Очистка воды от радона
Радон – природный радиоактивный газ без цвета и запаха, в несколько раз тяжелее воздуха. Он присутствует практически повсеместно, образуясь в процессе распада членов радиоактивной цепочки урана и тория, присутствующих в земной коре и во всех горных породах.
Радон вносит более 50% в общую дозовую нагрузку, которую человек получает от всех источников радиации, включая космическую, медицинскую, от всех природных радионуклидов и от атомной промышленности.
Основную часть этой дозы человек получает от радона, накапливающегося внутри жилых и общественных зданий. Внутри зданий его концентрации могут в сотни раз превосходить его содержание на открытом воздухе. В здания радон попадает через грунт, просачиваясь через трещины фундамента, выделяясь из строительных материалов, используемые в конструкции зданий.
Также радон попадает внутрь зданий, выделяясь из воды, добытой из подземных источников. По оценкам научного комитета атомной радиации при ООН около 10 % жителей Земли пьют воду с содержанием радона, превышающим нормативы в 2 и более раз.
Накопление радона во многом зависит от конструкции жилых и общественных зданий, подчиняющихся климатическим условиям. Для более северных регионов характерны более массивные стены из прочных материалов, меньшая проветриваемость помещений, что приводит к большему накоплению радона. Для России средние величины облучения населения от радона превышают среднемировые значения в 1,5 раза.
Осознание первостепенного радиологического значения радона привело к разработке и реализации практически во всех развитых странах широкомасштабных программ по оценке уровней облучения населения, разработке и осуществлению мер по его снижению. По данным Агентство по охране окружающей среды США (USEPA), более 75% населенной территории США подвергаются риску развития заболеваний, вызванных радоном и его дочерними продуктами распада. Измерение уровня Радона стало стандартом при сделках купли-продажи домов, а Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) рекомендует каждые пять лет измерять уровень радона в домах и питьевой воде.
В России целые регионы можно отнести к радоноопасным, где вклад радона в накопленную дозу может составлять гораздо больше 50%. Однако на большей части территории России контроль содержания радона не осуществляется, подробные карты радоноопасности отсутствуют, объем проводимых обследования слишком мал.
Радон является второй по значимости причиной рака легких после курения. По данным Всемирной организации здравоохранения, от 3% до 14% всех случаев рака легкого в мире вызваны радоном.
ООО "Роса-Центр" обладает двумя патентами по определению уровня радона в воде и его очистке.
Патент №2623777 Способ очистки воды от радона и дочерних продуктов распада радона, устройство для его осуществления
Патент №162507 Установка для очистки воды от радона и дочерних продуктов распада радона
Методы очистки воды от радона
- Очистка воды от радона методом аэрации: Метод аэрации прост и эффективен, не требует расхода реагентов. Однако, при
этом радон выбрасывается в окружающий воздух, а установка требует затрат энергии для
работы насосов. - Очистка от радона с использованием фильтров: При фильтровании воды через активированный уголь, в нем накапливаются радон
и его ДПР. В результате фильтр становится источником гамма-излучения. Для безопасной эксплуатации такие фильтры приходится периодически останавливать для естественного распада радона. Мощность дозы от постоянно используемого фильтра зависит от концентрации радона в необработанной воде, объема водопотребления, объема фильтра, и может достигать опасных величин до нескольких сотен мкЗв/ч, что повышает радиационную опасность процесса очистки в целом.
В работе приведены результаты испытаний запатентованной системы очистки воды от радона и его дочерних продуктов распада путем фильтрации через сорбирующий материал РАЦИР с периодической регенерацией загрузки.
Суть предлагаемой системы заключается, во-первых, в использовании в качестве фильтровального материала помимо активированного угля неорганического собрента РАЦИР на основе гидроксида циркония, разработанного ООО НПП «Эксорб» для сорбции ионов переходных металлов. Сорбент РАЦИР позволяет извлекать из воды дочерние продукты распада радона (ДПР), которые представляют большую радиационную опасность для желудочно-кишечного тракта как альфа-излучатели, чем сам радон.
Другая предлагаемая особенность новой системы позволяет снижать
радиационную опасности от фильтровальной колонны, накапливающей радионуклиды.
Для снижения мощности дозы от колонны проводится ее периодическая обратная промывка водой, нагретой до температуры от 50 до 85 С, которую затем собирают в емкость-сборник и выдерживают до распада радона и его ДПР в течение не менее 2 недель.
Объем используемой для промывки воды составляет от 1 до 5-ти объемов
сорбирующего материала. Преимущества данной системы перед аналогами следующие:
1. Установка позволяет гарантированно фиксировать радон и его продукты
распада, такие как свинец и висмут, обеспечивая наилучшие из возможных показателей
снижения содержания природных радионуклидов в воде (до 99%).
2. Установка не производит выбросов радона в воздух помещения и за его пределы, обеспечивая безопасность людей вокруг него и не вызывая беспокойство у соседей.
3. Применяемые в системе инженерные решения позволяют избежать чрезмерного накопления радионуклидов в установке и предотвращают переоблучение людей вблизи нее.
4. Установка проста, надежна. Не производит шума. Не требует дополнительного
потребления электроэнергии. Может быть легко встроена в существующую систему водоподготовки.
На практике подобная установка собрана и уже в 3 года работает в частном доме возле в Свердловской области (Уральский регион, Россия). Исходный уровень содержания радона в воде частной скважины составляет около 1500 Бк/л, уровень очистки после
установки – ниже 60 Бк/л. 