Radon: den ukendte dræber. (Grafi k: Forfatteren)

Transkript

1 Radon - den ukendte dræber Af Jesper Bruun Petersen, Niras Hver dag oplever man kampagner rettet mod rygning, alkoholmisbrug, trafiksikkerhed, kræftfremkaldende stoffer og en række andre risici, som vi omgiver os med i vores hverdag. Kampagner iværksat af myndighederne for gennem oplysning af befolkningen at begrænse død og ulykke. Samtidig skal love, regler og kontrol sikre vores sundhed og lange levealder. Derfor virker det underligt, at radon, et dokumenteret sundhedsmæssigt problem, der kræver flere hundrede danskeres liv årligt, ikke anerkendes som en samfundsmæssig udfordring. Radon kan hverken ses, lugtes eller smages, men eksisterer overalt omkring os. Når radon henfalder, dannes ladede partikler, der sætter sig i lungernes bronkier. Her vil partiklerne bestråle lungevævet med ioniserende stråling, indtil henfaldskæden ophører, og partiklerne omdannes til stabilt bly. Radon: den ukendte dræber. (Grafi k: Forfatteren) Uran, radium og radon Uran har eksisteret i mineraler og bjergarter, lige siden Jordens dannelse. Stoffets halveringstid er omtrent lige så lang som Jordens alder, hvorfor uran stadig eksisterer overalt i Jordens mineraler. Urans atomkerne er ustabil og vil på et tidspunkt forsøge at stabilisere sig selv ved udsendelse af stråling. Udstrålingen resulterer i et ustabilt datterprodukt, som igen på et tidspunkt vil udsende stråling. Denne proces gentages, indtil kernen når den stabile form bly, 206 Pb. Processen kaldes urans henfaldskæde og består (oftest) af 14 radioaktive henfald, inden den stabile form nås. Samtlige variationer af atomkernen i denne henfaldsproces udgør 10 GeologiskNyt 1/10

2 metaller med én enkelt undtagelse; radon. Radon er et grundstof, der dannes, når dets radioaktive moderprodukt radium henfalder. Radium er en del af urans henfaldskæde og er radioaktivt med en halveringstid på år (for den mest stabile isotop 226 Ra). Radium henfalder ved udsendelse af alfastråling. Idet alfastråling er en relativt tung partikelstråling, giver udstrålingen anledning til et såkaldt alfarekyl (figuren øverst til højre), der skubber moderpartiklen i den modsatte retning af strålingen. På denne måde rives radonatomet løs af det mineral, hvortil radiumatomet var bundet (illustration nederst på siden). Radiumindholdet i forskellige jordarter varierer meget, og det er oftest meget svært på forhånd at bedømme indholdet. Der er dog visse retningslinier. Generelt er radiumindholdet i ler (og moler) størst, i midten ligger silt og grus, og i bunden af skalaen kommer strandsand, kalk og kridt i). Denne betragtning kan dog sjældent benyttes til en egentlig vurdering af radonpotentialet for en given lokalitet, primært på grund af den ofte meget sammensatte danske geologi. Alfarekyl sender moderpartiklen i modsat retning af alfastråling. (Grafi k: Forfatteren) større eller formindske undertrykket og dermed infiltrationen af poreluft til indeklimaet (illustration øverst på næste side). Radon i indeklimaet På grundlag af det relative undertryk vil ra don ophobes indendørs. Koncentrationen af radon måles i Becquerel pr. m 3, hvilket er antallet af radioaktive henfald pr. sekund pr. m 3 luft. Den gennemsnitlige radonkoncentration i danske enfamiliehuse er ca. 77 Bq/m 3, hvorimod udeluftskoncentrationen ligger på omtrent 5 Bq/m 3. Indeklimakoncentrationen er afhængig af en række forskellige faktorer, primært selvfølgelig infiltration fra undergrunden, men også afdampning fra radiumholdige byggema- Emanation af radon fra radium i jordpartikler. (Grafi k: Forfatteren) Radon Radon er en ædelgas og ligger derfor under for en langt lettere transport i jordmatricen end dets moder- og datterstoffer. Transporten foregår lettest, når radon eksisterer i den fri poreluft, en betingelse der er underkastet jordens indhold af vand ved løsrivelsestidspunktet. Generelt set vil øget indhold af vand i jorden medvirke til, at mere radon kan løsrive sig og herefter indgå i den generelle ligevægtsligning mellem poreluft og -vand. Løsrivelse af radonatomer til den fri poreluft i jordmatricen kaldes emanation (illustration nederst til højre). Transport af poreluft i jorden foregår som oftest på grund af trykpåvirkninger. I tilfælde af jord til den fri atmosfære vil transporten primært være domineret af advektiv transport forårsaget af atmosfærisk tryk samt diffusion. Ligger der en bygning på jorden, vil trykforskellene mellem ude og inde, skabt primært af temperaturforskelle, være den dominerende drivkraft. Når vi varmer vores bygninger op, vil den opvarmede luft stige til vejrs og søge ud af revner og utætheder i de øverste dele af huset. Dette skaber et relativt undertryk i husets nederste dele, som vil suge omgivende luft til sig for at udfylde det tomrum, den opstigende varme luft har efterladt. Det relative undertryk har som regel en størrelse på 2-5 Pa og resulterer i en opdrift af poreluft til indeklimaet, som infiltrerer huset via diverse lækager i terrændækket. Disse kan eksempelvis være utætte rørgennemføringer, sprækker og revner i betonkonstruktionen eller kloakafløb. Det relative indendørs undertryk påvirkes endvidere af eksterne meteorologiske faktorer eksempelvis vindens påvirkning af konstruktionen og kan derfor enten forterialer og drikkevand. Desuden afhænger koncentrationen i indeklimaet af en række eksterne faktorer som eksempelvis ventilation og meteorologiske forhold. Radonkoncentration varierer således væsentligt fra hus til hus, også for huse inden for nogenlunde samme geologi, og kan variere fra udeluftskoncentrationen til flere tusinde Bq/m 3. Indhold af radon i indeklimaet giver anledning til en konstant eksponering for radioaktivitet, men radon er ikke i sig selv farligt. Radon er en ædelgas og indgår derfor nødigt i forbindelser med andre stoffer. Stort set alle de radonatomer, man indånder ved respiration, vil derfor udåndes igen ii). Radon henfalder dog imidlertid til sit datterprodukt polonium (oftest 218 Po) under GeologiskNyt 1/10 11

3 udsendelse af alfastråling. 218 Po er en ladet metal-ion med en halveringstid på omtrent 3 minutter, som hurtigt binder sig til den nærmeste faste overflade; aerosoler i indeluften. Ved respiration kan disse mikropartikler penetrere kroppens naturlige filtreringsmekanismer og spredes gennem luftvejene til lungerne, hvor de vil sætte sig fast i lungevævet. Herfra vil henfaldsprocessen fortsætte, hvorved cellevævet beskadiges indefra. Epidemiologiske studier af minearbejdere har for mange årtier siden fastslået en sammenhæng mellem lungekræft og radon. Ekstrapolering af disse data gav anledning til bekymring for radoneksponering af den almindelige befolkning iii). På baggrund af disse beregninger blev der indført restriktioner i Bygningsreglementet for småhuse i 1998, der påbød foranstaltninger mod radon (bygninger skulle opføres lufttæt mod undergrunden). Siden årtusindskiftet er der foretaget meget omfattende internationale undersøgelser til at klarlægge den egentlige risiko ved radoneksponering for den almindelige befolkning. Samtlige undersøgelser understøtter de hidtidige studier og giver et klart billede af en tydelig risiko ved radoneksponering, både over og under den referencegrænse, som Bygningsreglementet dikterer (200 Bq/m 3 ). Opdriften af den varme indendørs luft skaber et undertryk der suger koldere luft ind udefra og nedefra. (Grafi k: Forfatteren) Biologisk effekt ved radoneksponering I 1921 blev det for første gang formodet, at radon var årsag til lungesygdomme. Sammenhængen mellem radon og primært lungekræft er siden grundigt efterforsket, og der er i dag ikke tvivl om, at radon er kræftfremkaldende. Den oprindelige interesse for radons negative effekt blev foranlediget af en overdødelighed blandt minearbejdere som følge af en, dengang ukendt, lungesygdom. Arbejderne opholdt sig under jordens overflade i et klima rigt på radioaktive partikler i luften. Eksponeringen for radioaktiv stråling skete som følge af respiration, hvorfor skaden skete i lungerne. Da man begyndte at interessere sig for radons skadelige effekter på den generelle befolkning, rettedes søgelyset derfor logisk nok mod risikoen for lungekræft. Alle danske undersøgelser har, på nær én, tillige omhandlet risikoen for lungekræft, og det forventes således, at den primære skade ved radoneksponering er lungekræft. Men menneskelig eksponering for radons radioaktive datterprodukter sker også ad andre veje, både i og uden på kroppen. Skadelig effekt af blandt andet mave- og tarmkræft som følge af radon i drikkevand er blevet overfladisk undersøgt internationalt, primært i Amerika, men undersøgelsernes størrelse har endnu været for små til at give et konkret resultat. Sidste år blev en rapport fra Kræftens Bekæmpelse dog offentliggjort iv), der konkluderede, at der er signifikant sammenhæng mellem radon og kræft hos børn mere præcist sygdommen akut lymfatisk leukæmi, den hyppigste årsag til kræft hos børn. Når en celle udsættes for stråling, kan der ske flere forskellige ting. For det første kan strålingsdosen være for svag til, at cellen tager skade. For det andet kan strålingen beskadige cellen, og for det tredje kan cellen helt destrueres. For radonkoncentrationer i et almindeligt indeklima modtager kroppen ikke store nok doser stråling til, at cellerne destrueres. Alfastrålingen, som radon giver anledning til, er dog en meget tung og energirig strålingsform og kan derfor beskadige cellen og dermed cellens DNA-struktur. Sker dette, er der risiko for, at cellen udvikler sig til en kræftcelle (se figuren nedenfor). Hvorvidt en celle udvikler sig til en ondartet kræftcelle, afhænger af, hvilke gener i cellens DNA der beskadiges af strålingen. For at danne kræft skal der ske mutationer, der forstyrrer homeostasen; organismens naturlige cellebalance. Dette ekvilibrium eksisterer, når mitose (celledeling) i vævet er i balance med apoptose (programmeret celledød). Såfremt balancen forstyrres, vil der enten ske celletab (celledeling langsommere end celledød) eller ukontrolleret cellevækst (tumor). Mutationer, der forstyrrer homeostasen, vil ske i en eller flere af tre specifikke gengrupper, hvori en mutation kan fremkalde kræft; Protooncogener (PO), Tumor supressorgener (TS) og DNA-reparationsgener (DR). Disse tre gengrupper er styrende for cellens vækst og er normalt i balance med Radioaktive radondøtres vej til lungerne. (Grafi k: Forfatteren) 12 GeologiskNyt 1/10

4 hinanden, således at uhæmmet cellevækst hindres. Eksempelvis producerer TS proteiner, der har en dæmpende effekt på cellevækst og fremskynder apoptose, hvorimod PO producerer proteiner, der stimulerer øget cellevækst og mitose. En mutation i et gen fra en af disse gengrupper, som hæmmer eller reducerer genets effekt, kan forskubbe denne balance, således at celledeling og cellevækst foregår uhæmmet. Sker dette, er cellen blevet omdannet til en asocial kræftcelle. Kræftceller dannes ikke spontant, og der går som regel mange år, før der er sket tilstrækkelig skade på en celles DNA-struktur til, at cellen omdannes til en kræftcelle. Det er som regel ikke tilstrækkeligt med en enkelt mutation, normalt kræves en række kræftfremkaldende mutationer i ovennævnte gengrupper i samme celle, førend kræft dannes. Af denne årsag er det meget svært direkte at bevise årsagen til et specifikt kræfttilfælde, idet flere miljøpåvirkninger kan være årsag til kræftfremkaldende mutationer. Derfor benyttes såkaldte case-control- og case-cohort-undersøgelser til at dokumentere et stofs kræftfremkaldende natur. Samfundssundhed Radioaktivitet er for mange mennesker et følelsesladet ord, der ofte forbindes med groteske mutationer eller akut dødelighed i forbindelse med atomindustrien. Sagen er dog, at radon udgør en langt større sundhedsrisiko for det gennemsnitlige menneske og repræsenterer en væsentlig større strålingskilde selv hvis man har et atomkraftværk til nabo. For den gennemsnitlige befolkning i Europa udgør radioaktiv stråling som følge af radon i indeklimaet 55 % af al stråling, vi nogensinde modtager. Visse steder er indholdet af naturligt forekommende radium i jorden endog så høj, at jorden kan klassificeres som atomaffald, og radonbelastningen konstituerer her op mod 95 % af den samlede strålingsbelastning. Den resterende strålingsbelastning kommer primært fra kosmisk stråling, baggrundsstråling fra bl.a. madvarer og medicinsk stråling. I 2005 blev resultatet af en stor europæisk undersøgelse offentliggjort v). Undersøgelsen inkluderede over patienter med lungekræft og over referencepersoner. Radonkoncentrationer for samtlige boliger, som de over mennesker havde beboet i de seneste ca. 30 år, blev undersøgt og årsmidlet over flere år, der blev taget hensyn til rygevaner, alder, køn og flere forskellige faktorer. Konklusionen på undersøgelsen blev en tilnærmet lineær risikokurve, uden nederste grænse, og hvor risikoen for at udvikle og dø af radoninduceret lungekræft stiger med 16 % pr. 100 Bq/m 3. Lignende projekter fra eksempelvis Amerika og Kina viser samme trend, og hvis man tager det samlede gennemsnit fra alle sådanne undersøgelser, giver det en lineær risikokurve med en hældningsgrad på op til 20 % pr. 100 Bq/m 3. Rygning er kræftfremkaldende og den primære årsag til lungekræft. Radon kommer ind som nr. 2, men for ikke-rygere ligger radon som nr. 1 over passiv rygning. Radon og rygning tilsammen øger risikoen betragteligt op til 25 gange, idet rygning øger antallet af aerosoler i lungerne og eskalerer dermed lungernes eksponering for radioaktive radondøtre. Livstidsrisikoen for at dø af lungekræft for en ryger stiger således markant med indholdet af radon i indeklimaet. I Danmark dør årligt mellem 300 og 400 mennesker som følge af radoneksponering % af disse er mennesker, der har levet med radonkoncentrationer under de 200 Bq/m 3, som er den anbefalede grænseværdi i eksisterende byggeri, hvorover der anbefales mindre tiltag. For nybyggeri er det af Økonomi- & Erhvervsministeriet i oktober måned 2009 meddelt, at grænseværdien skal sænkes til 100 Bq/m 3. Dette tiltag rammer dog på ingen måde den eksisterende boligmasse, hvor der ifølge samme myndighedsorgan er tale om individuelt ansvar vi) dog uden at der vil ofres penge på kampagner eller information til borgerne. For at mindske antallet af ofre for radon i Danmark er det nødvendigt med en mere effektiv indsats. WHO anbefaler bl.a. krav om dokumenterede effektive foranstaltninger i alt nybyggeri vii) noget, vi i Danmark endnu ikke har formået. Udformningen af den krævede radonsikring i Bygnings-reglementet baserer sig således på sund fornuft. Desuden bliver anvisningerne sjældent fulgt, idet både boligejere, myndigheder, projekterende og udførende i dagens byggeri alt for ofte er uvidende og uforstående over for problemstillingen med radon. Det er den brede befolkning, der skal hjælpes, ikke kun de relativt få procent, der bor i huse med en væsentligt forhøjet radonkoncentration. National radonstrategi Normalt opstilles der af myndighederne grænser for, hvad befolkningen må udsættes for af forskellige skadelige stoffer. For menneskeskabt jordforurening gælder eksempelvis grænseværdier, der skal sikre, at højst én ud af en million mennesker, der udsættes for en livslang eksponering for stofferne, dør af det. Jordforureningsloven, som indebærer eksempelvis kontrol og afværge på forurenede grunde, koster hvert år samfundet flere hundrede millioner kroner. Samme scenarium gør sig gældende andre steder, eksempelvis for drikkevand, og som regel er der tale om punktforureninger, der kun berører en meget lille gruppe mennesker, hvis de da overhovedet berøres af det. For radon, et beviseligt kræftfremkaldende stof, der kræver omtrent lige så mange dødsofre som trafikken, er det helt op til den enkelte boligejer at sikre og forebygge mod radon antaget at boligejeren rent faktisk er bevidst om problemstillingen. Det er derfor nødvendigt med en målrettet indsats, hvor der gribes ind over for problemet, ikke kun i private boliger, men også skoler, børne- og ungdomsinstitutioner, biblioteker samt andre (offentlige) bygninger, hvor folk opholder sig længere tid ad gangen. Indsatserne kunne være at føre oplysningskampagner for den almindelige befolkning og oplære og certificere fagfolk i problemet og løsningsmodeller, så fremtidens byggeri kan sikres mest optimalt. Det er nødvendigt med et kommunalt organ, der med ekspertise kan hjælpe borgerne og sikre, at der tages hånd om sagen. Forudsætningen er politisk vilje over for et problem, der har eksisteret, lige siden man byggede lerhytter. Et problem, der statistisk set udgør den største ikke selvforskyldte risiko i vores hjem, og som slår 1 ud af 200 danskere ihjel. Hjælp til selvhjælp Radon kommer primært fra undergrunden, hvor det siver op gennem konstruktionen og ind til indeklimaet. Sådan har det altid været, og medmindre man begynder at bygge huse på pæle, vil det fortsætte med at være sådan. Og netop derfor kan det være svært for en ejer af en eksisterende bolig at se, hvad man kan gøre, og hvordan man for et rimeligt budget kan minimere strålingsdosen og den GeologiskNyt 1/10 13

5 dermed følgende risiko. Der er imidlertid flere tiltag, man kan foretage, som alt andet lige vil reducere risikoen, men det kræver en forståelse for, hvordan radons sundhedsskadelige effekt virker (foto til højre). Som tidligere nævnt er indtrængning af radon til indeklimaet domineret af konvektiv strømning af poreluft, styret af trykforskelle skabt af forskelle i temperaturen. Jo varmere det er indenfor i forhold til udenfor, desto større vil trykforskellen, og dermed indtrængningen, være. Denne temperaturforskel kan variere fra hus til hus, men også fra rum til rum, og fra punkt til punkt. Varmerør og -installationer afgiver varme til omgivelserne og giver derved anledning til højere temperaturer i de rum, de befinder sig i. Radiatorer og konvektorgrave udgør tillige punkter i en bolig, hvor temperaturen er højere end det omgivende. Udover at være årsag til større lokal trykdifferens giver rørgennemføringer ofte anledning til særligt udsatte steder, hvor poreluft kan have fri konvektiv adgang til indeklimaet. En tætning af rørgennemføringer, teknikskabe og andre installationer vil derfor mindske antallet af konvektive indtrængningsveje for poreluft til indeklimaet, og dermed mindske radonkoncentrationen i indeklimaet. US EPA (den amerikanske miljøstyrelse) vurderer, at den mest effektive radonforanstaltning, man kan installere i en bygning, er et dræn under huset, der ventilerer luften under gulvet og fjerner den radonholdige luft. Teorien bag en sådan drænløsning er at skabe et relativt undertryk under gulvkonstruktionen, lig med eller større end det i indeklimaet. Hermed elimineres eller vendes luftens flow fra jord til indeklima, og indeklimaet vil derved ikke forurenes med radonholdig luft fra jorden. Disse drænløsninger kan konstrueres enten passivt eller aktivt. Den passive løsning udnytter varm lufts opdrift samt vindpåvirkning som motor for luftens flow, hvor den aktive løsning indebærer en ventilator. Både aktive og passive dræn har i både nationale og internationale undersøgelser vist meget høj effektivitet i at reducere radon i indeklimaet. Antallet af aerosoler i luften i indeklimaet kan minimeres med et højt luftskifte, hyppig udluftning og effektiv ventilering af indeklimaet. Denne reduktion af mikropartikler i luften vil dermed også begrænse antallet af radondøtre, der sætter sig fast i lungerne. Desuden vil et højt luftskifte reducere radonkoncentrationen ved at fortynde indeluften med radonfattig udeluft. Manuel udluftning to til tre gange dagligt er dog ikke tilstrækkeligt; radonkoncentrationen vil fortyndes, når vinduerne er åbne, men så snart der lukkes igen, vil koncentrationen begynde at stige og nå normalen i løbet af omtrent en time. Perspektivering Radon udgør en væsentlig sundhedsrisiko ikke blot for os danskere, men for hele Fremtidens radonsikring...? (Eller preparing for global warming?). (Kilde: Stanley Park Vancouver Canada) Verdens befolkning. Tusindvis af mennesker dør årligt som følge af radoninduceret lungekræft; alene i USA regnes der med op til årlige radondødsfald. Kendskabet til radon og naturlig stråling har eksisteret de sidste mange årtier, men viden om strålingens negative effekt på mennesker, i særdeleshed den strålingsdosis, der hidrører fra naturlige kilder, har haft liden effekt på den politiske dagsorden. Visse lande har dog taget problematikken til sig og arbejder aktivt for at hindre dødsfald som følge af radon; heriblandt Sverige, Finland og Tjekkiet. Men mange andre lande ignorerer stadig det sundhedsmæssige aspekt ved naturlig stråling eller har ikke formået at tage hånd om problemstillingen. I et samfund med øget fokus på helbredsskadelige stoffer og et sundt liv er det imidlertid nødvendigt at tage radon alvorligt. Ganske vist er radon naturligt, men det gør det ikke mindre farligt. Fodnoter: i) Radon i danske boliger, C. Andersen et al. Sundhedsstyrelsen, ii) Radon en helserisiko? A. Damkjær et al iii) Naturlig stråling i danske boliger, C. Andersen et al. Sundhedsstyrelsen, iv) Radon i boligen og kræft hos børn, O. Raaschou-Nielsen et al. Kræftens Bekæmpelse, v) Radon in homes and risk of lung cancer: collaborative analysis of individual data from 13 European case-control studies, S. Darby et al. Cancer Research UK, vi) Svensker: Vi er langt foran Danmark med radonsikring, artikel i Ingeniøren, 14. nov vii) WHO handbook on indoor radon, a public health perspective, World Health Organization, Kontakt forfatteren: Jesper Bruun Petersen, JPN@NIRAS.DK 14 GeologiskNyt 1/10