CSV1 vízadó megmintázása csak a második méréssorozat alkalmával történt először, ezért hiányzik a novemberi adat. Ezen adatokat dolgozzuk fel, ebben a fejezetben. 48

49 Időbeli átlagok Az 51 mérési eredmény átlaga C a =14,7 Bq/l. Ez a terület felszín alatti vizeinek átlagos radonkoncentrációja. Az egyes mintavételi helyekre kapott időbeli átlagokat (lásd 7.4. táblázat) úgy számoltam ki, hogy összeadtam az egyes hónapokban kapott radonkoncentráció értékeket és elosztottam a hónapok számával. A budaörsi kutak és a sóskúti forrás radonkoncentrációinak és hibáinak az időbeli átlagos értékét csökkenő sorrendben a 7.1. diagramon ábrázoltam. Rn koncentráció (Bq/l) A budaörsi és a sóskúti minták időre átlagolt radonkoncentrációjának és hibáinak az értéke Bq/l-ben FU1 átlagos Rn konc. KU1 FU2 SOS PSU1 HM1 HU1 Mintakód CSV1 NU1 KLU1 SU1 ZPU1 NaU1 BDU diagram: A budaörsi és a sóskúti minták időre átlagolt radonkoncentrációjának és hibáinak az értékei. Maximális és minimális átlagos radonkoncentráció értékek A 7.1. diagramról leolvashatjuk, hogy a területen mért legnagyobb átlagos radonkoncentrációt (42,8 Bq/l) a Farkasréti utcában található ásott kút (FU1) esetében kaptam. A terület átlagos radonkoncentráció értékénél magasabb eredményeket kaptam a FU1 mellett, a KU1, FU2, SOS, PSU1 kutak esetében. A legalacsonyabb átlagértéket (0,4 Bq/l) a BDU1 kútvíz esetében kaptam. Az átlagos átlagértéknél alacsonyabb értékeket (2,5-7 Bq/l) kaptam a NaU1, ZPU1, SU1 és KLU1 kutak esetében. A C a -hoz közeli radonkoncentráció értéket a NU1, CSV1, HU1 és HM1 kútvizek esetében kaptam. Időben állandónak, illetve változónak mondható kutak keresése A mérések során kapott radonkoncentrációk és hibák értékét a 7.2. diagramon ábrázoltam oszlopdiagramos formában, azért, hogy az időfüggést jól lehessen érzékelni. 49

50 Rn koncemtráció (Bq/l) A budaörsi és sóskúti minták radonkoncentrációjának időfüggése 2007 november 2008 január 2008 február 2008 március -2 SOS1 CSV1 KU1 PSU1 FU2 HM1 FU1 NU1 HU1 ZPU1 KLU1 NaU1 SU1 BDU1 Mintakód 7.2. diagram: A budaörsi és a sóskúti minták radonkoncentrációjának időbelisége. Erről a diagramról leolvasható, hogy közel fél év alatt hogyan változtak a radonkoncentráció értékek. Az egyes kutaknál és forrásoknál a radonkoncentráció időbeli változásának mértékét számszerűen is ki lehet fejezni. Ezt úgy vizsgáltuk, hogy az átlagos radonkoncentrációk empirikusan számolt szórását (változékonyságát) és az egyes mérések mérési bizonytalanságait hasonlítjuk össze (σ/m). A mérési átlagtól való eltérés átlaga (σ) és az átlagos mérési hiba (m) hányadosa azzal arányos, hogy egy forrás vagy kút radontartalma időben mennyire állandó. (Ez az általánosan használt χ 2 gyöke.) Az erre vonatkozó értékek a 7.4. táblázat utolsó oszlopában szerepelnek. Azoknál a kutaknál/forrásoknál, ahol ez az arány 1-nél kisebb, ott időben állandónak tekinthető a radonkoncentráció, viszont azoknál a kutaknál, ahol ez az arány nagyobb mint 1, a radontartalom időbeli változása áll fenn. A 7.4. táblázat tartalmazza a megmintázott források/kutak radontartalmának időbeli változására számított értékeket. Mintakód Átlagos Rn koncentráció Bq/l-ben (c) Átlagos mérési bizonytalanság Bq/l-ben (m) Átlag értékek bizonytalansága Bq/l-ben (m a ) Empirikus szórás (σ) Szórás %-ban (v) σ/m arány SOS1 21,5 2,9 2, CSV1 9,9 2,0 1,2 0,3 2,5 0,13 KU1 34,9 3,5 1,7 3,3 9,5 0,93 PSU1 17,9 2,5 1,3 1,3 7,2 0,51 FU2 32,8 3,4 1,7 10,2 31,2 3,05 HM1 10,5 2,1 1,1 1,2 11,0 0,55 FU1 42,8 3,9 2,3 21,7 50,8 5,48 50

51 NU1 9,8 2,1 1,0 2,7 27,9 1,33 HU1 9,9 2,1 1,0 3,0 30,3 1,46 ZPU1 3,1 1,6 0,8 1,1 34,7 0,67 KLU1 6,9 1,8 0,9 3,4 48,8 1,85 NaU1 2,5 1,5 0,7 0,5 21,2 0,35 SU1 3,5 1,6 0,8 1,8 51,5 1,15 BDU1 0,4 1,4 0,7 0,6 143,4 0, táblázat: A megmintázott kutak/források radontartalmának időbelisége. A táblázatban szereplő egyes adatok számításnak a menete (Michael J., 1989 és Izsák J., 1981.): Átlagos koncentráció: c=(c 1 +c 2 + +c n )/n, ahol c az egyes mintavételekkor kapott koncentráció értékek, n a mintavételek száma. Átlagos mérési bizonytalanság: m=(m 1 +m 2 + +m n )/n, ahol m az egyes mintavételekkor tapasztalt koncentrációk mérési bizonytalansága. Átlag értékek bizonytalansága: m a =m/ n Empirikus szórás: σ= [( c c) + ( c c) ( cn c) ]/ n Szórás %-ban: v=(σ/c)* Arány: σ/m= 2 χ Vastag betűkkel jelöltem a táblázatban azokat a kutakat/forrásokat, melyek σ/m aránya jelentősen meghaladta az egyet. Dőlt betűkkel azokat jelöltem, melyek értékei a hibák értéke (±0,35) miatt kismértékben térnek el 1-től. Sima betűkkel az 1-nél kisebb értékeket jelöltem. Így a 7.4. táblázatból kiolvasható, hogy Budaörsön a CSV1, PSU1, HM1, ZPU1, NaU1, BDU1 kút radonkoncentrációja időben állandónak mondható. A KU1, NU1, SU1 kút esetében kismértékű időbeli radonkoncentráció változás tapasztalható. A számított értékek alapján a KLU1, HU1, FU1, FU2 minták esetében tapasztalhatunk időbeli radonkoncentráció változást. A vízadó források időbeli állandóságának vizsgálati eredményeivel kapcsolatban meg kell említeni, hogy 4 hónapra vonatkoznak, ezért hosszútávú következtetéseket kevés biztonsággal lehet levonni. A 7.4. táblázat utolsó előtti oszlopában láthatjuk az egyes mérések szórásának %-os értékeit. A magas szórási értékek időbeli változékonyságra utalnak. A budaörsi kutak közül a legmagasabb átlagos radonkoncentrációjú kutakra kaptam magas szórási értékeket (pl. 31%, 48%, 50%). A magas szórási értékek miatt azt mondhatjuk, hogy a budaörsi kutaknak a radontartalmát nemcsak geológiai és hidrogeológiai viszonyok befolyásolják, hanem kis mértékben az egyéb gyorsan változó paraméterektől (pl. a meteorológiai viszonyoktól) is 51

52 függ, ami nem is csoda, hiszen a levegővel kölcsönhatás elképzelhető az ásott kutaknál, annak ellenére, hogy azok fedettek. A tapasztalatunk viszont az, hogy mindezek ellenére a 13 kútból 6 biztosan állandó, 3 kicsit változó radonkoncentrációt mutatott. Az összes kút 30%-ánál mértünk csak időbeli változást. A radonkoncentráció eloszlása A területre a méréseink alapján kapott radonkoncentrációk gyakoriság-eloszlását a 7.4. diagramon ábrázoltam. A budaörsi kutak radonkoncentrációjának eloszlása Mintaszám (db) Rn koncentráció (Bq/l) 7.4. diagram: A budaörsi kutak radonkoncentráció eloszlás Az ábráról láthatjuk, hogy a diagramot két részre lehet osztani. Az egyik része a 0-26 Bq/l közötti tartományba eső terület, az itt szereplő radonkoncentráció értékek gyakorisága log-normál eloszlással közelíthető. Ebbe a tartományba eső kutak éppen azok, melyek radonkoncentrációját időben állandónak mondtunk. Ezek az értékek jellemzik legjobban a budaörsi felszín alatti vizek radonkoncentrációját. A diagram másik része a Bq/l közötti tartomány. Az itt szereplő értékeket a három legnagyobb radontartalmú kút (FU1, FU2, KU1) eredményezte. Ebbe a tartományba eső kutak radonkoncentrációjára időbeli változást állapítottunk meg. Valamilyen oknál fogva, ezeknek a kutaknak magas és időben változó a radontartalmuk. Az átlagnál magasabb radontartalom okát keresve olyan effektusra kell gondolni, ami az időbeli változékonyságot is megmagyarázza. Radonkoncentrációk maximumának vizsgálata A felszín alatti vizek radontartalmának időbeli változását még egy módszerrel próbáltuk megvizsgálni. Kíváncsiak voltunk arra, hogy az egyes mérési időpontok közül 52

53 mikor tapasztaltuk a radonkoncentrációk maximumát. Az egyes kutakra és forrásokra vonatkozó radonkoncentráció-időfüggéseket a 7.1. grafikonon ábrázoltam. 80 A budaörsi minták radonkoncentrációjának időbeli változása 70 Rn koncentráció (Bq/l) november 2008 január 2008 február 2008 március SOS1 CSV1 KU1 PSU1 FU2 HM1 FU1 NU1 HU1 ZPU1 KLU1 NaU1 SU1 BDU grafikon: A budaörsi mintákra vonatkozó radontartalom-időfüggések. A grafikonról leolvasható, hogy a legtöbb kút esetében februári maximális értékeket kaptunk. A budaörsi mintavételek során a maximális radonkoncentrációjú hónapok gyakoriság eloszlását a 7.3. diagramon ábrázoltam. A budaörsi mintavételek egyes hónapjaiban szereplő maximális koncentráció értékek Max. koncentráció értékek (db) November 2008 Január 2008 Február 2008 Március 7.3. diagram: A budaörsi mintavételek egyes hónapjaiban szereplő maximális koncentráció értékek. Az egy-egy novemberi és januári maximum az időben állandó koncentrációjú vizekhez tartozik és a mérés statisztikus bizonytalansága miatt alakult ki. A februári és a márciusi maximumok dominálják az eloszlást. Azt mondhatjuk, hogy enyhe időfüggése biztosan van az adatainknak és az februári-márciusi növekedést jelent. 53

54 A radonkoncentrációk és a meteorológiai tényezők összevetése A maximális radonkoncentráció eloszlás és a változó meteorológiai tényezők összevetéséből kiderülhet, hogy valamelyik gyorsan változó paraméter befolyásolhatta-e a kutakban bekövetkező radontartalom változást. A 7.3. diagramról leolvasható, hogy a februári és a márciusi mérések során kaptuk a legtöbb esetben a legmagasabb radonkoncentrációkat. Ha a maximális értékeket összevetjük a mintavételi időjárási viszonyokkal (melyeket a 7.5. táblázatban és a Melléklet térképein találunk), akkor kiderülhet, hogy valamelyik meteorológiai paraméter esetleg megváltozott-e februárban és márciusban, ami a radonkoncentrációk változását okozhatta. A budaörsi mintavételi időpontok időjárási viszonyai Hőmérséklet ( o C) Légnyomás (hpa) Csapadék Szél november Nincs Szélcsend január Nincs Enyhén fújt február Nincs Szélcsend március Esett az eső Enyhén fújt 7.5. táblázat: A budaörsi mintavételek időjárási viszonyai. A 7.5 táblázat találhatók a mérések napjainak meteorológiai adatai. Azt láthatjuk, hogy a hőmérsékleti, szél és csapadékviszonyok szinte azonosak voltak az egyes mérésekkor, viszont a légnyomási viszonyok nem. Azonban abban a két időpontban amikor a legtöbb kútvízben maximális radontartalmat mértünk a légnyomás egyszer a legalacsonyabb, egyszer a legmagasabb volt. Összefüggést ezekből nehezen lehetne levonni. Inkább valószínű, hogy a felszín alatti vizek áramlási viszonyai változtak meg februárban, de erre vonatkozó mérési adatunk nincs. Erre utalhatna a kutakban a vízszint magassága, amit pontosan nem mértünk, de szemmel is jól érzékelhető vízszint-változás nem volt. A radonkoncentráció és a földtani viszonyok közötti kapcsolat vizsgálata A mért radonkoncentrációk és a földtani viszonyok közötti összefüggések részletesebb vizsgálatához a Magyar Állami Földtani Intézettől kapott földtani térképeket használtam fel. Elsőként a földtani térképeken bejelöltem az általam megmintázott forrásokat, kutakat és az átlagos radontartalmukat színkóddal jelöltem. A háromszög jelölés arra utal, hogy ásott kútról van szó, kivétel a 19-es számmal jelölt kút, ami egy vezetékes ivóvízcsap. Ezt a 7.1. térképen láthatjuk. A 7.1. térkép kétfajta földtani térkép keveréke. A színek egy fedett földtani térképet rajzolnak ki, de a színeknek megfelelő számokon kívül, további számok is találhatók a térképen. Ezek mutatják a fedetlen földtani térképnek megfelelő információt. (A keverék 54

55 jelleg miatt, a fedetlen térkép kicsit kevesebb információt tartalmaz, mint ha külön lennének ábrázolva a színfoltjai. Ezt követően leolvastam a megmintázott vízadók fakadási helyénél előforduló kőzettípusokat. Ezek után a források és kutak alapvető földtani jellemzőinek az ismeretében lehetőség nyílt az egyes esetekben mért radontartalmak és a földtani szerkezet részletesebb vizsgálatára. A forrásokat és kutakat átlagos radontartalmuk szerint csökkenő sorrendbe állítva vizsgáltam meg, hogy a különböző nagyságrendű radon értékekhez milyen jellemző paraméter (fakadási hely környékén található képződmény) tartozik. Ezen adatok a 7.6. táblázatban szerepelnek. A 7.6. táblázat adataiból látható, hogy a budaörsi vízadók fakadási helyei a PSU1 kút kivételével, halmaradványos, homokos agyagos, úgynevezett Tardi-rétegekből származik. A tardi agyagos területet az időfüggetlen kútjainak (kivétel, mert időfüggő: KLU1, HU1, FU1, FU2) az átlaga alapján 8,7 Bq/l átlagos radonkoncentráció jellemzi, ±25%-os bizonytalansággal. A 7.6 táblázatból azt is láthatjuk, hogy annak ellenére, hogy a vízadók földtani helyzete látszólag teljesen azonos a radontartalmuk többször mégis jelentős mértékben különbözik. Ezért ezeknél a közeli kutaknál érdemes azt megvizsgálni, hogy miért kaptunk egy-két kút radontartalmára átlagtól eltérő (magasabb vagy alacsonyabb) értékeket. Az átlagnál alacsonyabb radonkoncentráció értékeket a NaU1, BDU1, ZPU1, SU1 és a KLU1 kutak esetében kaptunk. Ez az alacsonyabb érték a NaU1 kút esetében azért alakulhatott ki, mert az esővíz nagy esőzésekkor belefolyik a kútba és az ott lévő vízzel keveredik, így felhígul a kútvíz. A Budaörsi-medence aljzatában található üledékes alapkőzetből nem származtatható magas radioaktivitás. Ezek a kőzetek legfeljebb ppb mennyiségnyi radioaktív elemet tartalmaznak. ( A fedőképződmények szerepe már számottevőbb. A kainozóos üledékes rétegsorokban (leginkább agyagos képződményekben) U-Th tartalmú ásványok feldúsulhatnak (monacit, xenotim). Az átlagnál magasabb radonkoncentráció értékeket kaptunk a KU1 és a PSU1 kutak esetében. (lásd: 7.1. térkép) Ezekre a kutakra korlátozódó magas radontartalom (35 és 20 Bq/l) eredetét valószínűleg egy lokálisan ható radonforrással magyarázhatjuk, amely kimutatása még további kutatást igényel. 55

56 7.1. Térkép: Budaörs radontérképe. (Alaptérkép forrás: MÁFI) 7.1. Radontérkép jelmagyarázata. (a színskála értékei Bq/l-ben szerepelnek.) 7.1. Földtani alaptérkép jelmagyarázata. 56

57 7.6. táblázat: A budaörsi kutak radonkoncentráció értékei és a fakadási helyénél található képződmények Sorszám Minta kódja Vízadó hely típusa Vízadó mélysége (m) A forrás fakadási helyénél található képződmények A földtani térkép jelkulcsának jellemzése 5. FU1 Ásott kút KU1 Ásott kút FU2 Ásott kút PSU1 Ásott kút HM1 Ásott kút 14, CSV1 Vezetékes - 53 ivóvíz HU1 Ásott kút NU1 Ásott kút KLU1 Ásott kút SU1 Ásott kút ZPU1 Ásott kút NaU1 Ásott kút BDU1 Ásott kút Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Foraminiferás agyagmárga, agyag, ( Kiscelli agyag ) Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás ±agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok Halmaradványos homokos agyag, ( Tardi rétegek ), foraminiferás agyag Kőzetliszt, agyag, homok A minta átlagos radonkoncentrációja és hibája (Bq/l) 42,8±3,9 34,9±3,5 32,8±3,4 17,9±2,5 10,5±2,1 9,9±2,0 9,9±2,0 9,8±2,0 6,9±1,9 3,5±1,6 3,0±1,6 2,5±1,5 0,4±1,4 57

58 Budaörs keleti részén találtuk a legmagasabb radontartalmú kutakat. (lásd: 7.1. térkép) A késő-krétában lamprofiros magmatizmushoz kapcsolódó kőzetek a Budai-hegységben többfelé a felszín közelébe kerültek. Ilyen felszín közeli kibukkanás Budaörs keleti részén is előfordul, erre bizonyítékot a 7.2. térképen látható Budaörs-1 (Bö-1) fúrás eredményei adtak Térkép: Lamprofírok és rokon telérkőzetek területi elterjedése a Dunántúli-középhegység ÉK-i részén. (Forrás: Ehhez a lamprofiros kőzettelérhez közel találhatóak a legmagasabb radontartalmú budaörsi kutak (FU1, FU2). Valószínűsíthetjük, hogy a magas (32-42 Bq/l) átlagos radontartalom a lamprofiros kőzettelér közelsége miatt alakul ki, de erre közvetlen bizonyítékaink nincsenek. A feltételezett kőzettelértől kelet felé távolodva a radonkoncentráció csökken a kutakban, ezt a 7.1. térképen is jól láthatjuk. A kutak többségének esetében időben állandó radonkoncentráció értékeket kaptunk. Az egyes kutak esetében nem egy-egy kiugró adat eredményezte a magas vagy alacsony radonkoncentrációt. Ahol először magas értéket kaptunk ott a következőkben is magas értéket kaptunk. Emiatt valószínűsíthetjük, hogy a radonkoncentrációt az egyes kutakban a geológiai és hidrogeológiai paraméterek befolyásolják, nem pedig a gyorsan változó paraméterek Budapest XII. kerületi és a XXII. kerületi vízvizsgálatok eredményei Eredmények bemutatása Budapesten a XII. és XXII. kerületben vizsgált forrásokból és kútból származó vízminták eredményeit és hibáit a 7.7. táblázat tartalmazza. 58

59 Az egyes mintavételi időpontok alkalmával mért radonkoncentráció értékek és hibái Bq/l-ben Mintakód november január február március BBK1 9,9±1,6 8,2±1,6 10±2,5 9,7±1,9 VK1 5,7±1,4 7,8±1,6 9,4±2,4 7,6±1,8 DF1A 2,4±1,6 2,6±1,6 5±1,8 4±1,5 DF1 1,3±1,5 2,3±1,6 7,6±1,9 4,3±1,5 DIF1 0,4±1,4 2,3±1,6 1,5±1,5 2,5±1,4 BT1-2,4±1,2 - - BTPSU - 5,2±1, Táblázat: Budapesti vízminták radonkoncentráció értékei és hibái. A mintaadók többségéből négy alkalommal vettem vízmintát. Ez alól a XXII. kerületi forrás és kút a kivétel (BT1, BTPSU), mert ide nem tudtam többször visszajutni a téli időjárási viszonyok miatt. A XXII. kerületi vízadókat csak egyszer tudtuk megvizsgálni, így ezek további elemzésétől eltekintünk. Ezen adatokat dolgozzuk fel, a következő a fejezetben. Időbeli átlagok A XII. kerületben a Szabadság-hegy déli területén négy forrás vizét vizsgáltuk meg. A 20 mérési eredmény átlaga C a =5,2 Bq/l. Ez a terület felszín alatti vizeinek átlagos radonkoncentrációja. Összességében mind a négy forrásban alacsony átlagos radonkoncentráció értéket (1,7-9,5 Bq/l) kaptunk. A területen mért átlagos radonkoncentráció értékeket a 7.5. diagramon ábrázoltam. A Budapest XII. kerületi minták időre átlagolt radonkoncentrációjának értékei Bq/l-ben Rn koncentráció (Bq/l) BBK1 VK1 DF1 DF1A DIF1 átlagos Rn koncentráció Mintakód 7.5. diagram: XII. kerületi források átlagos radonkoncentráció értékei. 59

60 Maximális és minimális átlagos radonkoncentráció értékek A 7.5. diagramon láthatjuk, hogy a Disznófő-forrás (DIF1) és a Darázs-forrás (DF1, DF1A) időben alacsonyabb átlagos radontartalmú, mint a Béla király-kútja (BBK1) és a Város-kút (VK1), mert ezek szabad kifolyásúak és rendkívül alacsony vízhozamúak. A Város-kút és a Béla király-kútja magasabb (7,6-9,5 Bq/l) időbeli átlagos radontartalmú forrás. Ezek zártabb légterű forrásházzal rendelkeznek és bővízűbbek, mint a Darázs- és Disznófőforrás. A Darázs-forrásból azért vettem két helyről mintát (DF1, DF1A), mert kíváncsiak voltunk, hogy mekkora a radonveszteség ezen forrás esetében. A DF1 minta a forrás szájából származik és átlagosan 3,9 Bq/l radonkoncentrációjú. A DF1A minta a forrás felszín alá bukásának pontjából származik és átlagosan 3,5 Bq/l koncentrációjú. A két mintavételi pont között körülbelül 250 cm távolság van, ahol a víz nyílt felszín mellett folyik. A DF1 mintát körülbelül 100 cm-rel magasabb pontból vettem, mint a DF1A-t. Ezen a kis szakaszon csak 10,3%-os volt a radonveszteség. Időben állandónak, illetve változónak mondható kutak keresése A közel fél év alatt kapott radonkoncentráció értékek változását a 7.6. diagramon ábrázoltam oszlopdiagramos formában, azért, hogy az időfüggést jól lehessen érzékelni. A budapesti vízminták radonkoncentrációjának időfüggése Rn koncentráció (Bq/l) november 2008 január 2008 február 2008 március BBK1 VK1 DF1A DF1 DIF1 Mintakód 7.6. diagram: A budapesti vízminták radonkoncentrációjának időbelisége. 60

61 A 7.6. diagramon jól látható, hogy mindegyik forrás esetében kisebb-nagyobb radonkoncentráció ingadozás tapasztalható. Számszerűen is kifejeztem a radonkoncentráció időbeli változását a négy forrás esetében, ezeknek az értékeit 7.8. táblázat tartalmazza. Mintakód Átlagos Rn koncentráció Bq/l-ben (c) Átlagos mérési bizonytalanság Bq/l-ben (m) Átlag értékek bizonytalansága Bq/l-ben (m a ) Empirikus szórás (σ) Szórás %-ban (v) σ/m arány BBK1 9,5 1,9 0,9 0,7 7,7 0,38 VK1 7,6 1,8 0,9 1,3 17,2 0,73 DF1 3,8 1,6 0,8 2,4 62,1 1,48 DF1A 3,5 1,6 0,8 1,0 30,3 0,65 DIF1 1,6 1,5 0,7 0,8 49,2 0, Táblázat: A megmintázott források radontartalmának időbelisége. Az eredményeket a fejezetben leírt képletek segítségével számoltam ki. A források esetében is a radontartalom időbeli változását, a σ/m arány értékéből tudjuk meghatározni. A négy forrás közül három esetében ez az arány 1 alatti, mint ahogy azt a 7.9. táblázatban láthatjuk. Ezeknek a forrásoknak a radonkoncentrációja időben állandónak mondható. A Darázs-forrás (DF1) esetében tapasztaltunk kismértékű időbeli radonkoncentráció változást, de ez is csak kb. ±2 Bq/l változást jelentett abszolút értékben. A 7.8. táblázat adataiból láthatjuk, hogy a két szabad kifolyású forrás (Darázs-, Disznófő-forrás) esetében, a mérési eredmények szórása nagy (49-62 Bq/l), ebből arra következtethetünk, hogy ezeknek a forrásoknak a radontartalmát a geológiai és hidrogeológiai viszonyok mellett kismértékben a meteorológiai tényezők is befolyásolják és ebben közrejátszik a források nyitottsága is. Radonkoncentrációk maximumának vizsgálata A budai források esetében is vizsgáltuk azt, hogy az egyes mérési időpontok közül mikor tapasztaltuk a radonkoncentrációk maximumát. A forrásokra vonatkozó radontartalomidőfüggéseket a 7.2. grafikonon ábrázoltam. 61

62 Rn koncentráció (Bq/l) A budapesti vízminták radontartalom-időfüggése 2007 november 2008 január 2008 február 2008 március BBK1 VK1 DF1A DF1 DIF grafikon: A budapesti mintákra vonatkozó radontartalom-időfüggések. A grafikonról leolvasható, hogy a Disznófő-forrás kivételével februári maximális értékeket kaptunk. A négy forrás esetében a maximális radonkoncentráció gyakoriságeloszlását a 7.7. diagramon ábrázoltam. 3,5 A Budapest XII. kerületi mintavételek egyes hónapjaiban szereplő maximális koncentráció értékek Max. koncentráció értékek (db) 3 2,5 2 1,5 1 0, November 2008 Január 2008 Február 2008 Március Hónap 7.7. diagram: A budapesti mintavételek egyes hónapjaiban szereplő maximális koncentráció értékek. Kizárólag februári és márciusi maximális értékeket kaptunk. Enyhe időfüggése lehet az adatainknak, emiatt alakulhattak ki a februári-márciusi maximális értékek. A radonkoncentrációk és a meteorológiai tényezők összevetése A forrásokból vett időpontokban is ugyanolyan időjárási viszonyok voltak, mint a budaörsi mintavételezés idején (lásd: 7.5. táblázat) és a források esetében is februári maximális radonkoncentráció értékeket kaptunk. Jelen esetében sem tudjuk bizonyítani, hogy az időjárási paraméterek változása befolyásolhatta-e radonkoncentráció változást. A radonkoncentráció és a földtani viszonyok közötti kapcsolat vizsgálata A XII. kerületi források radonkoncentrációjának és földtani viszonyának a vizsgálatához is a MÁFI-tól kapott földtani térképet használtam fel. Ugyanolyan fajta 62

63 térképen, ugyanazt a vizsgálatsorozatot végeztem el a források esetében is, mint a budaörsi kutaknál. Először bejelöltem a forrásokat a földtani térképen átlagos radontartalmuk szerint, különböző színnel jelölve az egyes koncentráció tartományokat. A XII. kerületi források radontérképét a 7.3. térképen láthatjuk Térkép: A Szabadság-hegy radontérképe.(az alaptérkép forrása: MÁFI) 7.3. Radontérkép jelmagyarázata. (a színskála értékei Bq/l-ben szerepelnek.) 7.3. Földtani alaptérkép jelmagyarázata. Ezután táblázatba foglaltam a források fakadási helyénél található kőzettípusokat és az átlagos radontartalmukat. Ezeket az adatokat a 7.9. táblázatban láthatjuk. A Szabadság-hegy forrásai budai márgában és édesvízi mészkőben fakadnak. Átlagos radontartalmuk alacsony (1,7-9,5 Bq/l). A Szabadság-hegyi forrásokban észlelt alacsony radonkoncentráció értékek magyarázatát abban láthatjuk, hogy a források a felszínre lépésük 63

64 előtt, hosszabb szakaszon márgán és kavicson haladnak keresztül (lásd: 7.3. térkép) és e laza kőzetben a vízben oldott radon nagy része elveszhet. A források esetében is időben állandó radonkoncentráció értékeket kaptunk, mint a budaörsi kutak esetében. Mind a négy forrásban, minden mintavételi időpontban, alacsony radonkoncentrációt kaptunk, nem voltak nagymértékben ingadozóak az adatok. Így a források esetében is valószínűsíthetjük, hogy a radonkoncentráció leginkább a geológiai és a hidrogeológiai paraméterek függvénye. Ezt támasztja alá az időbeli maximumok viselkedése is. 64

65 Sorszám Minta kódja Vízadó hely típusa Vízadó mélysége (m) A forrás fakadási helyénél található képződmények A földtani térkép jelkulcsának jellemzése 17. BBK1 Forrás - 55 Mészkő, mészmárga, foraminiferás agyagmárga ( Budai márga ) 13 Kőzettörmelék, kavics, homok 16. VK1 Forrás - 33 Édesvízi mészkő, mészmárga 33 Édesvízi mészkő, mészmárga 1. DF1 Forrás - 55 Mészkő, mészmárga, foraminiferás agyagmárga ( Budai márga ) 13 Kőzettörmelék, kavics, homok 2. DF1A Forrás - 55 Mészkő, mészmárga, foraminiferás agyagmárga ( Budai márga ) 13 Kőzettörmelék, kavics, homok 3. DIF1 Forrás - 57 Márga, mészmárga, mészkő 13 Kőzettörmelék, kavics, homok 7.9. Táblázat: A Budapest XII. kerületi források radonkoncentráció és a fakadási helyénél található képződmények A minta átlagos radonkoncentrációja és hibája (Bq/l) 9,5±1,9 7,6±1,8 3,9±1,6 3,5±1,6 1,7±1,5 65

66 7.3. Kondoroson végzett mérések eredményei Az eredmények bemutatása Kondoroson az általam vizsgált kutakból, ivóvízből és tóvízből származó vízminták radonkoncentráció értékeit és az értékek hibáit a táblázat tartalmazza. Az egyes mintavételi időpontok alkalmával mért radonkoncentráció értékek és hibái Bq/l-ben Mintakód november január február március BU5-2±1,6 6,8±2,0 6,9±1,9 VV1-15,8±2,5 12,6±2,4 15,2±2,5 VK ,8±1,5 3,9±1,7 DU2 14±2, T792 10,2±2,3-15,5±2,6 - T166 9,6±2,2 17,5±2,7 14,1±2,4 10±2,2 T166A 8,2±1, SU1 7,4±2,1 11±2,2 11±2,3 10,4±2,2 DU10 7,3±2,1 2±1,6 2,3±1,6 10,7±2,2 DU9 6,2±2,0 7,1±2,0 8,2±2,1 15,7±2,6 BU4 6±1, DU1 5,5±1, DU3 5,4±1,9 2,8±1,6 8,4±2,1 14,1±2,4 DU5 5,4±1, ,8±1,8 DU6 5±1, T791 5±1,9 6,2±1,9 7,4±2,0 9±2,1 KER1 4,9±1,9 8,2±2,0 7,4±2,0 7±2,0 DU7 4,3±1,8 2,8±1,6 1,6±1,5 6,2±1,9 SBU1 1,5±1,6 7,1±2,0 3,7±1,7 5,7±1,9 DU4 1,3±1, ±1,6 TO1 1±1,6 4,7±1,8 2±1,6 2,2±1,6 BU2 0,7±1,5 3±1,6 3,9±1,7 3,9±1,7 BU1-0,1±1,5 3,2±1,7 2,8±1,7 2,8±1,6 BU3-0,1±1,5 7,1±2,0 3,3±1,7 5,9±1,9 SBU2-0,3±1, ,2±1, Táblázat: A kondorosi vízminták radonkoncentrációjának és hibáinak értékei. Kondoroson is négy méréssorozat alkalmával vettem vízmintát. Nem minden kút esetében sikerült újra mintát venni, mint ahogy azt a táblázat adataiból is láthatjuk. A fúrt kutak többsége a téli időszakban téliesítve volt, ezért nem sikerült négyszer mintát vennem a DU2, T792, T166A, BU4, DU1, DU5, DU6, DU4 és SBU2 kútból. A BU5 mintavételi pontot csak a második méréssorozat során találtam meg, a VV1 mintával együtt, ezért hiányoznak a novemberi adatok. A VK1 mintát pedig csak a harmadik méréssorozat 66

67 alkalmával sikerült beszerezni először. Ezeket a kapott adatokat dolgozzuk fel, ebben a fejezetben. Időbeli átlagok A 73 mérési eredmény átlaga C a =6,6 Bq/l. Ez a terület felszín alatti vizeinek átlagos radonkoncentrációja. A különböző vízadó típusokból származó minták radonkoncentrációjának és hibáinak átlagos értékét a 7.8. diagramon ábrázoltam csökkenő sorrendben. 18 A kondorosi minták időre átlagolt radonkoncentrációjának értékei Bq/l-ben Rn koncentráció (Bq/l) Átlagos Rn koncentráció VV1 DU2 T792 T166 SU1 DU9 T166A DU3 T791 KER1 DU5 BU4 DU10 Mintakód DU1 BU5 DU6 SBU1 BU3 DU7 SBU2 BU2 TO1 VK1 BU1 DU diagram: A kondorosi vízminták átlagos radonkoncentrációjának értékei. Maximális és minimális átlagos radonkoncentráció értékek A 7.8. diagramról leolvashatjuk, hogy a területen mért időben átlagos legmagasabb radonkoncentrációt (14,5 Bq/l) a vezetékes ivóvízhálózatban (VV1) mértük. Ennek forrását érdemes lenne további mérésekkel kideríteni. Az átlagos átlagértékeknél magasabb koncentráció értéket a (8-14 Bq/l) kaptam a DU2, T792, T166, SU1, DU9, T166A, DU3 minta esetében. Az átlagos átlagértékeknél alacsonyabb értékeket (2-5 Bq/l) kaptam az ásott kutak (BU1, BU2, BU3, BU5) esetén, valamint a DU6, SBU1, DU7, VK1, SBU2 fúrt kutaknál. Az elvárásainknak megfelelően a Kondorosi-tóban (TO1) alacsony a radonkoncentráció (2,4 Bq/l) átlagértéke. A legalacsonyabb időben átlagos radonkoncentrációt a DU4 fúrt kút esetén kaptuk. A terület átlagos átlagértékéhez közeli értéket kaptam a T791, KER1, DU5, BU4, DU10, DU1 kút esetében. 67

68 A kondorosi fúrt kutakból származó eredmények megbízhatóságát több tényező befolyásolja: 1. a kutak mélysége, 2. a kutak különböző mértékű használata, 3. hidroforral vagy nélküle vehető-e a minta. A különböző mélységű kutak esetén, különböző mennyiségű vizet kell kiengedni ahhoz, hogy a magasabb radonkoncentrációjú vízből vehessük a mintát. Ezért minden mintavétel alkalmával arra törekedtem, hogy a kutakból az állott/átszellőzött vizet kiengedjem, így a magasabb radonkoncentrációjú vízből tudtam venni a mintákat. Időben állandónak, illetve változónak mondható kutak keresése A közel fél év alatti mérések során kapott radonkoncentrációk és a hibáiknak értékét a 7.9. diagramon ábrázoltam oszlopdiagramos formában, mert az időbeli változást így jobban lehet érzékelni. A kondorosi minták radonkoncentrációjának időfüggése I. Rn koncenttráció (Bq/l) november 2008 január 2008 február 2008 március BU5 VV1 VK1 DU2 T792 T166 T166A SU1 DU10 DU9 BU4 DU1 DU3 Mintakód 7.9. diagram: A kondorosi minták radonkoncentrációjának időfüggése I. Rn koncentráció (Bq/l) A kondorosi minták radonkoncentrációjának időfüggése II november 2008 január 2008 február 2008 március 0 DU5 DU6 T791 KER1 DU7 SBU1 DU4 TO1 BU2 BU1 BU3 SBU2 Mintakód 7.9. diagram: A kondorosi minták radonkoncentrációjának időfüggése II. 68

69 A 7.9. diagramon jól látható, hogy fél év alatt hogyan változtak a radonkoncentráció értékek. A koncentráció időbeli változásának értékét a fejezetben leírtak alapján számoltam ki. A táblázat tartalmazza a kondorosi vízminták radontartalmára vonatkozó időbeli változások értékeit. Mintakód Átlagos Rn koncentráció Bq/l-ben (c) Átlagos mérési bizonytalanság Bq/l-ben (m) Átlag értékek bizonytalansága Bq/l-ben (m a ) Empirikus szórás (σ) Szórás %-ban (v) σ/m arány BU5 5,2 1,8 3,0 1,7 43,6 1,24 VV1 14,5 2,4 8,3 2,8 9,5 0,56 VK1 2,4 1,6 1,6 1,2 65,9 0,96 DU2 14 2,5 14,0 3,7 - - T792 12,8 2,4 9,1 3,0 20,6 1,08 T166 12,8 2,3 6,4 2,5 25,2 1,36 T166A 8,2 1,9 8,2 2,8 - - SU1 9,9 2,2 4,9 2,2 14,9 0,67 DU10 5,5 1,8 2,7 1,6 65,1 1,93 DU9 9,3 2,1 4,6 2,1 40,4 1,72 BU4 6 1,9 6 2,4 - - DU1 5,5 1,9 5,5 2,3 - - DU3 7,6 2 3,8 1,9 54,7 2,10 DU5 6,6 1,8 4,6 2,1 18,1 0,64 DU6 5,0 1,9 2,5 1,5 - - T791 6,9 1,9 6,9 2,6 21,4 0,74 KER1 6,8 1,9 3,4 1,8 17,7 0,61 DU7 3,7 1,7 1,8 1,3 46,1 1,01 SBU1 4,5 1,8 2,2 1,5 46,9 1,17 DU4 2,2 1,5 1,5 1,2 39,5 0,54 TO1 2,4 1,6 1,2 1,1 55,0 0,82 BU2 2,8 1,6 1,4 1,2 45,5 0,80 BU1 2,2 1,6 1,0 1,0 60,8 0,81 BU3 4,0 1,7 2,0 1,4 68,1 1,55 SBU2 2,9 1,6 2,1 1,4 110,1 1, Táblázat: A megmintázott kutak radontartalmának időbelisége. A táblázat utolsó oszlopának adataiból láthatjuk, hogy a kutak többségének radonkoncentrációja időben állandónak tekinthető (sima betűvel jelölt kutak), mert σ/m arányuk 1-nél kisebb vagy csak kismértékben térnek el 1-től a ±0,35 hibaérték miatt (dőlt betűvel jelölt kutak). Viszont 1-nél nagyobb σ/m arányt kaptunk a DU10, DU9, DU3, BU3, SBU2 kutak esetében, itt a radontartalom időbeli változása fennállhat. A táblázatból még azt is láthatjuk, hogy az egyes kondorosi mérési eredmények szórása magas (55, 65, 68 %), ebből arra következtethetünk, hogy a gyorsan változó 69

70 paraméterek is, bár kis mértékben, de valószínűleg befolyásolták a kutakban lévő radontartalmat. Radonkoncentrációk maximumának vizsgálata A kondorosi eredményekkel kapcsolatban is kíváncsiak voltunk arra, hogy az egyes mérési időpontok közül mikor tapasztaltuk a radonkoncentrációk maximumát. Az egyes vízadókhoz tartozó radontartalom-időfüggéseket a grafikonon ábrázoltam. 25 A kondorosi minták radonkoncentrációjának időbeli változásai I. 20 Rn koncentráció (Bq/l) november 2008 január 2008 február 2008 március BU5 VV1 VK1 DU2 T792 T166 T166A SU1 DU10 DU9 BU4 DU1 DU grafikon: A kondorosi mintákra vonatkozó radontartalom-időfüggések I. 25 A kondorosi minták radonkoncentrációjának időbeli változásai II. Rn koncentráció (Bq/l) november 2008 január 2008 február 2008 március DU5 DU6 T791 KER1 DU7 SBU1 DU4 TO1 BU2 BU1 BU3 SBU grafikon: A kondorosi mintákra vonatkozó radontartalom-időfüggések II. 70

71 A grafikonokról leolvasható, hogy a legtöbb kút esetében márciusi maximális értékeket kaptunk. A kondorosi mintavételek során a maximális radonkoncentrációjú hónapok gyakoriság-eloszlását a 7.3. diagramon ábrázoltam. 12 A kondorosi mintavételek egyes hónapokjaiban szereplő maximális koncentráció értékek Max. koncentráció (db) November Január Február Március Hónap diagram: A kondorosi maximális radonkoncentráció eloszlása. A radonkoncentrációk és a meteorológiai tényezők összevetése A diagramról leolvasható, hogy a márciusi mérés során kaptuk a legtöbb esetben a legmagasabb radonkoncentrációkat. Ha a maximális koncentráció értékeket és az egyes mintavételi időpontban lévő időjárási viszonyokat összevetjük, akkor kiderülhet, hogy valamelyik meteorológiai paraméter megváltozott-e márciusban, ami a radonkoncentrációk változását okozhatta. A táblázat és a Melléklet fejezetében lévő térképek tartalmazzák a kondorosi mintavételi időpontok időjárási viszonyait. A kondorosi mintavételi időpontok időjárási viszonyai Hőmérséklet ( o C) Légnyomás (hpa) Csapadék Szél november Nincs Enyhe szél január Nincs Enyhe szél február Nincs Enyhe szél március Esett az eső Enyhe szél Táblázat: A kondorosi mintavételi időpontok időjárási viszonyai. A 7.12 táblázat adataiból azt láthatjuk, hogy a hőmérsékleti értékek nem változtak nagymértékben. A szél mindig enyhén fújt. Eső csak márciusban esett a mintavételi napon, de minden mintavételi alkalommal nedves, hómaradványos volt a talaj. Azonban abban az időpontban, amikor a maximális radonkoncentrációkat mértük, a légnyomás a legalacsonyabb volt. Alacsonyabb légnyomás esetén a radon talajból való kiáramlása könnyebb, de ez egy pusztán kvalitatív magyarázat. Egyáltalán nem biztos, hogy a légnyomás döntő effektus, 71

72 ténylegesen nem bizonyítható, hogy ez a változás valójában befolyásolhatta-e a radonkoncentráció márciusi maximumát. A radonkoncentráció és a földtani viszonyok közötti kapcsolat vizsgálata A kondoroson mért radonkoncentrációk és a földtani viszonyuk közötti összefüggések vizsgálatához szintén a MÁFI-tól kapott földtani térképet használtam fel. A 7.4. térképen jelöltem be különböző színekkel, az általam mért vízadók radonkoncentrációjának átlagértékét Radontérkép jelmagyarázata. (a színskála értékei Bq/l-ben szerepelnek.) 7.4. Földtani alaptérkép jelmagyarázata Térkép: Kondoros radontérképe. (Alaptérkép forrása: MÁFI) A földtani térképről leolvastam, hogy milyen képződmények találhatók a megmintázott területeken és emellé feltüntettem a táblázatba, hogy milyen radonkoncentráció értékek tartoznak az egyes kutakhoz. A táblázat adataiból kitűnik, hogy minden kondorosi vízadó fakadási területén folyóvízi agyagot találunk. Ezen a folyóvízi agyagos területen lévő felszín alatti vizeket a méréseink alapján 6,6 Bq/l átlagos radonkoncentráció jellemzi. A területre jellemző radonkoncentráció eloszlást a diagramon láthatjuk. 72

73 A kondorosi kutak radonkoncentrációjának eloszlása Mintaszám (db) Rn koncentráció (Bq/l) diagram: A kondorosi kutak radonkoncentrációjának eloszlása Az ábráról leolvasható, hogy a kutak esetében 0-18 Bq/l közötti értékeket kaptunk. Nincsenek kiugró értékek, a területen szereplő radonkoncentráció értékek gyakorisága lognormál eloszlással közelíthető. A táblázat adataiból láthatjuk, hogy az azonos földtani képződményen kialakult vízadók radontartalma közel azonos. A néhány kiugró adatról érdemes említést tenni. Az ásott kutakban (BU1, BU2, BU3, BU5) a terület átlagánál alacsonyabb értékeket kaptunk. Ez a kutak nagy vízfelületén történő radonkipárolgás miatt adódik. Az átlagnál magasabb radonkoncentráció értékek olyan kutakból származnak (DU2, T792, VV1), melyekben vezetékes ivóvíz van. A terület átlagához képest még a T166 minta radonkoncentrációja magasabb. Ez a minta 80 m mélyről származik, emiatt valószínűsíthetjük, hogy ebben a mélységben már nem ugyanazt a képződményt találjuk, mint a többi kút esetében, de ennek bizonyítására pontos adatok még nem állnak rendelkezésünkre. A kondorosi kutak többségében is a radonkoncentráció időben állandónak bizonyult a közel fél éves méréssorozat során. Így, ezeknek a kutaknak az esetében is azt mondhatjuk, hogy egy területrész átlagos radonkoncentráció értékét a geológiai felépítés befolyásolja a legnagyobb mértékben. 73

74 Sorszám Minta kódja Vízadó hely típusa Vízadó mélysége A forrás fakadási helyénél található képződmények (m) A földtani térkép jelkulcsának jellemzése A minta átlagos radonkoncentrációja és hibája (Bq/l) 1. DU1 Fúrt kút 24 f_qp3a Folyóvízi agyag 5,5±1,9 2. DU2 Fúrt kút 14 f_qp3a Folyóvízi agyag 14±2,5 3. DU3 Fúrt kút 30 f_qp3a Folyóvízi agyag 7,7±2,0 4. DU4 Fúrt kút 28 f_qp3a Folyóvízi agyag 2,2±1,6 5. DU5 Fúrt kút 23 f_qp3a Folyóvízi agyag 6,6±1,9 6. DU6 Fúrt kút 44 f_qp3a Folyóvízi agyag 5,0±1,9 7. DU7 Fúrt kút 32 f_qp3a Folyóvízi agyag 3,7±1,7 8. SU1 Fúrt kút 23 f_qp3a Folyóvízi agyag 9,9±2,2 9. DU9 Fúrt kút - f_qp3a Folyóvízi agyag 9,3±2,2 10. DU10 Fúrt kút 22 f_qp3a Folyóvízi agyag 5,6±1,9 11. T791 Fúrt kút 30 f_qp3a Folyóvízi agyag 6,9±1,9 12. T792 Fúrt kút 27 f_qp3a Folyóvízi agyag 12,9±2,4 13. TO1 Tó 1,2 f_qp3a Folyóvízi agyag 2,5±1,7 14. BU1 Ásott kút 4,8 f_qp3a Folyóvízi agyag 2,2±1,6 15. BU2 Ásott kút 6,6 f_qp3a Folyóvízi agyag 2,9±1,6 16. BU3 Ásott kút 5 f_qp3a Folyóvízi agyag 4,1±1,8 17. BU4 Fúrt kút 45 f_qp3a Folyóvízi agyag 6±1,9 18. SBU1 Fúrt kút 47 f_qp3a Folyóvízi agyag 4,5±1,8 19. SBU2 Fúrt kút 35 f_qp3a Folyóvízi agyag 2,9±1,7 20. KER1 Fúrt kút - f_qp3a Folyóvízi agyag 6,9±1,9 21. T166 Fúrt kút 80 f_qp3a Folyóvízi agyag 12,8±2,4 22. T166A Fúrt kút 25 f_qp3a Folyóvízi agyag 8,2±1,9 23. BU5 Ásott kút 6 f_qp3a Folyóvízi agyag 5,2±1,8 24. VV1 Vezetékes ivóvíz - f_qp3a Folyóvízi agyag 14,5±2,5 25. VK1 kék kút - f_qp3a Folyóvízi agyag 2,4±1, táblázat: A kondorosi kutak radonkoncentráció értékei és a fakadási helyénél található képződmények 74

75 8. ÖSSZEFOGLALÁS A MÉRÉSI EREDMÉNYEKRŐL E dolgozat keretében a kutatásaink célja az volt, hogy eddig fel nem térképezett területeken meghatározzuk felszín alatti vizek (forrás- és kútvizek) oldott radontartalmát. Célunk volt, hogy megvizsgáljuk az egyes források és kutak radontartalomának és a földtani szerkezetének összefüggését. Emellett több hónapon át tartó mintavételezési eredményeink felhasználásával megállapításokat tettünk a radontartalom időbeli változására vonatkozóan. Összesen 45 forrás, ásott, valamint fúrt kút, tó vizét és ivóvizet vizsgáltuk a Budaihegység Szabadság-hegyi részén, Budaörs központi területén, valamint Kondoros bel- és külterületi részén. Mindhárom munkaterületről elkészített különböző földtani térképek felhasználásával elvégeztem a források és kutak fontosabb földtani jellemzőinek meghatározását a következő megállapításokra jutottam: - Budaörsön a fakadási helynél található képződmény (tardi-agyag) átlagos radonkoncentrációjára 14,7 Bq/l-t kaptam. - A Szabadság-hegyi forrásoknál található budai-márgás terület átlagos radonkoncentrációja 5,2 Bq/l. - A kondorosi folyóvízi agyagos terület átlagos radonkoncentrációja 6,6 Bq/l. Ezek az átlagos koncentráció értékek az adott földtani hely kb. 2-4 km 2 -nyi területéről származnak. A Budai-hegységi régióban a potenciális radonforrás szempontból a tardi-agyag jelentősebb a budai-márgánál. Mindhárom munkaterületen megvizsgáltam az átlagos radonkoncentráció időbeliségét és a következő megállapításokra jutottam: Budaörsön a vizsgált 13 kútból 9 kút radonkoncentrációja időben állandónak bizonyult. A XII. kerületben a 4 vizsgált forrásból 3 forrás radontartalma időben állandó. Kondoroson a 25 megvizsgált vízadóból 20 esetében kaptunk a radonkoncentrációra időbeli állandóságot. A 42 mintaadóból 32 esetében kaptunk a radonkoncentráció változására időbeli állandóságot. Amikor időfüggést tapasztaltunk, az időbeli változékonyság 30-50% volt. Ez arra utal, hogy a radonkoncentráció értékeket leginkább a geológiai körülmények határozzák meg, nem pedig a meteorológiai viszonyok. A budaörsi kutak és a Szabadság-hegyi források esetében februári maximális radonkoncentráció értékeket kaptam. Kondoros esetében pedig márciusi maximális átlagos radonkoncentráció értékeket kaptam. A budaörsi időfüggetlen kutak esetében normál eloszlású (2-26 Bq/l közötti) radonkoncentrációt kaptam. A Szabadság-hegyi források és a kondorosi vízadók esetében is normál eloszlású radonkoncentrációt kaptam. 75

76 9. ÚJ PEDAGÓGIAI MÓDSZEREK ALKALMAZÁSA A KÖRNYEZETFIZIKA TANÍTÁSÁBAN (Integrált pedagógiai szakdolgozati fejezet) 76

77 9.1. Bevezetés A környezeti nevelés a közoktatás egyik kiemelt feladata. A Kerettanterv az interaktív, tevékenykedtető, készség és képességfejlesztő pedagógiai módszerek alkalmazását előtérbe helyezi a nevelés-oktatás folyamatában. Környezeti problémákkal kapcsolatos kérdések szinte minden órán felmerülnek a természettudományos tantárgyak tanítása során. A Környezeti nevelés komplex és komplexitását tekintve kihívásokat jelentő feladat. Kereszttantervi jellegű, minden tantárgyhoz kapcsolódik és integráltan kell tanítani úgy, hogy figyelembe kell venni a témák társadalmi, gazdasági és művészeti vonatkozásait is. A tudományos problémák komplex megközelítési módja, az ismeretszerzési lehetőségek kibővülése és a szocializáció kényszere, valamint az iskola szerepének megváltozása a tanulói és a tanári magatartás megújulásához és a hagyományos tanárközpontú tanítás átalakulásához vezetett. A tanár már nem a tudás, az értékek és az információ egyedüli forrása. A megváltozott körülményekhez való alkalmazkodás lehet a célravezető tanári magatartás. A tanulók tanulásának tervezése során fontos szerepet kell biztosítani a tapasztalatszerzésnek, a kutatóeljárások gyakorlásának, amely egyéni kísérletezést, a szakirodalom kezelését, de társadalmi tevékenységet valamint gondolkodásmódot is jelent egyben. Ennek az oktatási formának lényeges eleme a tanulók kommunikációs képességének fejlesztése, amely a különböző természettudományos társadalmi aktivitásokra készíti fel őket. A környezetért végzett munka egyik célja a mindennapi környezet értékeinek megismerése és megóvása, valamint az egészséges környezetért való aktív cselekvés kialakítása. Az új típusú iskolai munkában a tanuló a tanítási-tanulási folyamatban aktívan részt vesz, a tanuló és a tanár egymás partnerei a közös munka folyamán. Viszonyuk személyesebbé és közvetlenebbé válhat, mint a hagyományos iskolai munkában. Környezeti nevelés olyan összetett folyamat, amelyet csak új pedagógia módszerek alkalmazásával tudunk megvalósítani. Ezeket a tanulók is szeretik, mert minden foglakozáson aktívan vehetnek részt Célok, követelmények és új módszerek a környezeti nevelésben A környezeti nevelés célja a környezettudatos magatartás, a környezetért felelős életvitel elősegítése. Távolabbról nézve a környezeti nevelés a természet a s benne az emberi társadalom harmóniájának a megőrzését, fenntartását célozza. Célja az épített és társadalmi környezet, az embert tisztelő szokásrendszer érzelmi, értelmi, esztétikai és erkölcsi megalapozása. (Schróth, 2004) A nevelési célok elérése, a megfelelő gondolkodás és magatartás kialakítása akkor sikeres, ha a diák lelkesen, jókedvvel, kreatívan és tudatosan vesz részt a tanítási-tanulási folyamatban. Meg kell határoznunk a követelményeket a tanulók számára már a célok megfogalmazásakor. A követelmények azt tartalmazzák, hogy milyen szintre kell fejlesztenünk a tanulókat a tanulási folyamat végére. A fejlesztési követelmények központjában azok a készségek és képességek állnak, amelyek a tanulók önálló gondolkodásának és aktivitásának fejlődését eredményezi. A diákoknak azt kell megtanulni, hogy hogyan lehet az egyes problémákat felismerni, megfogalmazni és megoldani. Valamint azt, hogy hogyan lehet a megoldáshoz vezető úton új ismeretekhez jutni, ezeket az ismereteket feldolgozni és a megszerzett tudást a gyakorlatba visszaforgatni. 77

78 A gyerekek aktív részvételét, gondolatait, javaslatait nem lehet figyelmen kívül hagyni a környezettani feladatok megtervezése, végrehajtása és értékelése során. Be kell vonni őket a tanulási-tanítási folyamatba, mert a témajavaslatoktól a feldolgozások módszeréig rengeteg kreatív ötlettel, javaslattal járulnak hozzá a közös munka sikeréhez. (Kropog, 2000) A környezeti nevelésben a tanulók által végzett munkán, aktív megfigyelő és kísérletező tevékenységeken van a hangsúly. A gyermeki aktivitás fenntartása akkor lehetséges, ha a közös munka nem válik unalmassá. A nevelési célok és követelmények elérését változatos pedagógiai módszerekkel érhetjük el. Ahhoz, hogy a felnövekvő generáció képes legyen a fenntartható fejlődés megvalósítására, olyan interaktív, készségfejlesztő pedagógiai módszerekkel kell az iskolában a tanulókat nevelni és oktatni, hogy cselekvőképes, környezettudatos polgárokká váljanak. (Schróth, 2004) 9.3. Nemzetközi kitekintés az új pedagógiai módszerek alkalmazásáról A természettudományos tantárgyak tanításában is az elmúlt körülbelül évben forradalmi folyamatok mentek végbe a világban. Átalakult a természettudományos tantárgyak funkciójának szemlélete és a tanítása is. Alapjaiban átalakult és megújult a fizika-, kémia-, biológia- és földrajztanítás oktatási programjaihoz, tanterveihez és a tanári tervezéshez való viszony. Kiszélesedett a módszertani készlet, mellyel a korszerű tanítás elérheti a céljait. Ez a gazdagodás a szakmódszertan önálló fejlődése következtében jött létre. A játék, problémamegoldás fontosságának megnövekedése és egyéb új pedagógiai módszerek alkalmazása átformálták a természettudományos tantárgyak tanítását. (Kerber, 2004) Új szemléletmód jelent meg, a konstruktivizmus. Legfontosabb jellemzője az, hogy a tanuló nem csak passzívan elfogadja, hanem aktívan létrehozza a tudást. Fontos, hogy a tanulók az új ismeretet a már birtokukban lévő tudásra és abba integrálva hozzák létre. Emellett a tanulás egy egyéni építő jellegű folyamat, amely gyakran társas folyamatokban zajlik, valamint amelyekben a gondolatok megmagyarázása és megvitatása döntő jelentőségű. Ezek az átalakulási folyamatok és fejlődési tendenciák a hazai oktatási gyakorlatot csak kis mértékben érintették az elmúlt évtizedekben. A módszertan megújulása, új tanulási környezet alkalmazása nem lehetséges hagyományos szemlélettel. A természet tudománytanítás korszerűsítésének feladata a pedagógusi gondolkodási struktúrák átalakítását kívánja Magyarországon alkalmazott új pedagógiai módszerek helyzete a fizika- és a földrajzoktatásban Általánosan minden tantárgyra igaz, hogy a tantárgyi felépítés, a tantervek, a tankönyvek és a tanítási módszerek terén sok újítás történik a világban, amelyekre fontos lenne még jobban figyelnünk. A fő problémák: nehéz elszakadni az évtizedes rutinoktól, az ismeretátadáshoz képest a képességfejlesztés aránya kicsi, a tanulás helyett még mindig a tanításon van a hangsúly. Az elemző képesség, rugalmasság, a kreatív gondolkodás, a tanulás tanulása, valamint a csoportmunka előtérbe helyezése még nem általános gyakorlat. A modern tartalmak integrálásával is problémák vannak. Hiányzik a tantárgyak közötti kapcsolat és a tantárgyközi tartalmak megjelenése. (Kerber, 2004) Az OKI PTK (Országos Közoktatási Intézet Program- és Tantervfejlesztési Központ) 2002-es tudományos kutatásának módszertani blokkja a különböző tanulásszervezési módszerek alkalmazásának gyakoriságáról szól. Az ötfokú skálán végzett felmérés végeredményét a 9.1. diagram tartalmazza. 78

79 9.1. diagram: Tanulásszervezési módszerek (OKI PTK Obszervációs kutatás, 2002), (Forrás: Kerber, 2004, 38. o.) A tanári magyarázat a leggyakoribb tanulásszervezési módszer, a második leggyakrabban használt módszer a frontális munka. Az egyéni differenciálás, a témák önálló feldolgozása és a csoportmunka, valamint a tanári kísérlet és a pármunka következik a sorban. Utánuk nagymértékben és jelentősen lemaradva következik a tanulói kísérlet és a projektmódszer. A legritkábban használt tanulásszervezési módszer a terepmunka. Minél kevesebb előkészítést igényel az adott forma és minél nagyobb a tanár szerepe az adott tanulásszervezési formában, annál gyakrabban alkalmazzák a pedagógusok. Az OKI PTK felmérésben négy tantárgyaktól független továbbképzési területet említettek a pedagógusok leggyakrabban, melyet a 9.2. diagram tartalmazza Fizika tantárgyi helyzet felmérés A fizika tanítása a modernizációs folyamatban A pedagógusok jelentős része a fizika tantárgy tanítása során sok esetben frontális órát tart. Ennek néha lehet olyan része is, ahol a tanulók csoportban dolgoznak, de tanári irányítás mellett, egyszerű kísérletet, mérést végeznek el. Kívánatos lenne, hogy a pedagógusok közül többen rendelkezzenek új módszertani ismeretekkel és a forgalomba kerülő új tankönyvek több modern módszertani szemléletet tartalmazzanak. A jelenségek elemzése, az önálló kísérletek elvégzése otthon vagy az iskolában, a különböző döntési helyzetek mérlegelése, vagyis az aktív tanulás és tanítási módszer sokkal hatékonyabb és maradandóbb ismereteket nyújt, mint a számpéldák rutinszerű megoldása. Az utóbbi években megjelent fizikatankönyvekben jó lenne, ha még több újszerű, modern pedagógiai szemlélet lenne. Az új típusú munkaformák alkalmazását igénylő, társadalmi vonatkozásokat is tartalmazó, az ismeretek összekapcsolását célzó és a tanulói aktivitást kívánó feladatokból több kellene a könyvekbe. Az iskolai oktatásban, a fizika órán is nagyobb szerepet kellene, hogy kapjon például a kritikus gondolkodásmód fejlesztése. (Kerber, 2004) Az OKI PTK felmérte azt, hogy az eredményes fizikatanítás szempontjából az egyes pedagógusok milyen eredményeket és fejlesztendő tevékenységeket tartanak fontosnak a munkájuk során. Tízfokú skálán értékelve a válaszok átlageredményeit a 9.1. táblázat tartalmazza. 79

80 Tevékenység Átlageredmény Hétköznapi problémák megbeszélése 9,04±1,20 Környezeti problémák fizikai vonatkozásának megbeszélése 8,91±1,28 A tanulók saját elképzeléseinek meghallgatása 8,82±1,18 Reális tudománykép kialakítása 8,81±1,38 Tanári kísérletezés 8,75±1,70 Tanulói kísérletezés 8,71±1,49 Koordináció a többi tantárggyal 8,45±1,44 Feladatok megoldása 8,16±1,58 A gyengébb tanulók korrepetálása 7,76±2,12 Felkészítés érettségire, felvételire 7,63±2,38 A fizika történetével kapcsolatos elemek megjelenítése a tanórán 7,26±1,81 Tanulmányi versenyekre felkészítés 7,24±1,94 A fizika társadalmi szerepének bemutatása 7,22±2,02 Számítógép használata 6,26±2, táblázat: A fejlesztendő tevékenységek fontossági sorrendben (OKI PTK Obszervációs kutatás, 2002.) (Forrás: Kerber, 2004, 164. o.) A fizikatantárgy fejlesztési igényei A természettudományos nevelés és azon belül a fizikaoktatás megújulásának a lehetőségei a következők Radnóti Katalin szerint: (Kerber, 2004) - Az új ismeretek feldolgozásakor minden eseten a diákok életének valóságos viszonyaihoz köthető kapcsolatba kell helyezni a jelenségeket, amelyhez szükségesnek tartjuk, hogy a környezeti problémák mellett történeti elemek is megjelenjenek. - A gyerekek megfelelő kísérletek alapján történő tapasztalatszerzésének a megszervezése, az elméletirányító szerepének figyelembevétele mellett. - A gyerekek tanulási folyamatának megtervezésekor számításba kell venni, hogy a természettudományos ismeretszerzés során az egyéni tudások létrehozása társas folyamatokban zajlik, ezért csoportos munkaformák alkalmazására van szükség. - A különböző természettudományos tantárgyakban szereplő ismeretanyagok összehangolása, közös szaknyelv alkalmazása annak érdekében, hogy a diákok a természetet egysége egészként fogják fel, így a megszerzett tudásuk segítségükre lesz a felnőttkori döntéseikben és mindennapi életükben. Az eddiginél jóval nagyobb szerepet kell kapniuk a határozott elméleti alapokon nyugvó gyakorlati ismereteknek. A természettudományok társadalmi vonatkozásaival és a problémamegoldó gondolkodás fejlesztésével is nagymértékben kell foglalkozni Földrajz tantárgyi helyzet felmérés A földrajz tanítása a modernizációs folyamatban Az 1990-es évek tantervi reformjai során jelentős átalakuláson ment keresztül a földrajz tantárgy ismeretrendszere. Napjainkban a földrajztanítás célja a Föld természeti és 80

81 gazdasági jelenségeinek a bemutatása mellett a földi tér és benne az ember természeti, társadalmi-gazdasági összefüggéseinek megismertetése. A cél, hogy a tanulók megismerjék a földi életteret, az ott zajló természeti, társadalmi és gazdasági jelenségeket, megértsék a bennük lévő kölcsönhatások tér- és időbeli jellemzőit. Valamint felismerjék a szűkebb és tágabb környezetre, illetve az egész bolygó életére való társadalmi tevékenységek hatását. A kerettanterv bevezetésével megváltozott a földrajzoktatás. Tartalmi átalakulás történt, mely szemléletmód és módszertani változást is hozott magával, az ismeretközpontú oktatás helyett a képességfejlesztő tanítás került előtérbe. Fokozatosan beépülnek a földrajztanításba az új módszertani, szemléleti elemek. Egyre nagyobb hangsúlyt helyeznek a képességfejlesztésre és az ehhez kapcsolódó tevékenységekre. Ilyenek például a térkép, információhordozók használatával összefüggő tevékenységek, valamint a gyakorlati jellegű feladatmegoldások illetve a kommunikációs képességeket fejlesztő tevékenységek. (Kerber, 2004) Az OKI PTK obszervációs kutatás keretein belül felmérték, hogy a földrajztanárok a különböző módszereket milyen gyakorisággal használják. Az eredményeket a 9.2. táblázat tartalmazza. Módszer Minimum Átlaggyakoriság Tanári magyarázat 3 4,52 Frontális osztálymunka 2 4,32 Témák önálló feldolgozása 1 3,69 Egyéni differenciálás 2 3,40 Tanári kísérlet 1 3,32 Csoportmunka 1 3,11 Pármunka 1 2,82 Tanulói kísérlet 1 2,73 Projektmódszer 1 2,62 Terepmunka 1 2, táblázat, Tanulásszervezési módszerek, ötfokú skálán mérve (OKI PTK Obszervációs kutatás, 2002.) (Forrás: Kerber, 2004, 240. o.) Problémát jelent, hogy a sokkal időigényesebb képesség- és készségfejlesztést a pedagógusoknak a lecsökkent órakeretben kell megoldaniuk. Ezért a pedagógusok elsősorban a hagyományos, passzív tevékenységet igénylő módszereket, a tanári magyarázatot és a frontális munkát alkalmazzák a tantárgy oktatásában. A közepes gyakorisággal használt módszerek között jelenik meg a differenciált munka, a tanári kísérlet, a témák önálló feldolgozása és a csoportmunka. Ritkábban alkalmazott módszerek közé tartozik a pármunka, a projektmódszer, valamint a terepmunka. Ezen módszerek használatának előtérbe kerülése fontos az új szemléletű tanítási-tanulási folyamatban. Napjainkban a módszertani és mérési- értékelési kérdésekkel foglakozó előadások iránt megnövekedett az igény. A földrajzoktatás során elsajátítható ismeretek és képességek döntő fontosságúak a természeti és társadalmi jelenségek és folyamatok megértésében. A környezeti problémák bemutatásával, a kiváltó okok és a következmények, valamint a megoldási lehetőségek felvázolásával a földrajzoktatás nagymértékben hozzájárul a környezeti nevelés sikeréhez. A terepgyakorlatok, tanulmányi séták és kirándulások hozzájárulnak a testi egészség megőrzéséhez. Más tantárgyhoz hasonlóan a földrajzoktatás során is kiválóan fejleszthető a diákok kommunikációs képessége, például tanulói kiselőadások készítésével, szituációs játékokkal vagy vitákkal. 81

82 A földrajzoktatás jelentősége tovább nő, mert számos, az emberiséget érintő folyamat, jelenség felismeréséhez, megértéséhez nélkülözhetetlen információkat közvetít. (Kerber, 2004) A földrajztantárgy fejlesztési igényei Megoldásra váró problémák, megoldási lehetőségek, stratégiák: - A földrajzoktatásra fordítható időkeret újbóli átgondolásának szükségessége. Ezt megerősíti a tantárgy összekötő szerepe a természet- és társadalomtudományok között. - A földrajztanítás tartalmi és módszertani megújítása. A tevékenykedtető és képességfejlesztő földrajzoktatás lehetőségeinek a feltárása, módszereinek megismertetése a pedagógusokkal. - A tantárgyi modernizációval párhuzamosan szükségessé válik a módszertani kultúrát fejlesztő tanári kézikönyvek megjelentetése. - Szükséges korszerű szemléletű, jól tanítható és tanulható tankönyvek megjelentetése. Az elmúlt pár évben előremutató változások indultak el a magyar közoktatásban. Az ismeretközlő, értelmi oktatás mellett megjelent a készségfejlesztő, érzelmi nevelés, oktatás. Egyre inkább kezd elterjedni és fontossá válni az új pedagógiai módszerek használata a hazai iskolákban Új pedagógiai módszerek kiválasztásának lehetőségei A hatékony és eredményes tanítás előfeltétele a módszerek széleskörű ismerete, gyakorlati alkalmazásuk megismerése és elsajátítása, valamint fontos az, hogy adott helyzetben a legmegfelelőbb módszert válasszuk ki. A különböző módszerek optimális kiválasztásához szükséges: o Az egyes módszerek lehetőségeinek, felépítésének, alkalmazhatóságának alapos ismerete o A módszerek kiválasztását meghatározó szempontok ismerete o A módszerek és a szempontok közötti összefüggések megfogalmazásához a pontosan megfogalmazható elméleti ismeretek megléte o A pedagógiai döntések meghozatalában lévő jártasságok. (Falus, 2003) A módszerek kiválasztásának kritériumai: Az oktatás céljai és feladatai (Az egyes módszerfajták különböző hatékonysággal alkalmazhatók az egyes célok elérésében. Például a nagymennyiségű ismeret gyors elsajátítására a tanári közlésen és olvasáson alapuló módszerek alkalmasak. Az önálló tanulás képességei a kiselőadásokkal, laboratóriumi munkákkal fejleszthetők. A szociális képességek formálására a szimuláció vagy a projekt módszer használható.) Az oktatás törvényszerűségei (Figyelembevételükkel az ezen elveknek nem megfelelő módszereket elvethetjük.) A tanulók tanulási feltételei, különböző tulajdonságai (Például az életkori sajátosságok figyelembevétele, előismereteik szintjének ismerete, a diákok aktuális hangulatát és kívánságát is figyelembe kell venni.) 82

83 A tanárok lehetőségei (A pedagógusok szakmai felkészültsége, adottságai, személyisége, adott lelkiállapota és módszertani ismeretei sem elhanyagolhatóak.) Az adott tantárgy, téma, tudomány tartalma (Például a nehezebb elvontabb anyagrészeket a magyarázat és az előadás módszerével lehet feldogozni, viszont a könnyebb anyagrészeket felfedező módszerek segítségével, vitával vagy közös problémamegoldással lehet elsajátíttatni.) Külső feltételek sajátosságai (Kísérletekre, szerepjátékokra, demonstrációkra csak akkor van lehetőségünk, ha az adott tárgyi feltételek a rendelkezésünkre állnak. Például megvannak a kísérlethez a megfelelő eszközök, mozgatható asztalok és székek vannak a teremben, valamint viszonylag kis létszámú osztály áll a rendelkezésünkre.) (Falus, 2003) Az egyes módszerek alkalmazásának ismeretén túl fontos az is, hogy tudjuk, hogy melyik szituációban, melyik módszer használható. A konkrétan alkalmazandó módszerek kiválasztásakor figyelnünk kell az oktatás általános törvényszerűségeire, alapelveire, az oktatási célokra, a tananyag tartalmára, a tanulók sajátosságaira és a külső tárgyi feltételekre, valamint a saját felkészültségünkre és személyiségünkre Az új módszerek fontossága, alkalmazása Az elmúlt évtizedekben hirtelen ránk zúdult a világ, a globalizáció, az információs forradalom, az információs technológia, az Internet, a környezeti ártalmak, a munkaerő-piaci kihívások, a válasz mindenre: kompetenciafejlesztés, projekt, integráció, differenciálás, kooperációs tanulás, interaktivitás. (Ginnis, 2007) A környezeti nevelés célkitűzésinek megvalósításához olyan új módszereket (például: tevékenykedtető, elemző, kommunikációs készségekre alapozott) kell alkalmaznunk, amely a diákokat képessé teszi arra, hogy önállóan, környezettudatosan cselekedni képes felnőtt emberek legyenek. (Schróth, 2004) Az új pedagógiai módszerek tevékenységközpontúak. A tanulók a tanítási órákon elsajátított elméleti tudásukat emelik a cselekvés szintjére ezen módszerek segítségével. A fejlesztendő készségeket és a tevékenységeket, valamint a módszertani javaslatokat a 9.3. táblázat tartalmazza. Fejlesztendő készségek Tevékenységek, módszertani javaslatok Problémamegoldó Önálló mérések, vizsgálatok, Konfliktuskezelési Terepgyakorlatok, nyári táborok, Együttműködési Természet- és környezetvédelmi tevékenységek, Önálló ismeretszerzési Szituációs játékok, drámajátékok, Elemző Riportkészítés, kérdőívkészítése, Megfigyelő Helyzetfelmérés, cikkelemzés, Kommunikációs Poszter készítés, házi dolgozat írása, Vita Tanulói előadások, Internet használat, Előadói Modellkészítés, asszociációs feladatok, Csoport munka, önálló munka táblázat: Fejlesztendő készségek és módszertani javaslatok (Forrás: Schróth, 2004, 19. o.) A valós környezetben végzett tevékenységek lehetőséget adnak arra, hogy a diákok képesek legyenek a csoportban végzett építő jellegű munkára, az önálló ismeretszerzésre és véleményalkotásra. Valamint a gondolataik pontos megfogalmazására és elmondására. 83

84 Az új pedagógiai módszerek alkalmazásakor hangsúlyt kapnak a tanulók által végzett aktív tevékenységformák, például az adatértelmezés, cikkelemzés, drámajáték, önálló mérések és kiértékelésük. Különböző terepmunkákat szervezhetünk a tanulóknak, melyeken új mérési eljárásokkal, eszközökkel, értékelési stratégiákkal ismerkedhetnek meg. Laboratóriumi vizsgálatok során új modellkísérletekkel, mérésekkel, laboratóriumi eszközökkel és módszerekkel ismertetjük meg a diákokat. Statisztikák készíttetésével adatok gyűjtését, ábrázolását és értékelését sajátíttathatjuk el diákjainkkal. Rajzok, táblázatok, képek, grafikonok készítését, kezelését és értékelését tudjuk begyakoroltatni a diákjainkkal. Különböző források (könyv, folyóirat, Internet, CD-ROM, TV, rádió) használatával az önálló adatgyűjtéssel és értékeléssel ismerkedtethetjük meg a tanulókat. Képzőművészeti alkotások készítése során a diákok önállóan, vagy csoportmunka keretében plakátokat, festményeket, képeslapokat, képregényeket, szobrokat gyárthatnak. Irodalmi műfajok alkalmazásával interjúkat, riportokat és tudományos esszéket készíthetnek különböző környezeti problémákról a tanulók. Szerepjáték keretében beleélhetik magukat a diákok egy-egy esemény szereplőinek a helyzetébe és megismerkedhetnek a döntéshozatal problémájával. Számítógépes prezentációkat készíthetnek a diákok, mellyel egymásnak mutathatják be a különböző problémák különböző feldolgozási lehetőségeit. Egy-egy hosszadalmas, bonyolult téma feldolgozásának az eredménye lehet, ha egy kiadványt szerkeszttetünk a diákokkal. Új pedagógia módszerek alkalmazásakor nem hagyományos módon tesztek vagy feladatlapok segítségével történik az értékelés. A munka eredménye szolgál az értékelés alapjául. A probléma-megoldási folyamat nyomon követése magában foglalja a diákok önértékelését és a tanári megfigyelést. A munka értékelése ne csak a megismerési folyamat lezárása legyen, hanem egyben egy újabb megismerési folyamat kiindulása is Néhány új pedagógiai módszer részletes bemutatása Az új pedagógiai módszerek nem arra helyezik a hangsúlyt, hogy mit tanuljunk és mit tanítsunk, hanem arra, hogy hogyan. A teljesítmény növelésére és a tanulási képesség fejlesztésére összpontosítanak. A tanárok számára lehetőséget teremtenek ezek a módszerek a saját tantermi munkájuk fejlesztésére és bennük rejlik a lehetőség, hogy a tanulást izgalmassá és élvezetessé tegye a diákok és a tanárok számára egyaránt. Bármely osztályban, bármely tantárgynál, bármely iskolában a diákok esetében átlagosan 29%-ban a látás, 34%-ban a hallás, 37%-ban a mozgásérzékelés a meghatározó. A hatékony tanulási tapasztalatok megtervezésére és közvetítésére hét tervezési cél és négy összefüggésbeli jellemző alkot egy modellt. (9.1. ábra) A tervezési célok: 1. Gondolkodás fejlesztése: a diákok aktívan, logikusan és fantáziadúsan, valamint következtetve dolgozzák fel az adatokat. 2. Érzelmi intelligencia fejlesztése: az érzelmek kezelésének és a másokhoz való viszonyulásnak a tanulása. 3. Önállóságra nevelés: olyan készségek megszerzése, amellyel a diákok képesek a tanár nélküli tanulásra. 4. Egymásrautaltság: a diákok kölcsönösségre épülő viszonya. 5. Többszörös érzékelés: a diákok több érzékszerven át egyidejűleg szerezzenek tapasztalatokat. 6. Vidámság 84

85 7. Szabatosság: a diákok az egymással folytatott kommunikáció során is pontosan fogalmazzanak. A négy összefüggésbeli jellemző: 1. Az optimizmus és a magas elvárások közvetítése 2. A közvetítésre alkalmas fizikai környezet megteremtése 3. Különböző tanulási stílusok beépítése 4. A diákok önértékelésének megőrzése és növelése (Ginnis, 2007) 9.1. ábra: A hét tervezési cél és négy összefüggésbeli jellemző alkotta modell (Forrás: Ginnis, 2007, 85. o.) A következőkben néhány interaktív környezeti nevelési módszert, technikát mutatok be. Ezek felhasználhatók általános és középiskolában, tantervi órán, szakkörön, erdei iskolában vagy akár nyári táborban is Egymásnak háttal (Ginnis, 2007) Ez a könnyen megvalósítható, vidám foglalkozás fejleszti a beszédkészséget, a megfigyelést, az együttműködést és a megértést is. A módszer tartalma A diákok egymással háttal üljenek le úgy, hogy a székeik összeérnek. Aztán eldöntik, hogy melyikük lesz A és melyikük B. A kap egy képet, B pedig egy üres papírlapot. Ezután A leírja, hogy mit lát a képen, miközben B úgy rajzol, hogy formára, méretre és részletekre is minél pontosabb ábrát készítsen. A címadással lesz teljes a munka. Nincs leskelődés és segítségnyújtás mutogatással. Ez a feladat együttműködésre épít. B rengeteg kérdést tehet fel, A -nak pedig az a feladata, hogy minél pontosabban és segítőkészebben válaszoljon. A feladatra meghatározott idő leteltével a párok összehasonlítják az eredetit és 85

86 másolatot. Ezután a párok felcserélhetik a szerepeiket és a következő képet már a rajzoló fogja körülírni. Alkalmazási lehetősége széleskörű, szinte mindegyik tantárgyban felhasználható. Bármilyen vizuális anyag jól alkalmazható, például tájképek, fotók, festmények, szobrok, mikroszkópi felvételek, diagramok, térképek, szögek, vonalhosszúságok. Például egy földrajz óra keretében térképet lehet rajzoltatni a diákokkal, ennek a módszernek a felhasználásával. Alkalmazásával a részletekre való összpontosítást, a pontos nyelvhasználatot, a kérdésfeltevési készséget és a látást fejleszthetjük. Együttműködési gyakorlat is, mert a párok sikere egymástól függ. Megfelelő lehetőséget biztosít arra, hogy jellegzetes barátságokon és nemi határokon túl a diákok szokatlan felállásban dolgozzanak. Bármely korcsoportban alkalmazható és nem igényli a tanterem átrendezését. Felhasználható szakórákon és szakkörökön is. A módszer alkalmazása során elérni kívánt célokat és sajátosságokat ötfokú skálán mérve a táblázat tartalmazza. Célok (a tevékenységgel mit szeretnénk elérni) Gondolkodás ***** Érzelmi intelligencia ** Függetlenség ** Egymásrautaltság **** Többszörös érzékelés ** Vidámság *** Szabatosság **** 9.4. táblázat: A módszer alkalmazása során kívánt célok (Forrás: Ginnis, 2007, 95. o.) Bingó (Ginnis, 2007) Sajátosságok (a tevékenység tartalma) Egyéni munka ** Csoport munka **** Mozgás Beszéd ***** Figyelem ***** Olvasás Írás Nézés ***** Választás 9.5. táblázat: A módszer sajátosságai (Forrás: Ginnis, 2007, 95. o.) A kulcsfogalmak és a szóanyag, valamint a definíciók megerősítésének egyik könnyed feldolgozási módja. A módszer tartalma Minden tanulónak szabadkézzel rajzolnia kell egy kilenckockás bingórácsot. Addig a tanár az aktuális tananyaggal kapcsolatban 12 kulcsszót felír a táblára. Ezután mindenkinek a felírt 12 szóból 9-et be kell írnia a rácsba. Ha ügyesen gondolkoznak, akkor azokat választják, amelyekkel a legkönnyebben tudnak megbirkózni. Aztán azt mondjuk, hogy INDUL, majd a kis kártyalapjainkon szereplő egyes definíciókat egy kalapból véletlenszerűen kihúzva felolvassuk. A diákok áthúzzák azt a lapjukon lévő kifejezést, amelyiknek a meghatározását hallották. Amikor valaki kihúz egy teljes sort, akkor visszaolvassa a fogalmakat és a jelentésüket is. Majd haladunk tovább a teljes kitöltésig. A végén az összes fogalmat és magyarázatát visszaolvassa valaki, a többieket pedig felszólítjuk, hogy helyeseljenek, vagy ellenezzék a beszélő válaszait. Alkalmazása során átismételtethetjük a diákokkal az éppen átvett tananyagot vagy a témáról szerzett előzetes tudásukat mérhetjük fel vele. A tesztelés egy új módja, valamint megfelelő zárása lehet egy új anyagot közlő órának. A tanároknak és diákoknak sokat elárul az emlékezési és megértési szintekről. Segítségével tájékozódni tudunk, hogy milyen megerősítő vagy bővítő feladatokat kell még végeznünk. Általános és középiskolai 86

87 korcsoportban is alkalmazható és nem igényli a tanterem átrendezését. Felhasználható szakkörökön és szakórákon is. A módszer alkalmazása során elérni kívánt célokat és sajátosságokat ötfokú skálán mérve a táblázat tartalmazza. Célok (a tevékenységgel mit szeretnénk elérni) Gondolkodás ***** Érzelmi intelligencia Függetlenség ** Egymásrautaltság *** Többszörös érzékelés Vidámság **** Szabatosság ** 9.6. táblázat: A módszer alkalmazása során kívánt célok (Forrás: Ginnis, 2007, 99. o.) Ki húz gyorsabban? (Ginnis, 2007) Gyorsaságra, ügyességre és csoportmunkára kiélezett kutatómunka. Nyílt versengés van a csoportok között és az a cél, hogy valamelyik csoport elsőként oldja meg az általunk elkészített kérdéssorozatot. A módszer tartalma Sajátosságok (a tevékenység tartalma) Egyéni munka **** Csoport munka ** Mozgás Beszéd ** Figyelem **** Olvasás ** Írás ** Nézés *** Választás * 9.7. táblázat: A módszer sajátosságai (Forrás: Ginnis, 2007, 99. o.) Kérdéseket készítünk a kiválasztott témával kapcsolatban és annyi másolatot belőlük, ahány csoportot ki akarunk alakítani. Minden kérdés külön kártyán szerepeljen és minden kártyasorozat különböző színű legyen. A kártyasorozatokat a tanári asztalra tesszük számozott felükkel felfele. 3-4 fős csoportokat alkotunk és minden csoportnak adunk egy színt, mely a tanári asztalon szerepel. Minden csoportnak és a csoport minden tagjának adunk olyan forrásanyagokat, amelyekben a kérdésekre megtalálják a válaszokat (ez lehet a tankönyvük is). A válasz ne legyen nyilvánvaló, a cél az, hogy a diákoknak keresgélniük kelljen a szövegben. Rajt -ra minden csoportból valaki kifut a tanári asztalhoz és kihúzza az első számú kérdést és visszamegy a csoportjához. A válaszokat megkeresik a forrásanyagból és külön lapra leírják, majd egy másik csoporttag kiviszi a tanárnak. Ha a válasz pontos és elégséges, akkor a diák felveheti a második, saját színű kártyáját és visszamehet a csapatához. Hogyha helytelen vagy pontatlan a válaszuk, akkor új kártya nélkül megy vissza a csoportjához a diák és meg kell keresniük a helyes választ. A futóknak és az íróknak mindig cserélődniük kell, így lesz mozgalmas a feladat. Amíg valaki elhozza a kérdést, addig a többieknek célszerű a forrással ismerkedniük, mert hatékonyabban megtalálhatják a válaszokat. Jó, ha az első pár kérdés könnyű és rövid, így hamar belelendül a gyakorlat. Az a csapat a győztes, amelyik legelőször válaszol a kérdésekre. Végül átbeszélhetjük a kérdéseket és válaszokat az osztállyal, majd jegyzetet készíthetnek a tanulók. Széleskörű az alkalmazási lehetősége, mindegyik tantárgyban és korcsoportban felhasználható. A kérdések nehézsége és mélysége változtatható, hogy beilleszthetők legyenek különféle összefüggésekbe. Emelt szinten felvethetünk akár olyan kérdéseket, melyek megválaszolása osztályon kívüli kutatásokat igényel. Ismétléshez ideális módszer. Alkalmazásával fejleszthetjük a diákok olvasási képességét, a csoportban való munkálkodást, valamint megfelelő módszer a nagy mozgásigényű tanulók lefoglalására. Kismértékben igényli a tanterem átrendezését. Felhasználható szakkörökön és szakórákon is. A módszer 87

88 alkalmazása során elérni kívánt célokat és sajátosságokat ötfokú skálán mérve a táblázat tartalmazza. Célok (a tevékenységgel mit szeretnénk elérni) Gondolkodás **** Érzelmi intelligencia * Függetlenség **** Egymásrautaltság *** Többszörös érzékelés ** Vidámság **** Szabatosság ** 9.8. táblázat: A módszer alkalmazása során kívánt célok (Forrás: Ginnis, 2007, 171. o.) Küldöttség (Ginnis, 2007) 9.9. táblázat: A módszer sajátosságai (Forrás: Ginnis, 2007, 171. o.) Az önálló tanulási készségek kialakításának és a diáktárs általi tanítás hatékony módszere. A módszer tartalma Sajátosságok (a tevékenység tartalma) Egyéni munka * Csoport munka ***** Mozgás *** Beszéd *** Figyelem ** Olvasás **** Írás *** Nézés ** Választás Forrásállomásokat létesítünk a tantanterem különböző pontjaira. Ezeken szerepelnek a tanulmányozandó szövegek, folyamatábrák, képek, diagramok, táblázatok, az elvégzendő kísérletek, egy rövid videofilm vagy egy PowerPoint bemutató. Öt főből álló csoportokat alkotunk és minden csoportnak az a feladata, hogy a teremben valamennyi szempontból bemutatott témát megértsék és megtanulják. Ezért a csoportok maguk döntik el, hogy kit, melyik forrásállomáshoz küldik. Ezek a kiküldöttek odamennek a forrásállomásaikhoz és a megadott határidőre megpróbálják megérteni az anyagot, rövid vázlatokat készítenek, amellyel visszatérnek a bázisukra. Az egyes csapatok azonos küldöttei segíthetnek egymásnak az anyag feldolgozásában és megértésében, így mindenki magabiztos tudással térhet vissza a csapatához megtanítani az újan szerzett ismereteit a többiekkel. Mind természet-, mind társadalomtudományos óra keretein belül felhasználható a módszer. Számos önálló tanulási készséget fejleszthetünk ezzel a módszerrel, az együttműködés, a jegyzetelés, a különböző források kezelése és a kommunikáció is fejleszthető általa. Ösztönzőleg hat a tevékenység kihívás jellege. A tanterem nem nagymértékű átrendezését igényli. Felhasználható ez a módszer szakkörökön és szakórákon is. A módszer alkalmazása során elérni kívánt célokat és sajátosságokat ötfokú skálán mérve a táblázat tartalmazza. 88

89 Célok (a tevékenységgel mit szeretnénk elérni) Gondolkodás *** Érzelmi intelligencia ** Függetlenség *** Egymásrautaltság ***** Többszörös érzékelés ** Vidámság * Szabatosság *** táblázat: A módszer alkalmazása során kívánt célok (Forrás: Ginnis, 2007, 117. o.) Kockázás (Ginnis, 2007) Sajátosságok (a tevékenység tartalma) Egyéni munka ** Csoport munka **** Mozgás *** Beszéd *** Figyelem *** Olvasás ** Írás *** Nézés ** Választás ** táblázat: A módszer sajátosságai (Forrás: Ginnis, 2007, 117. o.) A tanulásnak nem kell unalmasnak és megjósolhatónak lenni, dobjuk fel egy csöppet, egy dobókockával. A módszer tartalma Kis kártyákat kell készíteni, amelyekre a tananyaggal kapcsolatos utasításokat vagy kérdéseket írunk fel. Ezeket A, B, C jelzéssel látjuk el a hátoldalukon és logikai sorrendben, kártyacsomag formájában lerakjuk a diákcsoportok asztalára. A diákok 6 fős csoportban dolgoznak és egy csoportnál, egy kártyapakli van. A lapok lefelé fekszenek az asztalon és az A jelű van legfelül. Minden csoport kap egy dobókockát és minden csoporttag kap egy számot 1-6-ig. Választhatnak, hogy ki legyen az első, aztán pedig az első játékos dob a kockával és az húzza fel az A jelű kártyát és hajtja végre a rajta lévő utasítást, akié a kockán lévő szám. Ezután a második játékos dob és az válaszol a B jelű kérdésre, akinek a számát dobta. Ez folytatódik addig, amíg el nem fogynak a kártyák. Az utasítások egymással kapcsolatban állnak és senki nem tudja, hogy kinek a száma következik, ezért mindenkinek oda kell figyelnie. Alkalmazása során szabályozott csoportmunkaként a váltott szereplésre, az odafigyelésre és a közös felelősségre szoktatja a diákokat. A véletlenszerűséget keltő kocka hatása miatt vidám és ösztönző jellegű gyakorlat. Bármely iskolában és bármely korcsoportban kiválóan alkalmazható. Minden tantárgy keretein belül felhasználható. Kismértékben a tanterem átrendezését igényli. Felhasználható ez a módszer különböző szakórákon és szakkörökön is. A módszer alkalmazása során elérni kívánt célokat és sajátosságokat ötfokú skálán mérve a táblázat tartalmazza. 89

90 Célok (a tevékenységgel mit szeretnénk elérni) Gondolkodás **** Érzelmi intelligencia ** Függetlenség ** Egymásrautaltság * Többszörös érzékelés * Vidámság **** Szabatosság *** táblázat: A módszer alkalmazása során kívánt célok (Forrás: Ginnis, 2007, 119. o.) Dominók (Ginnis, 2007) Sajátosságok (a tevékenység tartalma) Egyéni munka ** Csoport munka **** Mozgás Beszéd *** Figyelem **** Olvasás ** Írás Nézés * Választás táblázat: A módszer sajátosságai (Forrás: Ginnis, 2007, 119. o.) Gyors és egyszerű játék, amely segít abban, hogy a diákok gondolkodjanak, találgassanak és a félénk tanulók is megnyilvánuljanak. A módszer tartalma Dominókockaszerűen kettéosztott lapokat készítünk, melyek egyik oldalára kérdést írunk fel, a másikra pedig egy választ. Ezek nem tartoznak össze. Ilyen lapokból egy témához kapcsolódva egy dominókészletet készítünk. A kártyákat megkeverjük és mindenkinek kiosztunk egyet vagy kettőt. Kezdésként valaki felolvassa a kérdését, aki úgy gondolja, hogy nála van a kérdésre a válasz, az jelentkezik és felolvassa azt. A többiek pedig kézfeltartással jelzik, ha helyes a válasz. Ha senki nem jelentkezik a válasszal, akkor a tanár megkérdezi, hogy ki érzi úgy, hogy esetleg nála van a válasz. Ekkor többen is előállhatnak javaslataikkal és ekkor az osztály megvitathatja, hogy kinél lehet a helyes megoldás. Akinél van a helyes válasz, az teheti fel a dominóján szereplő kérdést. Ez folytatódik addig, amíg minden kérdésre megkapjuk a választ. Amikor valaki elhasználta a dominóját, az a többiek válaszainak az elbírálásával foglalkozik a feladat végéig. Az éppen átvett tananyag ismétlésére alkalmas a módszer, valamint felhasználható egy téma kezdésénél az előzetes tudás felmérésére. Téma közbeni alapvető eszmék tisztázására és az addig tanultak elsajátításának a felmérésére is alkalmas. Újszerű és szórakoztató módszer, így nagyobb valószínűséggel marad a tananyag a diákok emlékezetében. A tanulóktól megköveteli a módszer, hogy gondolkodjanak, találgassanak és számolgassanak. A játékban mindenki részt vesz, segít a félénk tanulók szereplésében is. Általános és középiskolában is kiválóan alkalmazható. Az összes tanítandó tantárgy keretein belül felhasználható. Nem igényli a tanterem átrendezését. Felhasználható ez a módszer különböző szakórákon, szakkörökön és terepgyakorlaton is. A módszer alkalmazása során elérni kívánt célokat és sajátosságokat ötfokú skálán mérve a táblázat tartalmazza. 90

91 Célok (a tevékenységgel mit szeretnénk elérni) Gondolkodás **** Érzelmi intelligencia * Függetlenség * Egymásrautaltság ** Többszörös érzékelés * Vidámság *** Szabatosság * táblázat: A módszer alkalmazása során kívánt célok (Forrás: Ginnis, 2007, 125. o.) Sajátosságok (a tevékenység tartalma) Egyéni munka ** Csoport munka *** Mozgás Beszéd *** Figyelem **** Olvasás *** Írás Nézés * Választás * táblázat: A módszer sajátosságai (Forrás: Ginnis, 2007, 125. o.) A leírt gyakorlatok minden átlagosan felszerelt iskolában elvégezhetők. Nem igényelnek különleges vegyszereket, eszközöket, gépeket vagy berendezéseket. Az időigényük is az iskolai foglalkozásokhoz igazodik. Felhasználhatók szakkörökön, szakórákon, táborokban vagy terepgyakorlatokon is Földrajz tantárgy keretében három konkrét új módszer alkalmazása egy környezetfizikai téma bemutatása kapcsán A kidolgozott téma két részből áll. Az első rész szakmai háttér ismereteket tartalmaz, melyek felhasználhatók egy középiskolai földrajzszakköri óra keretében. A második rész pedig három javasolt óravázlatot tartalmaz, hogy három különböző új pedagógiai módszer felhasználásával hogyan lehet egy témát feldolgozni A magyarországi talajok és potenciális radon előfordulási helyek című 12-es földrajz szakköri óra tananyaga Háttérismeretek: A talaj szerepe a radioaktív anyagok megkötésében és felhalmozásában igen jelentős. Magyarországon is több helyen találhatunk az átlagosnál magasabb radioaktivitású talajokat. Ilyenek elsősorban gránit vagy andezit alapú lekopott hegységeinkben találhatók, mint pl. a Velencei-hegység vagy a Mátra. Az urán több izotópja is jelen van a felszíni kőzetekben, talajokban, ilyenek a 238-as és a 235-ös urán. Az 238 U bomlási sorában van egy radioaktív nemesgáz a radon 222-es izotópja. Ennek az elemnek a felezési ideje 3,82 nap, mely lehetővé teszi, hogy a földfelszín alól kijutva felhalmozódjon házak légterében, barlangokban vagy az ivóvízben. Az uránbányászok vizsgálatakor derült ki, hogy a túlzott mennyiségben jelen lévő radon belélegzése káros egészségi hatású. Viszont hogyha a radon kis mennyiségben, rövid ideig kerül a szervezetbe, akkor pozitív egészségi hatásai is lehetnek. Minden uránban gazdag kőzetre, talajra épült lakásban potenciálisan magas a légtéri-radonkoncentráció. A talaj a földfelszín legfelső termékeny rétege. A kőzetekből aprózódással, biológiai és kémiai mállás útján keletkezik. 91

92 Hazánk talajtípusai: (Serczik, 1997., Váztalajok: A váztalajok főtípusába azok a talajok tartoznak, melyek képződésében a biológiai folyamatok feltételei csak kismértékben vagy rövid ideig adottak. Területi kiterjedés: 8.3%. Főleg a Duna-Tisza közén és a Nyírségben található Kőzethatású talajok: A kőzethatású talajok tulajdonságait is igen nagymértékben a talajképző kőzet tulajdonságai szabják meg. Területi kiterjedés: 2.8 %. A Dunántúliközéphegység északi részén, valamint a Mátrában, Bükkben és az Aggteleki-karszt területén fordul elő ilyen talaj Barna erdőtalaj: a leggyakoribb talajfajta. Középhegységeinkben, dombságainkon, a dúsabb aljnövényzetű tölgyesekben, bükkösökben képződik. Agyagosodás, agyagvándorlás, agyagszétesés, kilúgzás és podzolosodás jellemző rá. Területi kiterjedés: 34.6 %. Dunántúli-dombság, Kemeneshát, Kisalföld és az Északiközéphegység északi részének talaja Csernozjom talajok: a legjobb minőségű talajok. Színét a humusztartalom határozza meg. Hazánkban a Mezőföldön, a Hajdúságban, Bácskában és a Körös- Maros közén található.. Területi kiterjedés: 22.4 % Szikes talajok: az Alföldön fordulnak elő. A Hortobágy mésztelen szikeseire halastavakat telepítenek. A Duna-Tisza közén a Solti-síkságon meszes szikesek fordulnak elő. Területi kiterjedés: 6 % Réti talajok: a folyók hajdani árterén alakultak ki. A réti talajok főtípusába azokat a talajokat soroljuk, amelyek keletkezésében az időszakos túlnedvesedés játszott nagy szerepet. A Kisalföldön, Nagy-sárréten, Kis-sárréten és a Tisza-mentén találhatunk ilyen talajokat. Területi kiterjedés: 13.1 % Láptalajok: vízzel borított alacsony ártereken keletkeznek. A Hanság, Kisbereg, Nagybereg, sárrét, Ecsedi-láp, Bodrogköz, Rétköz és a Berettyó-mentén található láptalaj. Területi kiterjedés: 1,6 % Öntés talajok: a folyók árterén alakultak ki, időszakonként megismétlődő áradások és az utánuk visszamaradó üledék alkotja. A nagyobb folyóink mentén találhatóak öntés talajok. (pl.: Duna, Tisza, Rába, Dráva, Sajó, Hernád) Területi kiterjedés: 11.2 %. A talajok természetes radioaktivitása a geológiai viszonyok (alapkőzet származása és összetétele, a mállás, a talajképződési folyamat jellege) függvénye. A savas jellegű kőzetek mállásából képződő talajokban a radioaktív elemek mennyisége nagyobb, mint a bázikus kőzetek mállásából képződőké. A kötött talajokban (pl.: agyagokban) a radioaktív elemek mennyisége nagyobb, mint a homoktalajokban. A talajok felső rétegének radon tartalma az évszaktól és a hőmérséklettől is függ. Télen és ősszel a legkisebb a radon koncentráció, nyáron van a maximuma. A radon koncentráció a mélységtől is függ. A talaj radioaktív szennyezettségének mértéke határozza meg a tápanyaglánc egyes elemeinek szennyezettségét. A talajban található radioaktív izotópok: a 137 Cs, a 90 Sr, a 95 Zr, a 95 Nb, a 106 Ru, a 141 Ce, a 144 Cs és a 131 I. A 90 Sr és a 137 Cs kivételével ezek a radioaktív izotópok rövid felezési idejűek, így rövid időn belül eltűnnek a talajból. ( A 137 Cs mozgékonysága a talajban kisebb mértékű, mint a 90 Sr-é, ami az agyagásványokhoz való erős kötődése miatt van. A céziumot az agyagásványok erősen adszorbeálják. Az táblázat a Magyarországon is előforduló urán tartalmú ásványok jellemzőit tartalmazza. 92

93 Magyarországon is előforduló urán tartalmú ásványok Név Keménység Fény Szín Hasadás; Kristályrendszer törés Uraninit 4-6 Zsíros; félig Fekete, Nem Szabályos, héjas, UO 2 fémes fényű zöldesfekete jellemző tömött, vaskos Torbenit 2-2,5 Gyöngyházfényű, Smaragdzöld, jó Táblás, pikkelyes, Cu(UO 2 ) 2 üvegfényű fűzöld tetragonális Zeunerit Cu(UO 2 ) 2 2,5 Üvegfényű Smaragdzöld, sárgászöld jó Tetragonális, táblás, piramisos Uranofán 2-3 Selyemfényű, Citromsárga, kitűnő Monoklin, szálas, CaH 2 (UO 2 ) 2 gyémántfényű kénsárga kévés, filcszerű Autunit 2-2,5 Gyöngyházfényű, Kénsárga, kitűnő Tetragonális, Ca(UO 2 ) 2 üvegfényű sárgászöld pikkelyes, kérges Trögerit H 2 (UO 2 ) 2-3 Üvegfényű Citromsárga kitűnő Tetragonális, táblás, pikkelyes Xenotim Y(PO 4 ) 4-5 Zsírosfényű Sárga, barna, vörös kitűnő Tetragonális, vaskos, oszlopos Monacit 5-5,5 Gyémántfényű Sárga, barna, jó Monoklin, táblás, Ce,La(PO 4 ) vörösbarna tűs táblázat: Magyarországon előforduló urán tartalmú ásványok (Forrás: Olaf M., , 275, 277. o.) 93

94 Három óravázlat, melyben egy-egy új pedagógiai módszert alkalmazok egy tananyagrész feldolgozásához Mindhárom óravázlathoz a es fejezetben található háttér ismeretanyag szolgál kidolgozott tananyagként. 1. ÓRAVÁZLAT Tanárjelölt neve: Orbán Ildikó Óra helyszíne: ELTE Gyakorló Iskola Óra időpontja: Osztály: 12.A. Terem: Földrajz terem Tantárgy: Földrajz Tankönyv: - Segédanyag: Középiskolai földrajz atlasz, Ásványok természetkalauz, csomagolópapír, íróeszközök, üres lapok, ásványokról fotók, határozó táblázat, táblai ragasztógyurma. Óra címe: A magyarországi talajok és potenciális radon előfordulási helyek Óra tartalma: Talajok radioaktivitásának megbeszélése, a talajok főtípusainak átismétlése, urántartalmú ásványokkal ismerkedés, radon egészségügyi hatásainak megbeszélése Óra célja: radioaktivitással kapcsolatos környezettudatos szemlélet kialakítása Idő (perc) Óra menete Módszerek Munkaformák Segédeszközök 0-1 Jelentés Ráhangolás: - 2 fős csoportokat alakítunk ki és minden csoport kap egy csomagolópapírt, amire fel kell írniuk: TALAJ. - Ötletbörzeszerűen mindent le kell írniuk, rajzolniuk a diákoknak, ami eszükbe jut a talajról. Ismétlés: - A talaj természetes radioaktivitásával kapcsolatos ismereteiket átismételjük. Talajtérkép rajzolás: -8 db 2 fős csoportot kialakítunk, hogy az Egymásnak háttal nevű új módszert alkalmazni tudjuk a szakkörön (a módszer részletes leírása a fejezetben található) - Magyarország talajtérképének a lerajzolása az Egymásnak Ismétlés Csoport munka Ismétlés (Kérdés-felelet segítségével) Ismétlés Megbeszélés Csomagolópapír (Lásd a segédeszköz mellékletben: SM1), filctoll, zsírkréta, toll, színes ceruza, grafit Közös munka - Csoport munka Papírlap, színes ceruza, grafit, középiskolai földrajzi atlasz 19.o.: Magyarország talajtérképe (Lásd: SM2) 94

95 31-45 háttal módszerrel. - Ezután pedig megbeszéljük, hogy mi jellemzi az egyes talajtípusokat és melyek lehetnek potenciális radonforrás helyek. Ásványvadászat: - 2 fős csoportban 1-1 urántartalmú ásványról kell információt gyűjteniük a diákoknak az ásványhatározóból - majd a táblára ragasztott kép segítségével kell az ásványról kiselőadást tartaniuk. - az óra végén egy összefoglaló táblázatot kapnak a diákok az urántartalmú ásványokról, amit beragaszthatnak a füzetükbe. Megbeszélés Szemléltetés Csoport munka ELKÉSZÍTENDŐ SEGÉDESZKÖZ MELLÉKLET SM1: Csomagolópapír SM2: Magyarország talajtérképe TALAJ Ásványhatározó Fotók az ásványokról (SM3: kép) Bluetek, Táblázat (SM4: táblázat) Váztalajok Kőzethatású talajok Barna erdőtalajok Csernozjom talajok Szikes talajok Réti talajok Láp talajok Öntés talajok 95

96 SM3: Felhasználandó ásványok fényképei: (Olaf M., 1995, 120, 170, 190, 192, 210. o.) 9.1. kép: Trögerit 9.2. kép: Monacit 9.3. kép: Uranofán 9.4. kép Xenotim 9.5. kép Zeunerit 9.6. kép: Uraninit 9.7. kép: Autunit 9.8. kép: Torbenit SM4: Felhasználandó táblázat: Magyarországon is előforduló urán tartalmú ásványok Név Keménység Fény Szín Hasadás; törés Uraninit UO2 4-6 Zsíros; félig fémes fényű Fekete, zöldesfekete Nem jellemző Kristályrendszer Szabályos, héjas, tömött, vaskos Torbenit Cu(UO2)2 2-2,5 Gyöngyházfényű, üvegfényű Smaragdzöld, fűzöld jó Táblás, pikkelyes, tetragonális Zeunerit Cu(UO2)2 2,5 Üvegfényű Smaragdzöld, sárgászöld jó Tetragonális, táblás, piramisos Uranofán CaH2(UO2)2 2-3 Selyemfényű, gyémántfényű Citromsárga, kénsárga kitűnő Monoklin, szálas, kévés, filcszerű Autunit Ca(UO2)2 2-2,5 Gyöngyházfényű, üvegfényű Kénsárga, sárgászöld kitűnő Tetragonális, pikkelyes, kérges Trögerit H2(UO2) 2-3 Üvegfényű Citromsárga kitűnő Tetragonális, táblás, pikkelyes Xenotim Y(PO4) 4-5 Zsírosfényű Sárga, barna, vörös kitűnő Tetragonális, vaskos, oszlopos Monacit Ce,La(PO4) 5-5,5 Gyémántfényű Sárga, barna, vörösbarna jó Monoklin, táblás, tűs táblázat: Magyarországon előforduló urán tartalmú ásványok (Forrás: Olaf M., , 275, 277. o.) 96