Rezultatul 2: Identificarea materialelor si / sau conditiilor specifice care au impact negativ asupra mediului In conformitate cu NP 008-97 - Normativ privind igiena compozitiei aerului in spatii cu diverse destinatii, concentratia de substante poluante in interiorul unitatilor functionale se limiteaza dupa cum urmeaza: 1. ontinutul de formaldehida din aer (degajata sub forma de substante volatile in special din materiale de constructii: rasini sintetice, coloranti, etc.) nu va depasi valoarea de 0,035 mg/m 3 ca valoare medie inregistrata pe parcursul celor mai defavorabile 30 de minute dintr-un interval de 24 de ore. 2. Radioactivitatea continutului de radon 220 si/sau radon 222 din aer (provenit din sol sau din materiale de constructii) nu va depasi valoarea medie anuala de 140 Bq/m 3. ontinutul in elemente radioactive naturale a materialelor de constructii trebuie sa corespunda cu radioactivitatea materiilor prime din care provin, fiind interzisa adaugarea intentionata de elemente radioactive naturale sau artificiale. Se interzice utilizarea ca materiale pentru constructii civile, sociale si industriale a deseurilor radioactive sau a sterilului, a nisipului, a zgurei si a slamului rezultat din prelucrarea ingrasamintelor chimice, care au un continut de elemente radioactive naturale sau artificiale peste valoarea materiei prime de baza ce se utilizeaza in mod curent in constructii. 3. ontinutul de monoxid de carbon trebuie sa fie cat mai scazut, dar nu mai mult de 6 mg/m 3 aer, in cele mai defavorabile 30 de minute dintr-un interval de 24 de ore. 4. ontinutul de bioxid de carbon din aer nu trebuie sa depaseasca 1600mg/m 3 aer (cca 0,05%). Mentionam ca in Romania se interzice producerea, importul si furnizarea de materiale pentru construcţia de locuinte si alte cladiri sociale având în produsul finit concentratii (Bq/ kg) în Ra-226, Th-232 şi K-40 care nu respecta relaţia: 226 I = Ra + Th 232 + K 40 0,5, 300Bq. kg 200Bq. kg 3000Bq. kg astfel încât sa nu se depaseasca în interiorul cladirilor nivelul de proiectare pentru radon de 200 Bq/m 3, pentru cladirile care urmeaza sa fie construite începând cu anul 2005 si de 400 Bq/m 3 pentru cele construite înainte de 2005. conform cu "Normele sanitare de baza privind desfasurarea in siguranta a activitatilor nucleare", avizate de presedintele NAN cu nr.3984/lb/31.03.2004 si aprobate prin ordinul ministrului sanatatii nr.381/05.04.2004. 1. oncentratiile radionuclizilor in materialele de constructii Pentru a stabili nivelurile de radioactivitate si limitele pentru materialele de constructii si respectiv expunerea datorata utilizarii lor, multe studii au fost
elaborate de laboratoare specializate ale Ministerului Sanatatii (Ordinul Ministerului Sanatatii nr. 51/1983). Pentru nivelurile limita admisibile pentru radioactivitatea materialelor de constructii au fost alese valorile maxime obtinute pentru materialele de constructii folosite de obicei (tabelul 1). Tip material Tabelul 1 - oncentratiile radionuclizilor de radiu, thoriu si potasiu in materialele de constructii uzuale din Romania (Bq/kg) Ra-226 Th-232 K-40 Nr. Medie Medie Medie probe Max. Max. Max. aritmetica aritmetica aritmetica Var 8 13,3 40,70 8,20 18,50 68,00 148,00 Ipsos natural 14 17,8 43,29 9,60 27,01 103,00 277,50 Mortar 4 5,9 7,77 5,90 12,21 426,00 610,50 BA 7 16,7 32,19 15,60 36,63 163,00 451,40 iment 25 33,9 66,23 17,80 97,31 152,00 503,20 Beton 16 27,8 78,44 20,00 38,48 201,00 451,40 Roci diverse 11 25,2 62,90 21,50 75,85 434,00 1369,00 Nisip, pietris 14 7,8 29,97 27,40 91,39 557,00 869,50 aramida din argila 32 35,9 99,90 32,20 53,28 493,00 832,50 Argila /huma 3 24,8 30,34 49,30 66,60 861,00 1139,60 300,00 valoare medie valoare maxima 250,00 200,00 Raeq (Bq/kg) 150,00 100,00 50,00 0,00 Var Ipsos natural Mortar BA iment Beton Roci diverse Nisip, pietris aramida din argila Argila /huma valoare medie 30,47 39,77 48,42 52,05 71,51 72,48 90,67 91,54 121,39 164,18 valoare maxima 79,00 104,11 74,07 120,68 245,64 169,58 280,89 230,22 242,69 216,75 Fig.1-Valoarea medie si maxima a echivalentulului radiu pentru materiale de constructii din Romania
omparativ, se prezinta in continuare concentratia materialelor de constructii in tarile Uniunii Europene (tabelul 2). Tabelul 2- oncentratiile materialelor de constructii si ale produselor secundare folosite la fabricarea materialelor de constructii in UE (RP 112) Material oncentratia medie (Bq/kg) oncentratia maxima (Bq/kg) Ra-226 Th-232 K-40 Ra-226 Th-232 K-40 Beton 40 30 400 240 190 1600 BA 60 40 430 2600 190 1600 Blocuri de zidarie ceramice 50 50 670 200 200 2000 Blocuri de zidarie din beton 10 10 330 25 30 700 Piatra naturala 60 60 640 500 310 4000 Ipsos natural 10 10 80 70 100 200 Produse secundare de gips 390 20 60 1100 160 300 Zgura de furnal 270 70 240 2100 340 1000 enusa zburatoare 180 100 650 1100 300 1500 3000,00 v aloare medie valoare maxima 2500,00 2000,00 Raeq (Bq/kg) 1500,00 1000,00 500,00 0,00 Ipsos natural Blocuri de zidarie din beton Beton BA aramida Piatra naturala enusa zburatoare Zgura de furnal Produse secundare de gips valoare medie 30,70 50,70 114,90 151,60 175,10 197,00 375,00 389,30 423,40 valoare maxima 229,00 123,90 639,70 2999,70 646,00 1263,30 1649,00 2666,20 1352,80 Fig.2-Valoarea medie si maxima a echivalentului radiu pentru materiale de constructii din UE
2. Evaluarea radioactivitatii cimenturilor din Romania In continuare se prezinta concentratiile de radionuclizi emise de diferite tipuri de cimenturi, cu diferite tipuri de adaosuri. Astfel, s-au utilizat diferite tipuri de cimenturi din Romania, cu adaosuri de calcar, puzzolana, cenusa, zgura si combinatii intre acestea si, pentru comparatie, 2 tipuri de cimenturi din Turcia aflate pe piata din Romania, unul cu adaos de zgura granulata de furnal si puzzolana si un tip de ciment fara adaos. Utilizarea adaosurilor in cimenturi prezinta avantaje economice si ecologice, prin conservarea materiilor prime naturale, reducerea consumului de energie si a emisiilor de dioxid de carbon rezultate la fabricarea cimenturilor si respectiv prin valorificarea deseurilor provenite din diferite industrii (cenusa, zgura). ercetari experimentale efectuate de Facultatea de Stiinta Mediului - Universitatea Babes Bolyai in colaborare cu atedra de onstructii din Beton Armat Universitatea Tehnica de onstructii Bucuresti Rezultatele obtinute pentru concentratiile radionuclizilor Pb-210, U-238, Ra- 226, Th-232 si K-40 sunt prezentate in tabelul 3. Masuratorile au fost efectuate in cutii sarpagan de dimensiunea 8x3.5 cm, prin spectrometrie gama. Spectrometrul este echipat cu un detector HpGe tim GMX cu fereastra de beriliu. Pentru etalonarea in eficienta a detectorului s-a folosit etalonul IAEA-327, respectiv IAEA-375. alcularea activitatii s-a efectuat cu ajutorul software-ului MAB, erorile din tabelul 3 sunt erori absolute si reprezinta 2σ. Pentru calcularea erorilor s-a folosit formula quadratica de propagare a erorilor. Pb-210 a fost calculat din linia 46,5 kev, Ra-226 din trei peack-uri ale urmasilor radonului (probele au fost stocate 30 zile pentru a ajunge radonul in echilibru cu Ra) de aceea si erorile sunt mai mici (295 kev, 351 kev si 609 kev). U-238 a fost calculat din linia 92 kev, Th-232 din patru linii 238, 338, 582 911 kev, iar K-40 din linia 1461 kev.
Tabelul 3 Rezultatele obtinute pentru concentratia activitatii radionuclizilor pentru diferite tipuri de cimenturi, in functie de adaosurile utilizate la fabricarea cimenturilor Nuclizi Activitati Bq/kg 1 2 3 4 5 6 7 Pb-210 17±5 19±6 SLD 24±7 SLD 16±5 SLD U-238 26±4 25±4 16±3 29±4 SLD 61±5 31±4 Ra-226 46±2 49±3 22±2 67±3 29±2 82±4 65±3 Th-232 26±2 30±3 19±2 31±2 12±2 53±3 24±3 K-40 313±47 358±54 253±38 334±50 228±64 447±67 326±49 Tabelul 3 (continuare) Nuclizi Activitati Bq/kg 8 9 10 11 12 13 Pb-210 10±5 SLD SLD SLD 10±4 16±7 U-238 29±5 23±5 22±4 10±4 25±4 30±6 Ra-226 51±3 47±2 50±2 52±2 45±2 73±4 Th-232 23±2 19±1 20±2 18±2 22±2 33±3 K-40 269±40 226±34 185±28 245±37 227±34 431±65 In figurile urmatoare se prezinta concentratiile activitatii radionuclizilor pentru tipurile de ciment testate. 30 Pb-210 25 Activitate (Bq/kg) 20 15 10 5 0 Tip ciment Fig.3 oncentratia activitatii radionuclidului plumb pentru diferite tipuri de cimenturi Se observa ca, in cazul cimentului nr.4 s-a obtinut cea mai mare valoare a concentratiei radionuclidului Pb-210.
70 U-238 60 Activitate (Bq/kg) 50 40 30 20 10 0 Tip ciment Fig.4 oncentratia activitatii radionuclidului uraniu pentru diferite tipuri de cimenturi Se poate observa din figura 4 ca, in cazul cimentului nr.6 s-a obtinut cea mai mare valoare a concentratiei radionuclidului U-238, de 2 ori mai mare decat valorile obtinute pentru celelalte tipuri de cimenturi. Principalii radionuclizi care contribuie la expunerea radiologica datorata materialelor de constructii sunt Ra-226, Th-232 si K-40. 90 Ra-226 80 70 Activitate (Bq/kg) 60 50 40 30 20 10 0 Tip ciment Fig.5 oncentratia activitatii radionuclidului radiu pentru diferite tipuri de cimenturi Din figura 5, se observa ca, in cazul cimentului nr.6 s-a obtinut o valoare a concentratiei radionuclidului Ra-226, de 82 Bq/kg, mai mare cu 24% fata de
valoarea maxima admisa in Romania (66,23 Bq/kg). imentul nr.13 are o valoare a concentratiei activitatii de radiu de 73 Bq/kg, mai mare cu 10% fata de valoarea maxima admisa in Romania. elelalte 2 tipuri de cimenturi, nr.4 si nr.7 au valori apropiate de valoarea maxima admisa. 100 Th-232 90 80 Activitate (Bq/kg) 70 60 50 40 30 20 10 0 Tip ciment Fig.6 oncentratia activitatii radionuclidului thoriu pentru diferite tipuri de cimenturi 500 K-40 400 Activitate (Bq/kg) 300 200 100 0 Tip ciment Fig.7 oncentratia activitatii radionuclidului potasiu pentru diferite tipuri de cimenturi Se observa din figura 6 ca, in cazul cimentului nr.6 s-a obtinut cea mai mare valoare a concentratiei radionuclidului Th-232.
Toate tipurile de cimenturi testate au valori mult mai mici ale concentratiei de thoriu fata de valoarea maxima admisa in Romania. Din rezultatele obtinute pentru concentratiile K-40, se observa ca valoarea obtinuta pentru cimentul nr.6 este cea mai ridicata, urmata de cea obtinuta pentru cimentul nr.13. Toate tipurile de cimenturi testate au valori mult mai mici fata de valoarea maxima admisa in Romania pentru potasiu. In Romania se interzice producerea, importul si furnizarea de materiale pentru construcţia de locuinte si alte cladiri sociale având în produsul finit concentratii (Bq/ kg) în Ra-226, Th-232 şi K-40 care nu respecta relaţia: 226 I = Ra + Th 232 + K 40 0,5 300Bq. kg 200Bq. kg 3000Bq. kg Tabelul 11 Indicele de radioactivitate obtinut pentru tipurile de ciment testate Indice de Nr.crt radioactivitate 1 0,39 2 0,43 3 0,25 4 0,49 5 0,23 6 0,69 7 0,45 8 0,37 9 0,33 10 0,33 11 0,35 12 0,34 13 0,55
0,80 Indice de radioactivitate 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Fig.8 Indicele de radioactivitate obtinut pentru diferite tipuri de ciment Din figura 8 se observa ca cimentul nr.6 are indicele de radioactivitate mai mare cu 38% fata de valoarea maxima admisa in Romania. imenturile nr. 4 si nr.7 au valori apropiate (0,49 si respectiv 0,45) de valoarea maxima admisa pentru indicele de radioactivitate. imentul nr.13 are indicele de radioactivitate mai mare cu 10% fata de valoarea maxima admisa in Romania. ca: 3. oncluzii In urma testelor efectuate asupra mai multor tipuri de cimenturi s-a observat cimentul nr.6 are cea mai mare valoare a concentratiei radionuclidului Pb- 210. in cazul cimentului nr.6 s-a obtinut cea mai mare valoare a concentratiei radionuclidului U-238, de 2 ori mai mare decat valorile obtinute pentru celelalte tipuri de cimenturi. in cazul cimentului nr.6 s-a obtinut o valoare a concentratiei radionuclidului Ra-226 mai mare cu 24% fata de valoarea maximaa admisa in Romania. cimentul nr.13 are o valoare a concentratiei activitatii de radiu mai mare cu 10% fata de valoarea maxima admisa in Romania. elelalte 2 cimenturi nr.4 si nr.7 au valori apropiate de valoarea maxima admisa. Diferenta dintre valorile obtinute pentru cele 3 cimenturi nr.4, nr.7 si nr.13 este data de sursa de adaos si respectiv procentul acesteia utilizat la fabricarea cimentului.
toate tipurile de cimenturi testate au valori mult mai mici ale concentratiei de thoriu si respectiv potasiu fata de valorile maxime admise in Romania. cimentul nr.6 are indicele de radioactivitate mai mare cu 38% fata de valoarea maxima admisa in Romania. cimenturile nr.4 si respectiv nr.7 au valori ale indicelui de radioactivitate (0,49 si respectiv 0,45) apropiate de valoarea maxima admisa. cimentul nr.13 are indicele de radioactivitate mai mare cu 10% fata de valoarea maxima admisa in Romania. cel mai mic indice de radioactivitate s-a obtinut pentru cimentul fara adaos, nr.5, (0,23) si respectiv pentru cimentul Portland cu adaos nr.3 (0,25), valori care reprezinta 50% din valoarea maxima admisa. cimenturile Portland compozite nr.1, 8, 9, 10 si 11, desi au in compozitie aceleasi adaosuri dar in procente diferite, au valori ale indicelui de radioactivitate cuprinse intre 0,33-0,39, valori comparabile cu cele obtinute pentru cimentul Portland cu adaos nr. 12 (0,34). cimentul Portland compozit nr.2 are indicele de radioactivitate de 0,43. Se observa dependenta concentratiilor radionuclizilor si respectiv a indicelui de radioactivitate de tipurile si procentele de adaosuri utilizate la fabricarea cimenturilor. Este necesar ca, in special in cazurile utilizarii acestor tipuri de adaosuri, sa se determine procentele acestora care nu conduc la depasirea limitelor admise in Romania.