جلد 16، شماره 12 - ( 12-1396 )                   جلد 16 شماره 12 صفحات 1126-1137 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Rahimi M, Asadi Mohammad Abadi A, Jabbari Koopaei L. The Measurement of Radon Gas Dissolved in Groundwater and Determination of Annual Effective Absorbed Dose of Radon Gas in Zarand City in 2016. JRUMS. 2018; 16 (12) :1126-1137
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4013-fa.html
رحیمی مجتبی، اسدی محمد آبادی احمد، جباری کوپائی لیلا. اندازه‎گیری غلظت گاز رادون محلول در آب‎های زیرزمینی شهرستان زرند و برآورد دوز سالیانه گاز رادون جذب شده در سال 1395. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1396; 16 (12) :1126-1137

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4013-fa.html


گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولی‎عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
متن کامل [PDF 316 kb]   (1055 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (1480 مشاهده)
متن کامل:   (906 مشاهده)
مقااله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 16، اسفند 1396، 1137-1127
 
 
اندازه‎گیری غلظت گاز رادون محلول در آب‎های زیرزمینی شهرستان زرند و برآورد دوز سالیانه گاز رادون جذب شده در سال 1395
 
 
مجتبی رحیمی[1]، احمد اسدی محمد آبادی[2]، لیلا جباری کوپایی[3]
 
دریافت مقاله: 9/8/96     ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 10/10/96  دریافت اصلاحیه از نویسنده: 5/12/96         پذیرش مقاله: 6/12/96
 
 

چکیده
زمینه و هدف: ورود غلظت‎های بالای گاز رادون از دو طریق آشامیدن و استنشاق گاز رادون متصاعد شده از آب، می‎تواند باعث سرطان ریه گردد. هدف از این مطالعه، اندازه‎گیری غلظت گاز رادون محلول در آب‎های زیرزمینی و تعیین دوز مؤثر جذب شده سالانه گاز رادون در شهرستان زرند می‎‎باشد.
مواد و روش‎ها: این مطالعه توصیفی بوده و اندازه‎گیری در سال 1395 بر روی 48 نمونه چاه کشاورزی منطقه زرند که به صورت تصادفی انتخاب شده بودند، انجام گردید. غلظت گاز رادون محلول در آب با استفاده از آشکارساز الکترونیکی قابل حمل RAD7 اندازه‎گیری و دوز جذبی سالیانه رادون برای بزرگسالان و کودکان محاسبه شد. دادهها توسط آزمون آماری t تک نمونه‎ای مورد تحلیل قرار گرفتهاند.
یافته‎ها: حداقل و حداکثر مقادیر غلظت گاز رادون نمونه‎ها به ترتیب 077/2±667/4 و 912/4±550/31 بکرل بر لیتر بود. بنابراین، حداقل و حداکثر مقادیر دوز جذبی سالیانه رادون بزرگسالان، ناشی از مصرف آب نمونه‎های مذکور، به ترتیب 354/20±736/45 و 137/48±190/309 میکروسیورت بر سال، و برای کودکان 935/27±770/62 و 066/66±347/424 میکروسیورت بر سال می‎باشند. بررسی دقیق‎تر داده‎ها توسط آزمون t تک نمونه‎ای نشان می‎‎دهد که مقادیر دوز جذبی سالیانه به طور معنی‎داری (017/0=p) برای بزرگسالان و 001/0>p برای کودکان) از حد استاندارد بالاتر هستند.
نتیجه‎گیری: غلظت گاز رادون محلول در آب منطقه زرند بالا بود که می‎توان با عدم استفاده از آّب در محل چاه و هوادهی آن در مخزن و همچنین آگاهی بخشی کشاورزان از مقدار زمینه غلظت گاز رادون محلول درآب چاه‎های کشاورزی، پرتوگیری طبیعی آنان را کاهش داد.  
واژه‎های کلیدی: گاز رادون، دوز جذب شده، آب‎های زیرزمینی، زرند، آشکارساز RAD7
 

مقدمه
پرتوگیری بشر و موجودات زنده با اشعههای یونساز از منابع طبیعی، یک ویژگی مداوم و اجتنابناپذیر زندگی بر روی کره زمین است. بنابر اطلاعات منتشر شده توسط کمیته علمی اثرات تابش اتمی ایالات متحده (United Nations Scientific Committee on The Effect of Atomic Radiations)، استنشاق گاز رادون و دختران آن مهم‎ترین فاکتور در پرتوگیری انسان از منابع رادیواکتیو طبیعی می‎‎باشند ]5-1[. گاز رادون تقریباً 55 درصد از تابش طبیعی را که افراد در معرض آن قرار می‎گیرند به خود اختصاص می‎‎دهد ]7-6، 1[. رادون یک گاز خنثی و قابل حل در آب است که محصول واپاشی رادیوم (226Ra) در زنجیره واپاشی اورانیوم (238U) می‎باشد.
رادون و هسته‎های دختر آن که پولونیوم 218 (218Po) و پولونیوم 214 (214Po) می‎باشند، ذرات آلفا با برد کوتاهی در حد چند نانومتر از خود گسیل مینمایند. با توجه به اینکه پرتوگیری طبیعی بدن انسان عمدتاً دارای دو منشأ داخلی و خارجی می‎باشد این ذرات به دلیل برد کوتاهشان، اگر در خارج از بدن ساطع شوند باعث هیچ آسیبی نمی‎گردند؛ اما در داخل بدن به علت انرژی زیادشان (حدود 5/5 مگاالکترون ولت) سبب تخریب DNA در بافت‎های حساس داخلی از جمله ریه می‎‎شوند ]9-8[.
منبع اصلی گاز رادون، اورانیوم موجود در خاک و سنگ می‎باشد. در اثر واپاشی رادیوم (226Ra)، اتم‎های رادون (222Rn) از دانه‎های خاک بیرون می‎‎آیند و به آب‎های زیرزمینی یا فضاهای خالی در اطراف دانه‎های خاک منتقل می‎‎‎شوند و در نهایت به داخل هوا راه می‎یابند ]12-10[.
آب تهیه شده برای مصارف خانگی عمدتاً از آب‎های زیرزمینی تامین می‎شوند. بنابراین میزان حلالیت گاز رادون در آب‎های زیرزمینی به عنوان یک پارامتر قابل توجه به حساب می‎آید و مطالعات زیادی در این زمینه به عمل آمده است. گاز رادون محلول در آب از دو طریق آشامیدن آب و استنشاق گاز رادون متصاعد شده از آن در هوا (خصوصاً در فضاهای بسته) وارد بدن می‎گردد. این گاز از طریق تنفس وارد ریه می‎گردد و استنشاق آن در محیط‎های بسته مانند حمام، آشپزخانه و دستشویی به دلیل انباشته شدن بیش از حد گاز رادون و بالا رفتن غلظت آن می‎تواند خطراتی را برای سلامتی افراد داشته باشد ]13-12[. به دلیل نیمه عمر نسبتاً طولانی گاز رادون، قسمتی از رادون وارد شده به ریه بدون واپاشی خارج می‎گردد. اما کسری از رادون که در ریه باقی می‎‎ماند، با گسیل ذرات آلفای پرانرژی  به دختران خود واپاشی می‎کند. چون نیمه عمر دختران رادون بسیار کوتاه می‎باشد، تقریباً تمام آنها با گسیل ذرات آلفا و چسبیدن این ذرات به سلولهای ریه و شش‎ها، باعث تخریب آنها می‎شوند ]9، 7[. بنابر گزارش سازمان بهداشت جهانی (World Health Organization)، گاز رادون دومین عامل سرطان ریه پس از سیگار است که از عمده مشکلات سلامتی در کشورهای توسعه یافته است ]15-14[. مرگ و میر ناشی از سرطان ریه در زنان دو برابر مرگ و میر ناشی از سرطان پستان است ]16[. عوارض دیگر ناشی از پرتوگیری بیش از حد از گاز رادون شامل سرفه مداوم، تنفس سخت، درد قفسه سینه، سرفه خونی، خشونت صدا و عفونت‎های تنفسی حادی مزمن از جمله ذات‎الریه یا برونشیت می‎‎باشند ]19-17، 9[. همچنین بلع رادون از طریق آشامیدن آب، باعث تجمع گاز رادون در ناحیه معده می‎شود و در نتیجه ساطع شدن ذرات آلفا در معده، بافت‎های مختلف در این ناحیه آسیب می‎‎بینند ]20[.
مقادیر اندازه‎گیری‎های انجام شده بر روی غلظت گاز رادون آب‎های زیرزمینی در نقاط مختلف جهان از 1 تا 100 بکرل بر لیتر متغیر است. حد مجاز تعیین شده توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (Environmental Protection Agency)، 11 بکرل بر لیتر می‎باشد ]4-2، 1[. همچنین بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، حد مجاز پیشنهادی سطح دوز مؤثر ناشی از مصرف آب آشامیدنی در حدود 100 میکروسیورت برسال می‎باشد که شامل دوز ناشی از 3H، 4K، 222Rn و دختران آن می‎باشد ]15[. از سوی دیگر، بنابر اعلام کمیسیون بین‎المللی حفاظت در برابر تشعشع (International Commission on Radiological Protection)، حد مجاز دوز مؤثر ناشی از گاز رادون چه به صورت محلول در آب و چه به صورت گاز موجود در هوا ناشی از منابع مختلف از قبیل مصالح ساختمانی، گاز رادون خارج شده از سطح زمین و دیگر منابع، 1000 تا 3000 میکروسیورت بر سال می‎باشد ]22-21، 4[.
در مطالعات انجام گرفته در کشور هند توسط Rani و همکاران، منابع آب 65 روستا توسط دستگاه RAD7 اندازه‎گیری شد و حداقل و حداکثر مقادیر 82/8 و 98/49 میکروسیورت بر سال برای دوز جذبی سالیانه بزرگسالان به دست آمد ]23[. همچنین Kandari و همکاران غلظت گاز رادون 15 نمونه آب را در منطقه Dehradun که در نزدیکی گسل فعال قرار داشت اندازه‎گیری نمودند و مقادیر 7/1 تا 7/57 بکرل بر لیتر را برای غلظت این گاز به دست آوردند ]1[. در اسپانیا، Fonollosa و همکاران غلظت گاز رادون 15 چشمه آب را در جنوب Catalonia اندازه‎گیری نمودند و مقادیر غلظت گاز رادون را در محدوده 4/1 تا 105 بکرل بر لیتر به دست آوردند ]12[. در ایران Asadi و همکاران غلظت گاز رادون 36 نمونه از آب‎های کشاورزی و منابع آب شرب را در منطقه رفسنجان و انار اندازه‎گیری نمودند و حداقل و حداکثر مقادیر غلظت گاز رادون را برای منابع آب شرب به ترتیب 12/0±32/0 و 45/2±90/13 بکرل بر لیتر و برای آب چاه‎های کشاورزی حداقل و حداکثر مقادیر غلظت گاز رادون را به ترتیب 25/1±68/3 و 87/3±51/24 بکرل بر لیتر به دست آوردند ]19[. همچنین در ایران Malakootian  و همکاران، در 2 مطالعه جداگانه غلظت گاز رادون را در منابع آب شرب در دو منطقه اطراف گسل لاله‎زار و گسل رفسنجان اندازه‎گیری نموده‎اند که حداقل و حداکثر مقادیر غلظت گاز رادون محلول در آب را در اطراف گسل لاله‎زار، به ترتیب 74/0 و 88/26 بکرل بر لیتر و در روستاهای اطراف گسل رفسنجان این مقادیر را به ترتیب 0 و 48/18 بکرل بر لیتر به دست آورده‎اند ]25-24[.
 با توجه به مطالعات انجام گرفته در مناطق مجاور شهرستان زرند از جمله شهرستان رفسنجان و پیشبینی یالا بودن غلظت گاز رادون محلول در آب دیگر مناطق استان، هدف از این مطالعه اندازه‎گیری غلظت گاز رادون محلول در آب‎های زیرزمینی شهرستان زرند و برآورد دوز سالیانه گاز رادون جذب شده و همچنین ارائه پیشنهادات و راهکارهای لازم جهت کاهش پرتوگیری ناشی از گاز رادون می‎باشد.
مواد و روش‎ها
این مطالعه نتیجه یک کار توصیفی بوده که در نیمه شهریور سال 1395 انجام گرفته است. بر اساس آمار ارائه شده توسط مرکز آمار کشور، جمعیت کل شهرستان زرند در سرشماری سال اخیر (۱۳۹۵)، ۱۳۸۱۳۳ نفر می‌باشد که از این تعداد ۶۹۶۸۲ نفر مرد و ۶۸۴۵۱ نفر زن می‌باشند ]26[. در منطقه زرند دو گسل فعال مهم کوهبنان و داوران وجود دارد ]27[. نمونه‎های مورد نظر برای اندازه‎گیری غلظت گاز رادون، بر اساس تعداد و نحوه توزیع چاه‎های آب منطقه و همچنین وجود گسل‎های فعال و ساختار زمین‎‎شناسی منطقه انتخاب شدند. در این تحقیق، جامعه آماری، کلیه چاه‎های آب واقع در شهرستان زرند و نواحی اطراف آن می‎‎باشد. تعداد کل چاه‎های منطقه حدود 700 حلقه (حجم جامعه) می‎باشند ]28[. برای تعیین حجم نمونه از معادله (1) استفاده گردیده است.
معادله (1)                                      
که در آن  و N حجم جامعه می‎باشد ]29[. همچنین در یک بررسی مقدماتی، انحراف معیار 48/5= S به دست آمد و با در نظر گرفتن حداکثر خطای برآورد (5/1=d) حجم نمونه 48 به دست می‎آید. سپس 48 نمونه به روش تصادفی طبقه‎ای از چا‎ههای منطقه انتخاب گردید.

شکل 1- مکان نمونه‎های انتخابی به همراه محدوده غلظتهای رادون نمونهها.
برای اندازه‎گیری غلظت گاز رادون محلول در آب از دستگاه الکترونیکی قابل حمل RAD7 ساخت شرکت DURRIGE و بر اساس پروتکل استاندارد همراه دستگاه استفاده شد. این دستگاه از نوع آشکارسازهای فعال می‎باشد و بر اساس میزان انرژی ذرات آلفای گسیل شده از رادون و تورون عمل می‎‎‎کند. به همراه این دستگاه بطری شیشه‎ای 250 میلی‎لیتری برای برداشت نمونه آب وجود دارد. پس از برداشت نمونه آب توسط این بطری، دستگاه با استفاده از یک سیکل بسته در مدت زمان 5 دقیقه حباب‎سازی می‎‎نماید که در این مدت تقریباً 94 درصد رادون از آب جدا می‎‎شود. بعد از 5 دقیقه پمپ خاموش می‎گردد و دستگاه برای رسیدن به حالت تعادل 5 دقیقه منتظر می‎‎ماند. بعد از رسیدن به حالت تعادل میان آب، هوا و دختران رادون چسبیده به آشکارساز سیستم، اندازه‎گیری غلظت گاز رادون در 4 مرحله 5 دقیقه‎ای شروع می‎شود]30[.
Image result for scheme of RAD7 H2o system
الف

ب
شکل2- الف) شماتیک سیکل اندازه‎گیری گاز رادون محلول در آب ]27[ و ب) چیدمان تجربی اندازه‎گیری توسط RAD7
در مدت زمان اندازه‎گیری، گاز 222Rn درون اتاقک واپاشی کرده و ذرات آلفا تولید می‎شوند. آشکارساز هر ذره آلفا را با توجه به انرژی آن ثبت می‎کند و از روی تعداد ذرات ثبت شده غلظت رادون را مشخص می‎‎نماید]31[.
مقدار دوز مؤثر سالیانه جذب شده ناشی از آشامیدن را می‎توان با استفاده از معادله (2) محاسبه نمود ]22-21[. معادله (2)                
در این رابطه، E، مقدار دوز موثر سالیانه ناشی از آشامیدن آب بر حسب سیورت بر سال، K فاکتور تبدیل دوز آشامیدنی 222Rn که برای بزرگسالان (افراد با سن بیشتر از 10)، 8-10 و  برای کودکان (افراد زیر 10 سال)، 8-10×2 سیورت بر سال می‎باشد. همچنین، C، غلظت گاز رادون بر حسب بکرل بر لیتر، KM میزان مصرف آب (متوسط 2 لیتر بر روز برای بزرگسالان و 5/1 لیتر برای کودکان) و t مدت زمان مصرف در کل سال یعنی 365 روز می‌باشد. دوز موثر سالانه ناشی از استنشاق گاز رادون آزاد شده از آب را می‌توان با در نظر گرفتن: الف- زمان حضور هر فرد در خانه: حدود 7000 ساعت در سال ب- نسبت گاز رادون در هوا به گاز رادون محلول در آب خانگی : در حدود 4 به 10 ج- فاکتور تعادل بین گاز رادون و دختران آن : 4/0 د- فاکتور تبدیل در معرض قرار گرفتن رادون: 9 نانو سیورت بر بکرل متر مکعب در ساعت (nSv/Bqhm3) به دست آورد که این مقدار به ازای غلظت 1 بکرل بر لیتر حدود 5/2 میکروسیورت بر سال (µSv/year) می‌باشد.
در تجزیه و تحلیل داده‎ها از نسخه 19 نرم ‎افزار آماری SPSS استفاده گردیده است و داده‎ها با استفاده از آزمونt  تک نمونه‎ای مورد بررسی قرار گرفته‎اند.
 
 
نتایج
نتایج غلظت گاز رادون نمونه‎های اندازهگیری شده بر حسب بکرل بر لیتر (Bq/lit) و همچنین مقادیر دوز جذب شده سالیانه گاز رادون کودکان و بزرگسالان ناشی از استفاده مداوم از آب چاه کشاورزی بر حسب میکروسیورت بر سال در جدول 1 آورده شدهاند.
 
 
جدول1- مقدار غلظت گاز رادون محلول در آب نمونه‎ها و مقدار متوسط دوز جذبی سالیانه ناشی از آشامیدن و استنشاق گاز رادون در کودکان و بزرگسالان
 
شماره نمونه غلظت (Bq/lit) مقدار متوسط سالانه دوز جذبی ناشی از استنشاق و آشامیدنμSv/year شماره نمونه غلظت (Bq/lit) مقدار متوسط سالانه دوز جذبی ناشی از استنشاق و آشامیدنμSv/year
کودکان بزرگسالان کودکان بزرگسالان
1 97/2±83/9 15/57±24/132 29/154±35/96 25 68/3±05/17 52/49±32/229 08/36±09/167
2 24/2±34/5 22/30±82/71 02/22±33/52 26 07/2±66/4 93/27±77/62 35/20±73/45
3 14/2±92/4 80/28±24/66 99/20±26/48 27 27/2±85/5 59/30±70/78 29/22±34/57
4 83/3±45/18 58/51±16/248 58/37±81/180 28 07/3±57/11 31/41±68/155 10/30±43/113
5 40/3±30/14 75/45±38/192 33/33±17/140 29 52/2±23/7 90/33±28/97 15/24±30/69
6 48/2±04/7 35/33±71/94 30/24±01/69 30 52/2±24/7 90/33±47/97 15/24±40/69
7 96/2±59/10 90/39±52/142 07/29±85/103 31 64/2±15/8 52/35±63/109 59/25±98/78
8 35/3±97/13 08/45±96/187 84/32±95/136 32 54/2±65/7 16/34±89/102 89/24±97/74
9 46/2±16/7 11/33±30/96 12/24±16/70 33 27/2±81/5 55/30±23/78 26/22±06/57
10 71/2±84/8 47/36±89/118 57/26±63/86 34 45/2±06/7 01/33±95/94 05/24±18/69
11 46/3±17/15 56/46±10/204 92/33±71/148 35 99/2±98/10 24/40±74/147 32/29±65/107
12 80/3±67/18 17/51±17/251 28/37±01/183 36 97/2±75/10 97/39±61/144 12/29±36/105
13 88/2±97/9 76/38±09/134 24/28±70/97 37 29/3±40/13 25/44±23/180 24/32±32/131
14 85/2±76/9 39/38±27/131 97/27±64/95 38 57/3±97/15 08/48±86/214 03/35±55/156
15 66/3±87/16 22/49±96/226 86/35±37/165 39 23/3±00/13 51/43±85/174 70/31±40/127
16 06/4±10/21 67/54±79/283 83/39±78/206 40 69/3±40/17 72/49±03/234 23/36±52/170
17 91/4±55/31 06/66±34/424 13/48±19/309 41 98/3±40/20 59/53±38/274 05/39±92/199
18 16/2±16/5 11/29±24/69 21/21±58/50 42 73/3±42/17 26/50±36/234 62/36±76/170
19 20/3±92/12 13/43±84/173 42/31±66/126 43 94/2±29/10 54/39±46/138 81/28±89/100
20 17/3±40/12 73/42±78/166 13/31±83/122 44 48/2±33/7 42/33±58/98 35/24±83/71
21 43/3±45/14 14/46±37/194 75/32±93/137 45 21/2±57/5 81/29±91/74 72/21±58/54
22 04/3±45/11 91/40±00/154 81/29±21/112 46 43/2±86/6 77/32±33/92 88/23±27/67
23 60/2±73/7 99/34±98/103 84/24±79/73 47 48/3±45/15 90/46±80/207 17/34±41/151
24 26/4±92/22 37/57±31/308 71/40±78/218 48 64/3±80/16 02/49±96/225 72/35±64/164
 
 
نتایج اندازه‎گیری نشان می‎‎دهند که در حدود 92/47 درصد از نمونه‎ها، غلظت گاز رادون محلول در آب بیشتر از حد مجاز (11 بکرل بر لیتر) می‎باشد. در شکل 3 مکان نمونههای اندازه‎گیری شده به همراه محدوده دوز جذب شده توسط کودکان و بزرگسالان نشان داده شده است.

الف

ب
 
شکل 3-  مکان نمونههای اندازه‎گیری شده به همراه محدوده دوز جذب شده توسط الف: کودکان و ب: بزرگسالان
در نمودار‎ 1 مقادیر دوز جذب شده سالیانه گاز رادون کودکان و بزرگسالان در صورت استفاده مداوم از آب چاه‎های کشاورزی نشان داده شده‎ است. در این نمودار مشخص است که در 34 نمونه، پرتوگیری کودکان و در 27 نمونه، پرتوگیری بزرگسالان بیشتر از حد مجاز (100 میکروسیورت بر سال) می‎‎باشد.

 
نمودار‎ 1- مقادیر دوز جذب شده سالیانه گاز رادون کودکان و بزرگسالان در صورت استفاده مداوم از آب چاه‎های کشاورزی
در نمودار 2 منحنی درصد فراوانی نمونههای اندازه‎گیری شده بر حسب مقادیر دوز جذب شده سالیانه برای بزرگسالان و کودکان ناشی از استفاده مداوم از آب چاه‎های کشاورزی آورده شده است. این نمودار نشان می‎‎دهد که در حدود 8/70 درصد از نمونه‎ها، کودکان و در حدود 2/56 درصد نمونه‎ها، بزرگسالان در معرض پرتوگیری طبیعی بیش از حد مجاز قرار دارند.
 

 
نمودار 2-  منحنی درصد فراوانی نمونه‎های اندازه‎گیری شده بر حسب مقادیر دوز جذب شده سالیانه برای کودکان و بزرگسالان
با توجه به نتایج مشاهده شده در جدول 1 غلظت گاز رادون محلول در آب 23 نمونه بیشتر از حد مجاز تعیین شده توسط سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (Environmental Protection Agency) می‎باشد ]32[. با توجه به این که مقادیر حداقل و حداکثر غلظت گاز رادون نمونه‎ها به ترتیب 077/2±667/4 و 912/4±550/31 بکرل بر لیتر می‎باشند، حداقل و حداکثر مقادیر دوز جذبی سالیانه گاز رادون بزرگسالان ناشی از مصرف مستقیم و مداوم  آب چاه‎های کشاورزی به ترتیب 354/20±736/45 و 137/48±190/309 میکروسیورت بر سال میباشند. همچنین حداقل و حداکثر مقادیر دوز جذبی سالیانه گاز رادون کودکان ناشی از مصرف آب نمونه‎های مذکور به ترتیب 935/27±770/62 و 066/66±347/424 می‎باشند. نمودار 5 نشان می‎دهد که بیش از 56 درصد از بزرگسالان و نزدیک70 درصد از کودکان که مستقیماً از منابع آب شرب به طور دائم استفاده می‎کنند در معرض خطر جدی قرار دارند. البته باید گفته شود که استعمال آب چاه‎های کشاورزی توسط کودکان ناچیز است؛ چراکه افراد شاغل در مزارع و زمین‎های کشاورزی اغلب بزرگسال هستند.
برای بررسی دقیق‎تر داده‎ها، آزمون t تک نمونه‎ای به طور جداگانه برای بزرگسالان و کودکان انجام گرفت که مقادیر آن در جدول 2 آمده است. مشاهده می‎شود که مقدار p مربوط به دوز جذبی سالیانه کودکان و بزرگسالان به ترتیب 018/0 و 001/0>p می‎باشند.
جدول2-  نتایج آماری آزمون t
افراد آماره آزمون (t) درجه آزادی (df) مقدار (p)
بزرگسالان 176/2 47 018/0
کودکان 578/5 47 001/0>p
 
بحث
این پژوهش که با هدف تخمین میزان دوز میانگین سالیانه جذب شده گاز رادون ساکنین منطقه زرند بر روی منابع آب زیرزمینی انجام شده است، نشان می‎دهد که در منطقه زرند به علت وجود شکستگی‎ها و گسل‎های فعال، غلظت گاز رادون محلول در آب‎های زیرزمینی بالا می‎باشد. غلظت بالای رادون در آبهای زیرزمینی، باعث می‎شود که میزان پرتوگیری افراد به واسطه آشامیدن آب و استنشاق گاز رادون متصاعد شده از آب افزایش یابد.  واضح است، افرادی که مستقیماً از این منابع با غلظت رادون بیشتر از حد مجاز استفاده می‎کنند، در معرض پرتوگیری بیش از اندازه قرار می‎گیرند و دوز سالیانه گاز رادون بیشتر از حد مجاز 100 میکروسیورت بر سال که مورد تایید سازمان بهداشت جهانی است جذب می‎نمایند. مسلماً پرتوگیری بیش از حد، احتمال ابتلا به سرطان ریه و معده را به شدت افزایش می‎دهد.
مقایسه نتایج به دست آمده با سایر نتایج در ایران و سایر نقاط دنیا نشان می‎دهد که مقادیر دوز جذبی سالیانه گاز رادون محلول در آب از چند میلی سیورت بر سال تا بیش از 1000 میلی سیورت بر سال متغیر است
که این امر به عوامل متعددی از جمله؛ ساختار زمین شناسی منطقه، وضعیت آبراهه‎ها و فاصله منابع آب از گسل‎ها و شکستگی‎ها بستگی دارد. مسلماً این نتایج در زمان‎های دیگر سال و همچنین تحت شرایط محیطی دیگر می‎تواند تا حدودی تغییر کند
]33، 19، 12[.
لازم به ذکر است که آشامیدن آب از چاه‎های کشاورزی بلافاصله بعد از پمپاژ آب، دور از انتظار نیست، چراکه در برخی از مناطق مورد مطالعه، نمونه‎های مورد نظر دارای کیفیت نسبتاً خوبی بودند و آب آنها برای آشامیدن قابل استفاده بود و آب شرب برخی از روستاها و بخش‎های کوچک، از همین چاه‎های کشاورزی تامین شده است. اما در برخی از مناطق دیگر کیفیت آب برای آشامیدن مطلوب نبوده و شخص در صورت اجبار، از آن آب استفاده مینماید. به هر حال استعمال آب چاه کشاورزی در خانه‎های روستایی چه برای آشامیدن و چه برای مصارف دیگر دارای خطرات و تبعات سنگینی می‎باشد. ورود غلظت بالای گاز رادون از طریق آشامیدن و از طریق استنشاق گاز رادون آزاد شده از آب در محیطهای سربسته، سلامتی افراد را تا حد زیادی به خطر می‎اندازد.  
از محدودیت‎های این مطالعه می‎توان به عدم دسترسی آسان به چاه‎های کشاورزی جهت نمونه‎برداری، عدم تکرار نمونه‎برداری در فصول دیگر و یا چند نمونه‎برداری در یک فصل، نبود اطلاعات پزشکی مفید مرتبط با موضوع گاز رادون جهت تحلیل‎های آماری دقیق‎تر و عدم همکاری برخی از ساکنان مناطق برای انجام آزمایش اشاره نمود که امید است این محدودیت‎ها در مطالعات بعدی برطرف گردند.
نتیجه‎گیری
نتایج این تحقیق و تحقیقات مشابه نشان می‎دهد در مناطقی که میزان غلظت گاز رادون محلول در آب و به تبع آن میزان پرتوگیری افراد زیاد می‎باشد، باید تمهیدات جدی توسط ساکنین منطقه و سازمان‎های مسئول صورت پذیرد. تهیه بانک اطلاعاتی از مقدار زمینه غلظت گاز رادون درون آب های زیرزمینی منطقه و همچنین اطلاع‎رسانی گسترده و آگاه‎بخشی مردم نسبت به خطرات گاز رادون می‎تواند کمک زیادی به حل این مسئله کند.
تشکر و قدردانی
این مقاله با حمایت مالی دانشگاه ولی‎عصر (عج) رفسنجان از طرح پژوهشی شماره 5055/پ/95 در سال 1395صورت گرفته است. محققین مراتب تشکر و قدردانی خود را از دانشگاه ولی‎عصر (عج) و ساکنین و کشاورزان منطقه مورد تحقیق که در انجام این پژوهش نهایت همکاری را داشته‎اند اعلام می‎نمایند.
 
 
 
References
 
 
[1] Kandari T, Aswal S, Prasad M, Bourai A. A, Ramola R. C. Estimation of annual effective dose from radon concentration along Main Boundary Thrust (MBT) in Garhwal Himalaya. Journal of Radiation Research and Applied Sciences 2016; 9(3): 228-33.
[2] Meisenberg O, Mishra R, Joshi M, Gierl S, Rout R, Guo L,Tschiersch J. Radon and thoron inhalation doses in dwellings with earthen architecture: comparison of measurement methods. Science of The Total Environment 2017; 579: 1855-62.
[3] Health Effects of Exposure to Radon (NRC). National Research Council, Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR). VI Report. 1999. 
[4] International Commission on Radiological Protection ICRP. publication 103. Ann ICRP, 2007;37.
[5] Mahur A. K, Kumar R, Sonkawade R. G, Sengupta D, Prasad R. Measurement of natural radioactivity and radon exhalation rate from rock samples of Jaduguda uranium mines and its radiological implications.Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2008;266(8): 1591-97.
[6] Mortazavi SMJ, Karam PA, Ikushima T, Niroomandrad A, Cameron J. Cancer Incidence in Areas with Elevated  Levels  of  Natural  Radiation. Int J Low Radiation 2006; 2(1/2): 20-7.
[7] Mittal S, Rani A,Mehra R. Radon levels in drinking water and soil samples of Jodhpur and Nagaur districts of Rajasthan, India. Applied Radiation and Isotopes 2016; 113: 53-9.
[8] Rahimi M, Asadi A. Significance of Information and measurement of radon concentration in the environment and investigate ways of reducing the absorbed dose caused in Iran. 16th
[9] Mittal S, Rani A,Mehra R. Estimation of radon concentration in soil and groundwater samples of Northern Rajasthan, India. Journal of Radiation Research and Applied Sciences 2016; 9(2): 125-30.
[10] Moreno V, Bach J, Baixeras C, Font L. Radon levels in groundwaters and natural radioactivity in soils of the volcanic region of La Garrotxa. Spain. J.Environ. Radioact. 2014; 128(1): 1-8.
[11] Tanner AB. Radon migration in the ground: a supplementary review. Natural radiation environment III. 1980 Dec 1(1):5-6.
[12] Fonollosa E, Penalver A, Borrull F, Aguilar C. Radon in spring waters in the south of Catalonia. Journal of environmental radioact-ivity 2016; 151: 275-81
[13] Ouabi H. Modeling of radon and its short-lived decay products emanating from tap water used inside a house: Dose to adult members of the public. Applied Radiation and Isotopes. 2009; 67(1): 115-21.
[14] Chauhan V, Howland M, Mendenhall A, O’Hara S, Stocki TJ, McNamee JP, et al. Effects of alpha particle radiation on gene expression in human pulmonary epithelial cells. Int J Hyg Environ Health 2012; 215(5): 522-35.
[15] WHO (World Health Organization) Guidelines for drinking water quality, vol 1,2nd edn.1993 Who, Geneva
[16] Ruano-Ravina A, Pereyra MF, Castro M. T, Pérez-RíosM, Abal-ArcaJBarros-Dios JM. Genetic susceptibility, residential radon, and lung cancer in a radon prone area. Journal of Thoracic Oncology 2014; 9(8): 1073-80.
[17] Stidley CA, Samet JM. A review of ecologic studies of lung cancer and indoor radon. Health Physics 1993; 65(3): 234-51.
  1. 56(3): 208-15.
[19] Asadi A, Rahimi M, Jabbari L. An Estimation of Annual Effective Absorbed Dose of Radon Gas for Adults and Children in Anar and Rafsanjan Cities through Measuring Dissolved Radon Gas in Water by the RAD7 Detector. The Persian Golf Biomedical Research Institute 2015; 18(5): 960-69. [Farsi]
  1. 46(2): 676-85.
[21] Auvinen A, Salonen L, Pekkanen J, Pukkala E, Ilus T, Kurttio P. Radon and other natural radionuclides in drinking water and risk of stomach cancer: A case‐cohort study in Finland. international Journal of Cancer. 2005; 114(1): 109-13.
[22] Subber A.R.H, Ali M.A, Asadi M.Al. The Determination of Radon Exhalation Rate From Water Using Active and Passive Techniques. Advances in Applied Science Research 2011; 2(6): 336-46.
[23] Rani A, Mehra R, Duggal V. Radon monitoring in groundwater samples from some areas of northern Rajasthan, India, using a RAD7 detector. Radiation protection dosimetry 2012; 153(4): 496-501.
[24] Malakootian M, Fard ZD, Rahimi M. Determination of radon concentration in drinking water resources of villages nearby Lalehzar fault and evaluation the annual effective dose. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 2015; 304(2): 805-15.
[25] Malakootian M, Khashi Z, Iranmanesh F, Rahimi M. Radon concentration in drinking water in villages nearby Rafsanjan fault and evaluation the annual effective dose. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 2014; 302(3): 1167-76.
[26] www.amar.org.ir/ Population census.
[27] Hasanzadeh R, Abbasnejad A, Alavi A, Sharifi E. Seismic hazard analysis of Kerman city with emphasis on GIS application in grade 2 microspinning. Journal of Earth Sciences 2011; 23(1): 30-81. [Farsi]
[28] www.abfakerman.ir/
[29] Amidi A, Sampling theory and its applications. 5, Tehran, University Publication Center, 2009; 223. [Farsi]
[30] Rabadi DR, Abumurad KM. Radon surveys in Ajloun city using CR-39 detectors. Radiation Measurements 2008 31; 43: S449-51.
[31] Paulo SR, Neman R, Neto JH, Iunes PJ, Guedes S, Balan AM, Tello CA. Radon surveys in Brazil using CR-39. Radiation Measurements 2005; 39(6): 657-60.
[32] Tabar E, Yakut H. Radon Measurements in Water Samples From the Thermal Spring of Yalova Basin, Turkey. Journal of Radiation Nuclear Chemistry 2014; 299(1): 311-19.
[33] Jobbagy V, Kavasi N, Somlai J, Mate B, Kovacs T. Radiochemical characterization of spring waters in Balaton Upland, Hungary, estimation of radiation dose to members of public. Microchemical Journal 2010; 94(2): 159-65.


The Measurement of Radon Gas Dissolved in Groundwater and Determination of Annual Effective Absorbed Dose of Radon Gas in Zarand City in 2016
 
 
M. Rahimi[4], A. Asadi Mohammadabadi[5], L. Jabari Koupaie[6]
 
Received: 31/10/2017  Sent for Revision: 31/12/2017    Received Revised Manuscript: 24/02/2018              Accepted: 25/02/2018
 
Background and Objectives: Entrance of high concentration of Radon gas through drinking water or inhaling Radon gas released into the air from water can cause lung cancer. This study aimed to measure Radon gas dissolved in groundwater and to determine the annual effective absorbed dose of Radon gas in Zarand city.
Materials and Methods: This descriptive study was done on 48 randomly selected resources of agricultural water in Zarand in 2016. The annual absorbed dose of Radon gas by adults and children was estimated through the measurement of the concentration of dissolved Radon gas using portable RAD7electronic detector. Data was analyzed by one sample t-test.

Results: The minimum and maximum amounts of Radon gas in the samples were 4.667±2.077 and 31.550±4.912 BqL-1, respectively. Therefore, the annual absorbed doses of Radon gas by adults and children drinking agricultural water were between 45.736±20.354 and 309.190±48.137 µSv/year and 62.770±27.935 and 424.347±66.066 µSv/year, respectively. Accurate investigation of data by one sample t- test showed that the annual absorbed doses by adults and children were significantly higher than the standard amount (p=.017 for adults and p>.001 for children).
Conclusion: Radon gas concentration dissolved in the water of Zarand region was high. The natural radiation can be reduced by not using water at the well, aeration of water in the reservoir, and informing the residents about  the amount of background Radon gas concentration dissolved in agricultural wells.
Key words: Radon gas, Absorbed dose, Groundwater, Zarand, RAD7 detector
 
Funding: This research was funded by Vali-e-Asr University of Rafsanjan.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: No Subject.
 
How to cite this article: Rahimi M, Asadi Mohammadabadi A, Jabari Koupaie L. The Measurement of Radon Gas Dissolved in Groundwater and Determination of Annual Effective Absorbed Dose of Radon Gas in Zarand City in 2016. J Rafsanjan Univ Med Sci 2018; 16(12): 1127-38 [Farsi]
 
[1]- (نویسنده مسئول) استادیارگروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولی‎عصر(عج) ، رفسنجان، ایران
     تلفن 31312424-034، دورنگار: 31312185-034، پست الکترونیکی: m_rahimi@vru.ac.ir
[2]- مربی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395، تهران، ایران
[3]- مربی گروه آمار دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه ولی‎عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
[4]- Assistant Prof. Dept. of Physics, Faculty of Basic Sciences, Vali-e-Asr University, Rafsanjan, Iran
(Corresponding Author) Tel:(034) 31312424, Fax: (034) 31312185, E-mail: m_rahimi@vru.ac.ir
[5]- Instructor, Dept. of Physics, Faculty of Sciences, Payam-e-Nour University, Postal Code: 19395-3697, Tehran, Iran
[6]- Instructor, Dept. of Statistics, Faculty of Mathematical Sciences, Vali-e-Asr University, Rafsanjan, Iran
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بهداشت
دریافت: ۱۳۹۶/۷/۲۵ | پذیرش: ۱۳۹۶/۱۲/۶ | انتشار: ۱۳۹۶/۱۲/۲۳

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2020 All Rights Reserved | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb