Radoon Suur-Tallinna piirkonnas

Mitteametliku termini Suur-Tallinn all on mõeldud Soome lahe lõunakalda asustatud piirkonda Tabasalust läänes kuni Maarduni idas. Administratiivselt küll tükeldatud, moodustab see ala kultuuriliselt, majanduslikult ja keskkonnatingimustelt ühtse terviku.

Suur-Tallinna piirkonna olulisim loodusväärtus on kahtlemata Põhja-Eesti klindivöönd. Selle kõige iseloomulikumal elemendil, klindil ehk astangul on jälgitav piirkonna 460–540 miljoni aasta tagune geoloogiline ajalugu. Jälgitavad on nii selle perioodi geoloogilised arengusündmused kui ka sel ajal kujunenud Euroopa suurima fosforiidilasundi omapära ümbritsevas oobolusliivakivis ning paljusid raskmetalle ja uraani sisaldav diktüoneemakilt, mille uraanirikkamaid (>100 g/t) erimeid peeti endises Nõukogude Liidus juba uraanitoormeks.

Klint on ka Suur-Tallinna maastiku pärl. Oma suurepäraste pankade, vaheastangute ja kärestikega ning merevaadetega meelitab ta sinna rajama püsivaid eluasemeid. Samas on need alad sageli looduslikud ohuallikad – sealse pinnase radoonisisaldus on suur või väga suur.

Radoon (Rn) on inimese tervist mõjutava ohtliku loodusliku ioniseeriva kiirguse allikas, ta on mürgine ja mutatsioone põhjustav element.

Kust pärineb radoon

Looduses tekib radoon uraan-238 (²³⁸U), uraan-235 (²³⁵U) ning tooriumi232 (²³²Th) radioaktiivsel lagunemisel. Siin on vaatluse all ainult U-238 radioaktiivse rea kõrgradioaktiivne lagusaadus Rn-222 (tabel 1). Rn-222 ja selle tütarelementide põhjustatud radioaktiivne kiirgus moodustab kogu radooni päritoluga kiirgusdoosist üle 93% (UNSCEAR, 1993).

Rn on värvitu ja lõhnatu, õhust ligi 7,7 korda raskem väärisgaas. See on ainuke looduslikus olekus esinev raskelement, mis levib õhu koostises või gaasina vees ning tahkestub alles -71 ^oC juures.

Pinnases ja ehitusmaterjalides eraldub raadiumi radioaktiivsel lagunemisel tekkivast radoonist tahkete osakeste vahelisse pinnaseõhku üldjuhul 15 kuni 40%. Seda protsenti väljendatakse tavaliselt murdosana ning tuntakse radooni emanatsioonitegurina (ε). Tihedates kivimites ja ehitusmaterjalides, nt diktüoneemakildas või betoonis sõltub selle teguri koefitsiendi väärtus oluliselt lõhelisusest. Kui monoliitse kivimi korral on ε tavaliselt <0,10, siis lõhelistes erimites võib see ületada 0,3 piiri. Ülejäänud radoon jääb pinnase tahketesse osakestesse või kivimisse, kus edasisel radioaktiivsel lagunemisel tekib temast plii stabiilne isotoop ²⁰⁶Pb.

Miks on radoon tervisekahjulik?

Kuigi radooni radioaktiivse lagunemise poolestusaeg on ainult 3,82 ööpäeva, laguneb ta järjestikku seitsmeks kõrgradioaktiivseks tütarelemendiks, mille poolestusaeg on sekundi murdosast 21,3 aastani (tabel 1). Koos tütarelementidega on radoon intensiivne α-, β- ja γ-kiirguse allikas. Kui radoon pääseb inimorganismi peamiselt hingamisteede kaudu, siis ta tütarelemendid pääsevad sinna ka koos suitsu- ja tolmuosakestega ning toidu ja veega. Tekkivad eri energiatasemega kiirgusliigid kahjustavad organismi.

Radoon on peale suitsetamise olulisim kopsuvähi põhjustaja. Eriti ohtlik on radooni ja suitsu koosmõju. Uuringud on näidanud, et kui elukeskkonna õhu aasta keskmine radoonisisaldus on 200 Bq/m³ ringis, on mittesuitsetajate kopsuvähki haigestumise risk 1–3% ning suitsetajatel 10–15% (Essential …, 2005).

Kui aga radooni on 1000 Bq/m³, on need arvud vastavalt 2–4% ja 24–28% (Mjönes, Falk, 2001).  Euroopa ja USA teadlased on selgitatud, et kopsuvähki haigestumise juhtumitest on 10–30 % põhjustatud eluruumide siseõhu suurest, üle 150–200 Bq/m³ radoonisisaldusest. Kirjandusandmeil (Radoon, 1997) on radooni negatiivne mõju inimese tervisele märgatav juba siis, kui seda on õhus 100 Bq/m³, suitsetajatel alates 50 Bq/m³. Et minimeerida radooni mõju inimeste tervisele, on kehtestatud eluruumide siseõhu radoonisisalduse (soovitatud) piirsisaldused, USA-s on see 150 Bq/m³ ning enamikus Euroopa riikides (Naturally, 2000), sh Eestis 200 Bq/m³ (Radooniohutu…, 2003).

Radoon kui olulisim looduslik kiirgusallikas

• Normaaltingimustes läheneb täiskasvanud inimesele looduskiirguse põhjustatud kiirgusdoos suurusele 2 mSv/a (UNSCEAR, 1993). Sellest moodustab:
• kosmiline kiirgus 0,39 mSv/a, s.o 18,5%,
• pinnase (ehitusmaterjalide) gammakiirgus 0,46 mSv/a, s.o 23%,
• inimese kehas olevad radionukliidid 0,23 mSv/a, s.o 11,5%, (välja arvatud Rn)
• radoon (koos tütarelementidega, peamiselt elamute siseõhus) 0,92 mSv/a, s.o 46%.
• Kokku 2,00 mSv/a

Looduskiirgusele lisandub meditsiiniteeninduse, toitumise ja tuumaenergia tootmisega kaasnev kiirgus. Nende kiirgusallikate osakaal ei ületa 0,5 mSv/a elaniku kiirgusdoosist. Ülalesitatust on näha, et kui lähtuda arenenud riikide majade siseõhu aritmeetilisest keskmisest radoonisisaldusest (42–46 Bq/m³, UNSCEAR, 1993), on kiirgusallikate reas kahtlemata olulisim radoon.

Vaadeldavas Suur-Tallinna piirkonnas on kosmilisest kiirgusest põhjustatud kiirgusdoosi osa suhteliselt stabiilne ning ülalnäidatust mõnevõrra väiksem, radoonist põhjustatud osa on aga kindlasti suurem (Pahapill jt, 2003).

Elukeskkonnas ei tohi inimestele mõjuv kiirgusdoos ületada 4–6 mSv/a, vastasel korral tuleb rakendada meetmeid looduskiirguse taseme vähendamiseks. Et iga 48 Bq/m³ radooni põhjustatud lisakiirgus elukeskkonna siseõhus suurendab aastast kiirgusdoosi 0,8–1 mSv võrra, ei tohiks elumajade siseõhu radoonisisaldus ületada 150–200 Bq/m³.

Radoonist pinnases

Majade siseõhku jõudva radooni peamine allikas on majade alune ja vahetu ümbruse pinnas. Siseõhu radoonisisaldus kujuneb seda suuremaks, mida rohkem on radooni majaaluse ja lähiümbruse pinnase õhus. See sõltub omakorda pinnase uraanisisaldusest. Eesti pinnase keskmine uraanisisaldus on küll 2,1 mg/kg, kuid üksikproovide sisaldused varieeruvad suuresti (Petersell jt, 2004).

Suur-Tallinna piirkonna pinnases on nad kuni 20–28 g/t, fosforiidis 25–35 g/t ja diktüoneemakildas 110–130 g/t. Uuringud on näidanud, et kui loodusliku tasakaalu korral ületab pinnase uraanisisaldus 3,5–5 mg/kg piiri, kujuneb pinnaseõhu radoonisisaldus suuremaks kui 50 000 Bq/m³ (Radooniohutu …, 2003). Kui ehitusel pole rakendatud radoonitõrjemeetmeid, on tõenäoline, et ka majade siseõhu radoonisisaldus ületab 150–200 Bq/m³. Mida rohkem on pinnases radooni, seda suuremaks võib kujuneda selle sisaldus maja siseõhus.

Sõltuvalt pinnaseõhu radoonisisaldusest jaotatakse pinnased madala (<10 000 Bq/m³), normaalse (10 000–50 000 Bq/m³), kõrge 50 000–250 000 Bq/m³) ja eriti kõrge (>250 000 Bq/m³) radooniriskiga aladeks (Radooniohutu…, 2003).

Takistamaks radooni pääsu eluruumide siseõhku tuleb kõrge radooniriskiga aladel ehitamisel rakendada pinnase radoonisisaldusest sõltuvaid radoonivastaseid meetmeid. Sõltuvalt pinnase litoloogilisest iseloomust võib radooniohtlikuks osutuda suhteliselt väikese radoonisisaldusega pinnas (40 000–50 000  Bq/m³; liiv, kruus), samas kui radoonirikkam  (50 000–80 000 Bq/m³) pinnas (nt niiske savipinnas) on ohutu. Suur-Tallinna piires on radoonirisk kõrge tõenäoliselt vähemalt poolel territooriumist. Majade siseõhu radoonisisalduse piir (200 Bq/m3) pole muidugi dogma, vaid lihtsalt kokkuleppeline suurus. Mida vähem on õhus radooni, seda ohutum on elukeskkond.

Radooni levikust Suur-Tallinna piirkonnas

Põhja-Eesti klindil paljanduvad diktüoneemakilt ja fosforiit on kahtlemata Suur-Tallinna pinnase uraanisisalduse olulisemad kujundajad. Me ei tea diktüoneemakilda ega oobolusliivakivi (fosforiidi) leviku põhjapiiri enne mandrijäätumise algust, kuid paleogeograafiliste kaartide järgi oli see praegusest avamusjoonest kilomeetreid põhja pool. Liustikud (liustik) on purustanud ja lõuna poole kandnud miljoneid tonne uraanirikkaid kivimeid. Mandrijää tegevuse tulemusel segunes uraanirikas materjal mitmesuguse peamiselt aluspõhjast pärineva foonilise uraanisisaldusega materjaliga ning jäi pärast mandrijää sulamist väga erineva paksusega moreenina aluspõhjakivimitele lamama. Diktüoneemakildast ja fosforiidist pärinevale uraanile lisandus põhjapoolsetest kristalse aluskorra avamustest (Lõuna-Soomest ja Soome lahest) pärinev suure uraanisisaldusega  (3–10 mg/kg) granitoidne materjal.

Piirkonna pinnase radoonirisk on halvasti uuritud ning Eesti radooniriski 1:500 000 kaart (Petersell jt, 2004) annab kõrge riskiga aladest ainult orienteeriva ettekujutuse. Detailsemalt on uuritud Viimsi valla territooriumit ning Harku ja Tabasalu piirkonda. Viimsis finantseeris töid vald, Harkus ja Tabasalus kinnisvaraarendajad ja üksikisikud.

Tulemused teevad muret ning näitavad, et piirkonna pinnases esineb vähemalt kolm looduslikku  radooniallikat: uraanirikas pinnakate, pinnakatte all levivad diktüoneemakilt ja fosforiit (koos ümbritseva oobolusliivakiviga) ning diktüoneemakilta katvad lõhelised karbonaatsed kivimid.

Kõrge radooniriski alad võivad esineda nii klindi all kui ka peal levivatel tasastel või lainjatel tasandikel ning astangutevahelistel terrassisarnastel laugetel nõlvadel. Vööndite laius on tavaliselt mõõdetav sadades meetrites ning ulatus kilomeetrites.

Sõltuvalt pinnakatte uraanisisaldusest ja selle jagunemise iseloomust võivad olla kõrge radooniriskiga kõik piirkonna pinnakatte litotüübid (välja arvatud turbaerimid): moreen, liustikuveelised savid, aleuriidid, liivad ja kruusad ning Läänemere ehk Holotseeni meresetted. Nendes setetes on peamised radooniallikad diktüoneemakilda- ja fosforiidipeenes, kohati ka granitoidne materjal. Eriti radoonirikkad on klindialused liustikuvee- ja meresetted ja nendega sageli segunenud klindi varikaldematerjal (nt Laiakülas ja Kosel) ning Maardu fosforiidikarjääri puistangud. Nendes setetes leidub tavaliselt nii diktüoneemakilda- kui ka fosforiiditükikesi. Kõigi nende setete pinnaseõhu radoonisisaldus võib ületada piiranguteta ehitustegevuseks lubatud piiri (50 000 Bq/m³) mitmekordselt ning olla kuni 300 000–400 000 Bq/m³.

Väga ohtlikud on alad, kus mõne meetri paksuse pinnakatte all levivad (paljanduvad) ditüoneemakilt ja fosforiit. Selliseid kohti on sageli klindi vaheastangutel (Tiskres, Irus jm). Nende kivimite radoonipotentsiaal võib olla väga kõrge: diktüoneemakildal kuni 1300 000 Bq/m³ ning fosforiidil kuni 500 000 Bq/m³. Nende kivimite looduslike massiivide radoonist pääseb tõenäoliselt liikvele kuni 10–20%. Kui aga kivimid on lõhelised või kui neid purustatakse, muutuvad nad väga ohtlikeks migreeruva radooni allikateks.

Suur-Tallinna piirkonda iseloomustavad alvarid (Iru-Lasnamäe, Tabasalu jt paepealsed), kus lubjakivi katab õhuke, alla meetri paksune pudedatest setetest koosnev heterogeenne pinnas. Sageli on pinnase paksus ainult 10–30 cm. Pinnase uraanisisaldus varieerub tavaliselt 3–10 g/t piires ning pinnas on radooniohtlik. Erilisi probleeme see pinnas siiski ei tekita, sest seda on võimalik ehitiste alt eemaldada. Lubjakivid on aga tavaliselt lõhelised ning lõhede kaudu migreerub diktüoneemakildas (ja tõenäoliselt ka fosforiidis) genereeruv radoon pinnasesse. See protsess võib olla väga intensiivne. On avatud lõhesid, mille õhu radoonisisaldus ületab 100 000 Bq/m³ (Iru, Viimsi) ja erandjuhtudel isegi 130 000 Bq/m³ (Tabasalu).

Kõrge ja eriti kõrge radooniriskiga alade piirid ja pindalad on väga erinevad ning neis esineb laike, kus looduskiirguse tase on kõrge ning mille piires on uraani (raadiumi) üle 20–25 mg/kg. On selge, et sellised alad ei ole püsielamiseks tervisele kahjutud ning nad ei sobi ilma täiendavate uuringuteta ja erimeetmeid rakendamata elamute (suvilate), koolide, lasteaedade jms ehitamiseks.

Me ei tea põhjust, miks suur osa kõrge radooniriskiga alasid säilisid põldudena, rohumaadena või puisniitudena kuni 1992. aastani sellest hoolimata, et Suur-Tallinna piirkonna elanikkond pidevalt kasvas. Pärast Eesti taasiseseisvumist hakati aga nendele aladele tormi jooksma. Viimase 12–13 aasta jooksul on paljudele neist rajatud ühe- või kahepereelamuid. Tiskres on täis ehitatud Rannamõisa teest loodesse jääv kahe astangu vaheline tasandik (foto 1) ning ehitustegevus on alanud kagusse jääval tasandikul (foto 2). Intensiivne ehitamine käib Viimsi poolsaare lõunaosa kõrgendikul (foto 3) ja mitmes muus piirkonnas. Vaevalt et sealseid elanikke on informeeritud, et nad elavad kõrge ja isegi eriti kõrge radooniriski alal. Loodame, et ehitamisel on igal pool rakendatud tõhusaid  radooniohtu vähendavaid meetmeid.

Radooniohtlikke alasid on vaja võimalikult kiiresti kontuurida. Kuigi töö on suuremahuline, võimaldaks see ehitustegevuse planeerimisel arvestada majaaluse pinnaseõhu radoonisisaldust ning projekteerimisel vajaduse korral kavandada  kohustuslikke (Radooniohutu…, 2003) siseõhu radooniohtlikkust minimeerivaid meetmeid. Neid meetmeid on vaja rakendada õigel ajal – planeerimise, projekteerimise ja ehitamise käigus. Siis läheb see mitu korda odavamaks kui siis, kui avastatakse, et valmis maja siseõhu radoonisisaldus on suur.

Viidatud kirjandus

• Ehdwall et al., 1994. The content and environmental  impact from the waste depository in Sillamäe. Swedish Radiation Protection Institute, ISSN 0282-4434, 41 p.
• Essentials of Medical Geology. Impacts of the Natural Environment on Public Health.  Elsevier Academic Press, 811 p.
• Mjönes, L., Falk, R., 2001. Cancer risks from radon in indoor air and drinking water in Sweden.  Swedish Radiation Protection Authority, Stockholm.
• Naturally Occurring Radioactivity in the Nordic Countries – Recommendations. The Radiation Protection Authorities in Denmark, Finland, Iceland, Norway and Sweden, 2000, ISBN 91-89230-00, 73 p.
• Pahapill, L., Rulkov, A., Rajamäe, R.,Åkerblom, G. 2003. Radon in Estonian Dwellings. Results from a National Radon Survey. SSI raport: 2003:16, 20 p.
• Petersell, V., Åkerblom, G., Ek, B.-M., Enel, M., Mõttus, V., Täht, K. 2004. Eesti radooniriski kaart, Tallinn–Stockholm, kaart 9 lehel, seletuskiri 52 lk.
• Radoon. 1997. Maailma Tervishoiuorganisatsiooni Euroopa Regionaalbüroo,  Kopenhaagen, 24 lk.
• Radooniohutu hoone projekteerimine. 2003. Eesti standard EVS 840:2003. Eesti Standardikeskus. Ametlik väljaanne, 16 lk.
• UNSCEAR. 1993, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation – Report to the General Assembly. Sources and Effects of Ionizing Radiation,  New York, 74 p.

Artikli autor on Valter Petersell, Eesti Geoloogiakeskus

Artikkel ilmus ajakirjas Keskkonnatehnika 8/2005, lk 19–22

Vt Eestis läbi viidud radooniuuringuid