Вопросам поступления, накопления и распределения радона в атмосферном воздухе селитебной зоны городов посвящены работы А.В. Липихиной [1], И.А. Лозгачева [2], М.Б. Новожиловой [3], А.А. Ондар [4], М.Н. Тихонова [5], В.И. Уткина [6].
В настоящее время большинство городов активно расстраиваются, занимая площади, используемые ранее под сенокосы и пашню. Как правило, при строительстве домов не учитываются геологические разломы, на которых стоит город. Геологические исследования показали, что в период с VIII по ХII вв. в районе современной Тюмени произошло землетрясение, в результате чего на поверхности образовались геологические разломы, а р. Тура изменила свое русло. В результате тектонических процессов земная кора раскололась в нескольких местах, образовались так называемые геопатогенные зоны [7]. На поверхность Земли из разломов, почвы, скоплений подземных вод в низинах и на месте бывших болот активно выделяется инертный тяжелый газ радон, который способен по трещинам перемещаться в окружающей среде, попадать в жилые дома через фундамент, подвальные помещения и накапливаться там при отсутствии достаточной вентиляции.
Радон является газом, продукты его распада излучают опасные aльфа-частицы, которые разрушают живые клетки. Прилипая к микроскопическим пылинкам, aльфа-частицы создают радиоактивный аэрозоль, который попадает в организм человека во время дыхания. Концентрации и потоки радона крайне неравномерны – они изменяются в очень широких пределах для различных регионов и видов зданий. В связи с чем выбранная тема исследования весьма актуальна.
Цель исследования: выявление и изучение особенностей накопления радона в жилых помещениях малоэтажного и многоэтажного строительства жилого комплекса Комарово (ЖК «Комарово») г. Тюмени.
Материалы и методы исследования
Необходимо отметить, что еще в 1996 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) предлагала установить максимальную активность радона в домах на уровне 1000 Бк/м3. Однако уже в 2009 г. новое значение предельно допустимой концентрации радона (ПДК), на котором настаивает ВОЗ, понижено до 100 Бк/м3. В тех случаях, если выдержать новые пределы не представляется возможным, ВОЗ советует ограничиваться 300 Бк/м3, однако предупреждает, что каждые 100 Бк/м3 радона приводят к росту вероятности лёгочных онкологических заболеваний до 16 %.
Анализ на содержание радона в жилых помещениях домов малоэтажного коттеджного строительства проводился в 2015 г. Замеры проводились прибором альфа-радиометр РАА-20П2 в подвальном помещении, первом и втором этажах. В 2018 г. в данном районе началось многоэтажное строительство шестнадцатиэтажных домов. В связи с чем нами также были проведены замеры прибором альфа-радиометр РАА-20П2 на содержание радона в жилых помещениях домов многоэтажного строительства в подвальном помещении и на каждом этаже, с первого по седьмой.
Результаты исследования и их обсуждение
В ходе проведения измерений в двухэтажных жилых домах коттеджного типа нами были выбраны шесть улиц: Губернская, Слободская, Посадская, Престольная, Спасская, Уездная, которые охватывают и покрывают всю площадь малоэтажной застройки. Большинство домов построены строительной компанией из газозолобетонных блоков и отделаны декоративно-защитной штукатуркой или облицовочным кирпичом. Встречаются дома индивидуального строительства в кирпичном исполнении с облицовкой силикатным кирпичем и дома в деревянном исполнении с облицовкой сайдингом или металлосайдингом. Окна, как правило, стеклопластиковые (встречаются и металлопластиковые), входные двери металлические.
В качестве объекта исследования многоэтажной застройки нами были выбраны помещения нескольких вновь построенных многоэтажных домов ЖК «Комарово» по улице Созидателей [3]. Данные дома находятся на противоположной стороне от коттеджной застройки. Они построены домостроительной компанией в панельном исполнении модернизированной серии 121-14Т с использованием теплоизолирующих материалов. Окна домов деревянные с двойным стеклопакетом. Лоджии застеклены. Двери в подъезд и квартиры – металлические.
Замеры содержания радона в домах малоэтажной постройки показали, что практически на всех улицах в подвальных помещениях большинства коттеджных домов наблюдается превышение содержания радона в 2–8 раз, а в большинстве домов на 1 этаже превышение составило 2–3 раза (рис. 1, 2). В отдельных домах даже на втором этаже наблюдается превышение содержания радона в 1–1,5 раза.
Рис. 1. Содержание радона в домах коттеджной застройки ЖК «Комарово» по улицам Губернская, Слободская, Посадская
Рис. 2. Содержание радона в домах коттеджной застройки ЖК «Комарово» по улицам Престольная, Спасская, Уездная
Рис. 3. Схема превышения радона в подвальных помещениях коттеджных домов ЖК «Комарово»
Это свидетельствует о неблагоприятной экологической обстановке и несоблюдении строительных норм и вентиляционного режима данных зданий. Необходимо отметить, что в домах, построенных собственниками, превышение содержания радона либо не наблюдалось, либо было незначительным. В домах, построенных фирмой-застройщиком, содержание радона превысило все нормы. По-видимому, это связано с качеством производимой застройки и используемых строительных материалов.
По результатам измерений нами была составлена схема превышения радона в подвальных помещениях малоэтажной застройки (рис. 3).
Результаты измерений содержания радона в атмосферном воздухе жилых помещений многоэтажной застройки показали, что начиная с подвальных помещений и заканчивая седьмым этажом – превышения ПДК не обнаружено (рис. 4). Замеры варьировали в пределах 15–35 Бк/м3 радона [8].
Рис. 4. Содержание радона в домах многоэтажной застройки ЖК «Комарово»
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что дома многоэтажной застройки ЖК «Комарово» построены качественно, с проведением грамотной вентиляции. Для подтверждения этого, были рассчитаны зависимости концентрации радона от высоты этажа и кратности воздухообмена и построен график (рис. 5). Исходные данные приведены в таблице.
Зависимость концентрации радона от высоты этажа
|
Этаж |
Высота этажа Н, м |
Концентрация радона CRa, Бк/м3 |
Скорость воздухообмена υ, м/с |
Кратность воздухообмена Q, м3/ч |
|
Подвал |
0,8 |
35,2 |
0,24 |
65,52 |
|
1 |
3,3 |
33,9 |
0,25 |
68,25 |
|
3 |
8,3 |
28,7 |
0,31 |
84,63 |
|
5 |
13,3 |
23 |
0,39 |
106,47 |
|
7 |
18,3 |
17,6 |
0,5 |
136,5 |
Рис. 5. Зависимость концентрации радона от кратности воздухообмена
Необходимо отметить, что чем выше кратность воздухообмена, тем ниже концентрация радона. Таким образом, можно сделать вывод, что при проектировании и строительстве вентиляции домов жилого комплекса были соблюдены скорость и кратность воздухообмена. Вследствие чего концентрация радона в помещениях жилого комплекса «Комарово» не превышает ПДК, а воздух в квартирах данных домов абсолютно безопасен для проживания.
Выводы
Причины превышения радона в коттеджных домах малоэтажной застройки ЖК «Комарово», на наш взгляд, следующие: в большинстве домов подвальные помещения не обустроены. В них плохая вентиляция, некачественно забетонированные полы, наличие щелей, неуплотненных швов, стыков и технологических проемов. Также вполне возможно повышенное содержание радона в воде, подаваемой в здания непосредственно из скважин глубокого заложения, а скважины находятся почти у каждого дома.
Основные меры по исключению попадания радон в жилые помещения могут быть следующими:
В случае земляных или деревянных полов подвальных помещений – замена их на бетонную плиту по щебеночному основанию с обязательным усиленным проветриванием.
При использовании пластиковых окон необходимо обязательно предусмотреть режимы правильного проветривания, в том числе зимнего. По возможности не менее 4 часов в сутки.
Обязательное установление вытяжки на кухне, т.к. источником радона может быть вода из крана, особенно в том случае, когда используется вода из собственной скважины. Практически всегда эта вода содержит достаточно большое количество радона.
Рассредоточенность и большое число инженерных проёмов в бетонной плите пола повышает вероятность проникновения через них радона в здание. Поэтому необходимо обеспечить надежную герметизацию ввода-вывода всех систем коммуникаций (водопровода, канализации, силовых кабелей и т.д.), а также рационально уменьшить количество отдельных вводов.
Все водостоки в доме должны быть оборудованы водяными затворами: сифонами, трапами. Все люки в подвал или двери цокольный этаж должны быть уплотнены с использованием современных уплотнителей.
В заключение необходимо подчеркнуть, что проверить помещение жилого дома на содержание радона относительно недорого и быстро. В то же время риск для здоровья, если этого не сделать, очень большой. На сегодняшний день в мире накоплен достаточно большой опыт ремонтно-строительных и вентиляционных мероприятий, позволяющих снизить концентрацию радона в воздухе жилых помещений.