Indoor Exposure Assessment and Health Hazard of Radon in the Elementary Schools of Tulkarem Province, Palestine

Thumbnail Image
Date
2013
Authors
Khaled Bassam Yousef Mallah
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Many public health agencies rank residential radon exposure as the second leading cause of lung cancer after cigarette smoking. Furthermore, it has been shown that the risk coefficient for lung cancer is higher for children than that for adults. Therefore, there is a special interest in radon measurement in kindergartens and elementary schools in different countries. This study aims to investigate the indoor radon levels in the elementary schools of Tulkarem province for the first time. As well as to set a baseline data for Tulkarem schools which would be of great help for “school’s radon survey in the West Bank” in the near future. This study also aims to investigate the different parameters that may influence the indoor radon concentrations by different radon measurements methods such as active and passive methods. Two hundred and thirty Solid-State Nuclear Track Detectors (SSNTDs) type CR-39 were distributed in the classrooms of twenty elementary schools located in Tulkarem province using stratified random sampling method of public, private and United Nations schools. About thirty of them were used for quality assurance purpose (10% duplicate detectors and 5% blank detectors). The CR-39 detectors were exposed in the schools for three months during the school summer holiday from May 2012 to August 2012 and then collected and etched in Sodium Hydroxide (NaOH) 6.25 N solution at 75 °C for 6 h. The tracks were counted manually at the digital microscope. In parallel, twenty active measurements performed by RAD7 monitor (Durridge Company) were carried out in the same twenty classrooms for quality assurance and correlation analysis between the two types of measurements (passive and active). The indoor radon levels results were generally low, ranging from 3.48 to 210.51 Bq/m3 (Becquerel per cubic meter), with a mean radon concentration (mean±SE; standard error) of 40.42± 2.49 Bq/m3. The average annual radon effective dose was assessed to be (mean±SE) 0.17 ± 0.01 mSv/y (milliSievert per year) while the excess lifetime lung cancer risk was approximately 0.09%. The research also focused on parameters affecting radon concentrations such as geographic location, the age of the building, school authority in relating to the building style and building material, and floor number of the classrooms. The study findings, as expected, showed that radon concentrations in ground floors were higher than in upper floors. The old-age school buildings showed significantly higher radon concentrations than new ones. The two measurements (CR-39 and RAD7) showed a highly significant correlation with (R2) = 0.97. Our results were below the action level provided by the United States Environmental Protection Agency of 148 Bq/m3 which indicates no radiological health hazard. However, the relatively high concentrations in some classrooms can be reduced by increasing the natural ventilation or classrooms supply with suction fans. The results obtained indicate that the indoor radon concentration was significantly affected by the floor level of the classroom and the school building age.
الملخص خلفية الدراسة العديد من الهيئات الصحية العالمية تصنف التعرض لغاز الرادون أنه ثانِ مسبب لسرطان الرئة بعد التدخين. وقد تبين أن معامل خطر الاصابة بسرطان الرئة عند الاطفال أعلى منه عند الكبار. لذلك هناك إهتمام خاص في قياس غاز الرادون في رياض الاطفال والمدارس الابتدائية في مختلف بلدان العالم. تهدف هذه الدراسة الى التعرف على مستويات غاز الرادون في الأماكن المغلقة في المدارس الاساسية في محافظة طولكرم للمرة الأولى. وكذلك لتحديد البيانات الأساسية لمستويات غاز الرادون في مدارس طولكرم التي ستكون عونا كبيرا ل "مسح الرادون في مدارس الضفة الغربية" في المستقبل القريب. وتهدف هذه الدراسة أيضا إلى التحقيق في المعايير المختلفة التي قد تؤثر على تراكيز غاز الرادون داخل المباني. المنهجية استخدم في هذه الدراسة 230 كاشفا من كواشف الاثار النووية الصلبة (SSNTDs) المعروفة تجاريا باسم (CR-39)، وقد وزعت هذه الكواشف داخل الغرف الصفية في عشرين مدرسة اساسية تقع جميعها في محافظة طولكرم، تم اخيار عينة المدارس بالطريقة الطبقية العشوائية من مدارس حكومية ومدارس وكالة الغوث الدولية (UNRWA) ومدارس خاصة. واستخدم نحو ثلاثون كاشفا منها لغرض ضمان الجودة (10٪ duplicate و 5٪ blank). تعرضت كاشفات (CR-39) للهواء المغلق في المدارس لمدة ثلاثة أشهر خلال العطلة الصيفية المدرسية في الفترة من حزيران 2012 إلى آب 2012 ثم تم جمعها وتظهيرها كيميائيا في محلول هيدروكسيد الصوديوم بتركيز (6.25 N) ودرجة حرارة مقدارها (C°75) لمدة 6 ساعات. احصيت المسارات يدويا عن طريق المجهر الرقمي. وفي موازاة ذلك، تم تنفيذ 20 قياسا بواسطة جهاز ال RAD7 في 20 غرفة صفية من نفس الغرف الصفية المختارة في العينة لغاية ضمان الجودة وتحليل الارتباط بين هذين النوعين من القياسات (السلبية والإيجابية). النتائج كانت مستويات غاز الرادون في الأماكن المغلقة منخفضة عموما، وتتغير بدءا من 3,48 حتى 210,51 بیكریل/م ٣ (بيكريل لكل متر مكعب)، وقد وجد ايضا ان المعدل الكلي هو 40.42± 2.49 بیكریل/م ٣ . وينتج عن هذا التركيز جرعة فعالة سنوية تساوي 0.17 ± 0.01 ملي سيفرت / سنة. بينما بلغت قيمة الزيادة في خطر الاصابة بسرطان الرئة بسبب هذه الجرعة على مدى الحياة ما يقرب من 0.09٪. ركزت الدراسة أيضا على العوامل التي تؤثر على تركيز غاز الرادون مثل الموقع الجغرافي وعمر المبنى ومستوى الطابق الذي توجد به الغرفة الصفية. وأظهرت نتائج الدراسة أن تركيز الرادون في الطوابق الأرضية كان أعلى مما كان عليه في الطوابق العليا. كما تبين ان تركيز غاز الرادون في المباني المدرسية القديمة أعلى بكثير من المباني الجديدة. أما بالنسبة للموقع الجغرافي فقد كان أعلى تركيز لغاز الرادون في منطقة الكفريات وأقل تركيز كان في منطقة وادي الشعير. أيضاً أظهرت الدراسة ان طريقتي القياس (CR-39 وRAD7) يوجد بينهما ارتباط عالي بلغ 0.97 = (R2). الاستنتاجات إن العلاقة الإيجابية بين القياسين (CR-39 وRAD7) تشير إلى أن الكاشف(CR-39) كان في كفاءة عالية. وكانت نتائجنا ضمن الحدود الآمنة دوليا(148 بیكریل/م٣). مع ذلك فقد تم الكشف عن بعض الغرف الصفية والتي بلغت تراكيز غاز الرادون فيها اعلى من الحد المسموح به، ويمكن خفض هذه التراكيز من خلال زيادة التهوية الطبيعية أو تزويد هذه الصفوف بمراوح شفط. أكدت الدراسة أن هناك تباين في مستويات تركيز الرادون بين الطوابق لا سيما زيادة التركيز في الطوابق الأرضية. كما أكدت الدراسة ايضاً تأثير عمر المبنى على تركيز الرادون داخل المدارس. من ناحية أخرى لم يكن تأثير الموقع الجغرافي على تركيز الرادون واضحا عدا منطقة واد الشعير، اذ كانت الأقل تركيزاً.
Description
Keywords
Citation
Collections