Studio del soil radon nel test-site della valle della Caffarella (Roma)

Abstract

Nel 1988 l'Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO) attraverso l'IARC (International Agency for Research on Cancer) ha inserito il radon nelle categorie di agenti cancerogeni conosciuti, nel Gruppo 1 (“evidenza sufficiente di cancerogenicità per l’uomo”) (WHO-IARC, 1988). Il radon è un gas naturale che deriva dal decadimento di uranio e torio; il rischio per la salute si verifica quando tale gas viene inalato. Poiché la concentrazione del radon all'aria aperta è bassa e in media le persone trascorrono la maggior parte del loro tempo in strutture abitative e di lavoro, il rischio per la salute pubblica dovuto al radon è essenzialmente correlato all'esposizione a questo gas in ambiente indoor. All’interno degli edifici l’aria tende ad avere un maggiore ristagno ed il radon può raggiungere concentrazioni molto elevate. Il suolo costituisce generalmente la sorgente principale del radon indoor: quindi, se la misura delle concentrazioni indoor fornisce un’indicazione diretta del rischio radon, la stima del contributo fornito dal suolo dà un’indicazione del fattore di pericolosità. L’aspetto per cui il fattore di pericolosità diventa molto importante è che la sua valutazione è essenziale per intervenire preventivamente ed ottenere abitazioni di nuova costruzione a bassa concentrazione di radon. Un intervento di tipo preventivo, con un indagine sul territorio ed eventuale messa in opera di tecniche adeguate per limitare al massimo il passaggio del gas dal suolo agli edifici, può costituire una soluzione più efficace ed economica rispetto a successivi interventi di bonifica degli ambienti. Affrontando la problematica del radon come rischio per la salute pubblica, è nata l’esigenza di portare avanti uno studio che partisse da un approccio di tipo geologico, dal momento che i recenti sviluppi sia in ambito di ricerca, sia di legislazione, in Italia, sembrano trascurare quasi totalmente questo aspetto. La ricerca è stata quindi portata avanti sul territorio, analizzando le dinamiche che entrano in gioco dal momento della generazione del radon, al suo ingresso ed accumulo negli edifici, focalizzando sull’elemento suolo. Per far questo si è scelto di operare all’interno del territorio comunale di Roma, laddove il fattore di pericolosità, rappresentato dal substrato geologico con il suo potenziale rilascio di radon, si va ad incontrare con l’elemento antropico rappresentato dal tessuto urbano, dando luogo al rischio per la salute. La valle della Caffarella, formata dal fiume Almone, rappresenta, con un’estensione di circa 200 ettari, una delle maggiori aree verdi all’interno della città, e costituisce la parte del Parco Regionale dell’Appia Antica più prossima al centro di Roma. L’area, collocata nel quadrante SE del territorio comunale, è compresa tra le Mura Aureliane, la via Latina, la via dell’Almone, la via Appia (Antica, Nuova e Pignatelli), e ricade all’interno dell’elemento 374113 del foglio 374 Roma della Carta Tecnica Regionale del Lazio. Il substrato geologico è costituito in prevalenza da depositi alluvionali recenti e dai prodotti dell’attività vulcanica dei Colli Albani (di particolare interesse nel lavoro presentato sono risultate le unità delle “Pozzolane Rosse” e di “Villa Senni”). La caratteristica di “zona naturale” facilmente accessibile e prossima ad area urbanizzata, e la natura del substrato geologico, fanno della valle della Caffarella un sito particolarmente adatto allo svolgimento di uno studio sulla concentrazione di radon nel suolo (soil radon) in relazione al rischio in ambiente indoor. L’area indagata rappresenta un settore limitato della valle della Caffarella, nelle vicinanze del “Casale della Vaccareccia” e tra il casale e la via Latina, a partire dalla quale si sviluppa il quartiere Appio Latino. Il lavoro di ricerca triennale (a partire da dicembre 2007) ha permesso di indagare le dinamiche di movimento e di accumulo del gas radon nel suolo e di rilascio all’interfaccia suolo-atmosfera, comprendendone i principali parametri di influenza. La concentrazione di radon nel suolo si è dimostrata parametro più facilmente rilevabile rispetto al flusso all’interfaccia suolo-atmosfera, necessitando quest’ultimo di misure in continuo di lunga durata (da alcune ore ad alcuni giorni) per essere valutato in modo corretto. Contemporaneamente al soil radon sono stati monitorati altri parametri di radioattività (radon indoor in alcuni ambienti distribuiti nell’area del parco e nella vicina zona urbanizzata, radioattività γ in situ e su campioni analizzati in laboratorio) e parametri di influenza della concentrazione di radon nel suolo. L’interpretazione dei dati acquisiti ha condotto a supporre che, nel settore monitorato, il principale meccanismo di trasporto del gas sia la diffusione (trasporto legato al gradiente di concentrazione): il radon rilevato ha origine in un limitato intorno del punto di misura (dell’ordine di qualche decina di centimetri). A conferma di questo sono stati registrati flussi superficiali di CO2 molto bassi. In un contesto simile, sono emersi come principali i seguenti parametri che determinano il valore misurato di concentrazione di radon nel suolo: - tipo di substrato geologico; - profondità di misura; - permeabilità intrinseca del suolo; - condizioni del suolo superficiale; - tecniche di campionamento. Il soil 222Rn ha messo in evidenza un caratteristico andamento stagionale, con valori massimi registrati nel periodo invernale in conseguenza della maggiore piovosità, e valori minimi nei mesi di luglio e agosto. In contesti geodinamici differenti, il soil radon può avere un contributo predominante di origine profonda, le cui dinamiche di trasporto sono legate a flussi di tipo avvettivo (trasporto legato al gradiente di pressione). Tale situazione può essere riscontrata in aree vulcaniche, in aree geotermali e comunque in presenza di discontinuità geologico-strutturali o di cavità. Quanto esposto è confermato dallo studio di Richon et al. (2011), nel quale sono presentati dati di soil radon acquisiti in un’area geotermale del Nepal centrale, sia in condizioni di trasporto per diffusione, sia di flusso avvettivo prevalente. Nel caso di trasporto per diffusione è stato riscontrato un andamento stagionale funzione delle condizioni meteorologiche (incremento dei valori di soil radon, di un fattore 1.5 ÷ 2, nel periodo monsonico), mentre in condizioni di flusso avvettivo, le variazioni durante l’anno sono minime, per il prevalere delle dinamiche di trasporto e accumulo dovute ad una sorgente profonda ad alta pressione. Nel lavoro svolto in valle della Caffarella sono state monitorate contemporaneamente le concentrazioni dei due più importanti isotopi del radon. Lo studio ha messo in evidenza le maggiori difficoltà per una determinazione corretta del 220Rn, notevolmente influenzato dalle tecniche di misura. D’altra parte questo isotopo difficilmente può fornire un contributo rilevante alla concentrazione di radon indoor, e quando la sua presenza non è trascurabile, è legata ai materiali da costruzione: a causa del suo rapido decadimento, il thoron percorre distanze molto brevi rispetto al punto di origine, prima di decadere in polonio. È altresì vero che il 220Rn può dare indicazioni più puntuali rispetto al 222Rn, e il confronto relativo tra i due isotopi può fornire informazioni, oltre che sul contenuto in elementi precursori, sull’eventuale origine profonda del gas. La conoscenza del potenziale rilascio di radon dal suolo può avere diverso utilizzo in funzione della scala di indagine. Su vaste aree può fornire un utile strumento in fase di pianificazione territoriale e può condurre ad una zonizzazione del territorio. Questo approccio può risultare particolarmente utile nell’individuazione di aree ad elevata probabilità di alte concentrazioni di radon indoor (radon-prone areas), ma rimane un’indicazione di carattere generale. Operando ad una scala di maggiore dettaglio (scala di cantiere) è possibile definire il potenziale rilascio di radon dal suolo con una maggiore densità di campionamento, effettuando misure congiunte di soil radon e permeabilità intrinseca del suolo. Utilizzando questi due parametri è stato definito un indice numerico che esprime il fattore di pericolosità da radon, denominato “potenziale radon” (PR). Il valore di PR, in base alla corrispondenza con un “indice radon” (IR), permette di classificare una porzione di territorio e definire le misure di protezione da adottare per gli edifici di nuova costruzione. Nel testo viene fornito un protocollo dettagliato, per la valutazione del fattore di pericolosità dovuto al rilascio di radon dal suolo. La realizzazione di mappe di soil radon e di pericolosità da radon può essere un ulteriore strumento di indagine, efficace per definire la distribuzione nello spazio dei parametri. Il protocollo prevede la possibilità di utilizzo di diverse metodologie di misura dei parametri di interesse. Per questo motivo risulta utile ed opportuna la validazione del metodo tramite interconfronto in test-site. La valle della Caffarella costituisce da alcuni anni un importante sito di riferimento per lo studio del fenomeno ed è stato teatro di giornate di interconfronto. Civitavecchia (Terme della Ficoncella) e Marino (Cava dei Selci) sono due altri importanti siti di interesse nel territorio provinciale di Roma, nei quali opera il gruppo di lavoro che ha sostenuto il presente studio. Eventi di interconfronto sono periodicamente organizzati in Repubblica Ceca [25] e altri paesi europei, con partecipazione di università, enti di ricerca e privati. Sono state effettuate campagne di misura del radon indoor, che hanno fornito delle importanti indicazioni sui meccanismi di ingresso e di accumulo del gas, evidenziando come la distanza dalla principale sorgente di radon, il substrato geologico, sia di fondamentale importanza. È emerso in modo chiaro la notevole incidenza delle condizioni di uso del locale di misura, in particolare la frequenza del ricambio di aria con l’esterno: la valutazione di questo elemento va tenuta in considerazione nelle indagini che vengono effettuate dagli organi di competenza. Un importante sviluppo per il futuro è rappresentato dalla possibilità di una “svolta geologica” all’approccio finora portato avanti in ambito nazionale dalle autorità competenti in materia di rischio radon indoor: l’analisi del territorio è essenziale per un intervento di tipo preventivo. Un notevole passo in avanti sarebbe rappresentato dall’introduzione di norme che impongano la classificazione del territorio sulla base del potenziale rilascio di radon dal suolo (normative di pianificazione e collocazione degli insediamenti abitativi), e l’adeguamento del Regolamento Edilizio (norme in materia di disciplina dello sviluppo tecnico dell’abitato ed opere associate) al fine di adottare, laddove sia necessario, adeguate tecniche costruttive per limitare al massimo il passaggio del gas dal suolo agli edifici di nuova costruzione. La definizione di un protocollo di valutazione del fattore di pericolosità e del potenziale rischio radon, costituisce in tal senso un presupposto fondamentale.