Építőanyagok és ipari melléktermékek környezetgeokémiai és radiometriai vizsgálata Völgyesi Péter Témavezető: Szabó Csaba, Ph.D. Környezettudományi Doktori Iskola, Környezeti Földtudomány program I. évf. 2010-2011 Litoszféra Fluidum Kutató Labor Kőzettani és Geokémiai Tanszék Eötvös Loránd Tudományegyetem
Az előadás vázlata Bevezetés Célkitűzés Vizsgált helyszínek Mérési protokoll Eredmények Összefoglalás
Bevezetés Beltéri szennyezések és ezek forrásai Veszélyforrások: Ipari emisszió, VOC, azbeszt, építőanyagok radioaktivitása (erőművi salakok és pernyék) Geokémiai és radiometriai mérések fontossága, salak- és pernyetartalmú építőanyagok megfelelő vizsgálata minősítése
Célkitűzés Budapesten és a közép-magyarországi régióban található épületek radiometriai vizsgálata különböző detektorokkal és a gyűjtött építőanyag minták környeztgeokémiai vizsgálata Radiometria: Helyszíni: gamma dózisteljesítmény mérés, rövid és hosszú távú radonkoncentráció mérés, talajgáz radonkoncentráció mérés Laboratórium: gamma spektroszkópia, radon exhaláció Környezetgeokémia: mikroszkópos és pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálatok, XRD Építőanyagok minősítése
Bevezetés Lakossági felkérés: Radiometriai vizsgálat 37 épületben 60-as évek után épültek Helyszíni és laboratóriumi mérések Salak- és pernyetartalmú építőanyagok (gázszilikát, salakbeton, salak) vizsgálata, minősítése
Helyszínek bemutatása
Helyszínek bemutatása Budapest Dunaharaszti Gödöllő Kistarcsa Sülysáp Százhalombatta Biatorbágy Törökbálint Kecskemét Kiskunhalas
Mérési protokoll Helyszíni mérések Rövid távú radonaktivitás-koncentráció mérés aktív detektorral (RAD7, AlphaGUARD) Hosszú távú radonaktivitás-koncentráció mérés passzív detektorral (RSKS-Radosys Kft.) Gamma dózisteljesítmény mérés (FH 40 GL 10) Talajgáz radon koncentráció mérés (RAD7+szonda) Fizikai vizsgálatok 226 Ra, 232 Th, 40 K meghatározás (HPGe Gamma spektroszkópia) Radon exhaláció meghatározása radon kamrás módszerrel (RAD7) Geokémiai vizsgálatok Polarizációs mikroszkópos vizsgálat Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat XRD
Eredmények: helyszíni rövid távú (néhány nap) radon koncentráció mérés aktív detektorral A mérés (mivel rövid távú) csak gyors információ megszerzésére szolgál Az ezzel a módszerrel kapott eredmények a vizsgált helyszíneken 50-210 Bq/m 3 között változnak Nem haladja meg az éves maximálisan megengedhető 300 Bq/m 3 -es (ICRP, 2009) szintet Probléma: túl rövid időtartam, kis koncentrációk esetén a műszer nagy hibával számol
Eredmények: helyszíni hosszú távú (3 hónap) radon koncentráció mérés passzív detektorral
Eredmények: In situ mérések 14 tanulmányozott ház Radonaktivitás-koncentráció: 70-206 Bq/m 3 Határérték alatt Gamma dózisteljesítmény: 73-616 nsv/h Eléri, meghaladja a határértéket Magyarországi átlag: < ~150 300 Bq/m nsv/h 3 (OSSKI, 1995) (ICRP, 2009)
Eredmények: Fizikai vizsgálatok Fajlagos radon exhaláció 14 tanulmányozott ház Rádium-ekvivalens: 33-2812 Bq/kg meghaladja a 370 Bq/kg-os határértéket Aktivitás koncentráció index: 0,1-9,4 eléri, meghaladja a határértéket Fajlagos aktivitás koncentráció: 0,27-61,4 Bq/kg Házépítéshez ajánlott Aktivitás Átlagos érték koncentráció : <370 talaj: Bq/kg 1-10 Bq/kg index: Egykori kővágószőlősi I<1 uránbánya meddőhányója: 42-90 Bq/kg 1 kiugró érték
Eredmények: Talajgáz Kemski et al. 2001 kis: <10 kbq/m 3 közepes: 10-100 kbq/m 3 emelkedett: 100-500 kbq/m 3 nagy >500 kbq/m 3
Geokémiai vizsgálatok coal salak slag Makroszkópos Polarizációs képek mikroszkópos vizsgálat 2 cm gas gázszilikát silicate slag salakbeton concrete képszélesség 2 cm képszélesség 2 cm
Mérési protokoll: Geokémiai vizsgálatok Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat Egy salak szemcse visszaszórt elektronképe
Összefoglalás Épületek radiometriai mérése, építőanyag minták vizsgálata (14 épület) Radon koncentráció értéke a 300 Bq/m 3 -es határértéknél kisebb Gamma dózisteljesítmény mérések: 10 esetben a magyarországi átlag értékekkel megegyeznek 3 esetben a magyarországi átlag értéket kissé meghaladják (Budapest 1, Budapest 2) 1 esetben a magyarországi értéket jelentősen meghaladja (Budapest 4) Az építőanyagok radionuklid tartalma az indexekben (Ra eq, I) foglalt ajánlott értékeket 4 esetben eléri, 2 esetben jelentősen meghaladja
Összefoglalás Radiometriailag a salak nagyobb kockázatot jelent, mint a pernyetartalmú gázszilikát Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat: salak, pernye, Fe-gazdag fém fázisok, Ca-Mg-gazdag alumoszilikát, kalcit, U-gazdag fázisok, cirkon, monacit A múltban elkövetett hibák ma is hatással vannak környezetünkre Elengedhetetlen a komplex (fizikai és geokémiai) vizsgálatok elvégzése
Szakmai tevékenység 2010-2011 Nyári Iskola Advanced WE-Heraus Physics School on Ionising Radiation and Protection of Man and the Environment, 2011. 05. 16-27, Bad Honnef, Németország, angol nyelvű poszter Konferenciák VII. Kárpát-Medencei Környezettudományi Konferencia, 2011. március 24-27, Kolozsvár, előadás VI. Magyar radon fórum, 2011. május 16-17, Veszprém, angol nyelvű poszter European Society for Isotope Research (ESIR), XI. Isotope Workshop, 2011. július 4-8, Budapest, angol nyelvű előadás Ösztöndíj Magyar Fejlesztési Bank Habilitas ösztöndíja, 2010/2011 Konferencia kiadvány: Boros, Á., Szabó, Zs., Szabó K. Zs., Völgyesi P., Horváth Á. & Szabó Cs. (2010) Evaluation of radon risk using GIS (Geographic Information System) techniques in the Central Hungarian Region. Third European IRPA Congress, June 14-18, 2010 Helsinki (Finland), Outline proceedings, http://www.irpa2010europe.com/proceedings/p03/p03-09.pdf Völgyesi P., Nagy H. É. & Szabó Cs. (2011) Radiometric and environmental geochemical study of building materials from certain settlements within the central region of Hungary, VII. Environmental Scientific Conference of the Carpathian Basin, March, 24-27, Kolozsvár, (ISSN 1842-9815), 119-123
Szakmai tevékenység 2010-2011 Absztrakt Völgyesi, P., Nagy, H.É. & Szabó, Cs. (2010) Radiological and chemical investigation of coal slag and fly ash bearing building materials in the central part of Hungary. 20th General Meeting of the International Mineralogical Association, August 21-27, 2010, Budapest, Acta Mineralogica-Petrographica, Abstract Series, 333. Berta M., Lenti F., Völgyesi P. & Szabó Cs. (2011) A Fővárosi Hulladékhasznosító Mű kemencéjében képződöt szilárd fázisok geokémiai vizsgálata, XXX. Jubileumi OTDK, 2011. április 27-29, Nyíregyháza Rövidkurzus Ladislav A. Palinkas: Isotope Geology, 2011. április 11-15, Budapest Konzulensi tevékenység Berta Márton & Lenti Fruzsina: A fővárosi Hulladékhasznosító Mű kemencéjéban képződött szilárd fázisok geokémiai vizsgálata (TDK Dolgozat)
További tervek Újabb épületek bevonása Az építőanyag minták részletes geokémiai anyagvizsgálata Gamma-spektroszkópiai mérés fejlesztés a Központi Fizikai Kutatóintézet (KFKI) Izotópkutató Intézetével Somlai et al. (2006): Ajkai szén és salak világviszonylatban is nagy urán és rádiumtartalom Ajka: az ipari tevékenység (erőmű, szénbányák, alumínium ipar, üveggyár ) következtében jelentős környezetszennyezés Padlás por és talaj mintavétel a Magyar Állami Földtani Intézettel: szennyező anyagok térbeli eloszlásának vizsgálata ~50 km 2 -es terület Hazai mintavételi protokoll és terepi jegyzőkönyv megtervezése Mintavételezés A mintákon kémiai és ásványtani elemzések
Köszönöm a figyelmet! Köszönettel tartozom: A vizsgált lakások tulajdonosai Szabó Csaba, Ph.D. Nagy Hedvig Éva Bendő Zsolt Dr. Horváth Ákos Csorba Ottó Kocsy Gábor Breitner Dániel Hidas Károly Szabó Zsuzsanna Szabó Katalin Zsuzsanna Magyar Fejlesztési Bank Zrt. Radosys Kft. A Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium minden tagja Családom, Ildi és barátaim