1

เรดอน : มหันตภัยเงียบในอาคาร Radon : The Hidden Hazard in Buildings

ธัชพงศ ศรีสุวรรณ

Touchaphong Srisuwan คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผังเมือง มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร

Faculty of Architecture and Planning, Thammasat University

บทคัดยอ

กาซเรดอน เปนสารกัมมันตรังสีที่มีอยูทั่วไปทุกหนแหง ไมมีรส ไมมีสี ไมมีกล่ิน และไมสามารถรับรูไดดวยประสาทสัมผัสใด ๆ ของมนุษย เปนสารที่กอใหเกิดโรคมะเร็งปอดในมนุษยไดเปนอันดับที่สอง รองจากบุหรี่ จากที่กลาวมา จึงถือไดวา กาซเรดอน จัดเปนมลภาวะภายในอาคารที่สําคัญที่สุดตัวหนึ่ง และมีการศึกษาวิจัยกันอยางกวางขวางในตางประเทศ ทั้งในดานคุณสมบัติพื้นฐานทางกายภาพ ผลกระทบตอมนุษยและสัตว ตลอดจนวิธีการลดปริมาณกาซเรดอนภายในอาคาร และไดมีการกําหนดมาตรฐานระดับความเขมขนของกาซเรดอนภายในอาคารขึ้นใชในหลายประเทศ เชน สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร เนเธอรแลนด เยอรมนี เปนตน

หนึ่งในวิธีการลดปริมาณ และการปองกันกาซเรดอนเขาสูตัวอาคารที่มีประสิทธิภาพที่สุด ก็คือการแกไขที่ตนเหตุ โดยเริ่มตั้งแตการออกแบบอาคาร ซึ่งปจจุบันไดมีการคิดคนเทคนิควิธีการตาง ๆ ขึ้นหลายมาวิธี เชน การลดความดันที่ผิวดิน การอัดความดันในอาคาร เปนตน ซึ่งแตละวิธีก็จะมีประสิทธิภาพ ผลดี ผลเสียตางกัน ขึ้นอยูกับลักษณะอาคาร และงบประมาณของเจาของอาคารนั้น ดังนั้น สถาปนิก หรือผูออกแบบอาคาร จึงมีสวนสําคัญอยางยิ่ง ในการออกแบบเพื่อลดปริมาณกาซเรดอนภายในอาคาร อันจะสงผลตอคุณภาพชีวิต และสุขภาพของผูอยูอาศัยในอนาคต

Abstract

Radon is a ubiquitous radioactive noble gas, which has no taste, smell nor color, and cannot be detected by any of human’s sensations. It is known to be the first leading cause of lung cancer among non-smokers. As a result, Radon has been recognized as one of the most hazardous indoor air pollutions exposed to human beings. There are numerous research about physical properties of radon, and its effect on human and animals, as well as including techniques of radon reduction in building. Besides, many countries have promulgated a standard for radon concentration in building (such as United States of America, United Kingdom, Netherlands, and Germany).

One of the most effective ways of radon prevention is to tackle to problem at its root during the initial building design process. Nowadays, there are many techniques to prevent buildings from

2

radon entering as such active soil-depressurization, building pressurization, etc. Each technique is different in effectiveness as well as pros and cons depending on building types and budgets. Therefore, architects play a very important role in order to reduce radon gas in buildings as much as possible which will affect people’s well being and quality of life in the future. คําสําคัญ เรดอน (Radon / Rn-222) ครึ่งชีวิต (half-life) ความเขมขน (Concentration) การแผรังสี (Radiation) กัมมันตรังสี (Radioactivity) การสลายตัว (Decay) การลดระดับความดันที่ผิวดิน (Active Soil Depressurization / ASD) การอัดความดันในอาคาร (Building Pressurization)

3

1. บทนํา ปจจุบันปญหาสิ่งแวดลอมที่หลายฝายกําลังใหความตระหนักถึงคือ ปญหาดานมลภาวะทางอากาศ ทั้งมลภาวะจากอุตสาหกรรม การคมนาคม และที่ไมสามารถมองขามไปไดอีกประเภทหนึ่งก็คือ มลภาวะทางอากาศภายในอาคาร ที่สงผลกระทบโดยตรงตอผูใชอาคารซึ่งตองใชชีวิตอยูภายในอาคารเกือบ 90 เปอรเซ็นต ตอวัน [1] ดังนั้น ถึงแมจะไดรับมลพิษภายในอาคารเพียงปริมาณเล็กนอย แตสะสมไปเรื่อย ๆ เปนระยะเวลานาน ก็สามารถสงผลกระทบตอสุขภาพไดเชนกัน กาซเรดอน เปนกาซกัมมันตรังสี ซึ่งไมมีสี กล่ิน และไมสามารถรับรูไดดวยประสาทสัมผัสใด ๆ ของมนุษย จัดเปนมลภาวะทางอากาศที่สําคัญที่สุดประเภทหนึ่ง ที่หลายประเทศกําลังใหความสนใจ เนื่องจากพบวา กาซเรดอน สามารถกอใหเกิดมะเร็งปอดในมนุษย โดยจัดเปนสาเหตุอันดับที่สองรองจากบุหรี่ [2] ซึ่งเปนสาเหตุของการเสียชีวิตของผูคนในสหรัฐอเมริกาปละ 5,000 – 20,000 ราย [3] และจากการจัดประชุมผูเชี่ยวชาญทั่วโลกขึ้นเมื่อป ค.ศ. 1988 โดยองคกรระหวางประเทศเพื่อการวิจัยมะเร็ง (International Agency of Research on Cancer: IARC) แหงองคการอนามัยโลก ไดขอสรุปเปนเอกฉันทวา เรดอน เปนสารกอมะเร็งในมนุษยและสัตว เชนเดียวกับการประชุมนักวิทยาศาสตรชั้นนําทั่วโลก ซึ่งจัดโดย National Academic of Sciences, International Commission on Radiological Protection (ICRP) และ National Council on Radiation Protection and Measurement (NCRP) ไดสรุปวา เรดอน เปนสาเหตุของโรคมะเร็งปอดในมนุษย เนื่องจากกาซเรดอนเปนผลิตภัณฑที่เกิดจากการสลายตัวของแรเรเดียม ซึ่งมีปะปนอยูในดิน และหินทั่วไปบนพื้นโลก ดังนั้น ในบรรยากาศทั่วไปจึงมีกาซเรดอนปะปนอยูแลว จะมากหรือนอยก็ขึ้นอยูกับปริมาณเรเดียม และยูเรเนียมในบริเวณดังกลาว เมื่อมนุษยนําดิน หิน หรือทรายที่มีแรเรเดียมเจือปนมากอสรางอาคาร วัสดุเหลานั้นก็จะปลอยกาซเรดอนออกมาตามปริมาณเรเดียมที่ปะปนอยู หากอาคารเหลานั้นไมมีระบบระบายอากาศที่ดีก็จะเปนแหลงสะสมของกาซเรดอนในปริมาณที่สูงจนอาจเปนอันตรายตอผูอยูอาศัยได โดยเฉพาะอยางยิ่งในปจจุบัน อาคารในประเทศไทยไดเปล่ียนรูปลักษณไปตามรูปแบบที่ลอกเลียนมาจากตางประเทศ ซึ่งไดรับการยกยองวาเปนส่ิงแสดงอารยธรรมอันทันสมัย อาคารสรางดวยคอนกรีต ประตูหนาตางปดเกือบตลอดเวลา ไมมีชองลมระบายอากาศ ตองปรับอากาศภายในดวยระบบเครื่องกล บางแหงยังมีชั้นใตดินอีกหลายชั้น ลักษณะเชนนี้ ลวนแลวแตเอื้อตอการเกิดการสะสมของกาซเรดอนภายในอาคารทั้งส้ิน บทความนี้จะเปนสวนหนึ่งที่ชวยสรางความรู ความเขาใจเกี่ยวกับการมีอยู และภยันตรายของกาซเรดอน ใหแกผูออกแบบ ผูใชอาคาร เพื่อที่จะไดใชองคความรูดังกลาวบูรณาการกับการออกแบบ เพื่อปองกันการเกิดการสะสมของกาซเรดอนภายในอาคาร โดยมีความเหมาะสมกับสภาพเศรษฐกิจ และเทคโนโลยีในปจจุบันอันจะนําไปสูคุณภาพชีวิตที่ดีของผูพักอาศัยในอาคารตอไป

4

2. กาซเรดอน และผลกระทบตอสุขภาพ กาซเรดอน (Rn-222) จัดเปนกาซกัมมันตรังสีในอนุกรมยูเรเนียม เปนกาซที่ปราศจากสี และกลิ่น มีความหนาแนน 9.73 กรัมตอลิตร ณ สภาวะปกติ ซึ่งถือวามีน้ําหนักมากที่สุดในบรรดากาซทั้งหมดในธรรมชาติ นอกจากนี้ เมื่อลดอุณหภูมิลงใหต่ํากวาจุดเยือกแข็ง (-71.0°C) พบวากาซเรดอนเกิดการเรืองแสงได ดวยคุณสมบัตินี้เอง ทําใหในชวงแรกกาซเรดอนถูกเรียกอีกชื่อหนึ่งวา นิตอน (Niton) ซึ่งแปลวา สารเรืองแสง กาซเรดอนมีไอโซโทป1อยู 3 ไอโซโทป ไดแก กาซแอคตินอน (Rn-219) ซึ่งเกิดจากการสลายตัวในอนุกรมแอคติเนียม เมื่อสลายตัวจะใหรังสีอัลฟา มีคาครึ่งชีวิต 4.0 วินาที และกาซโทรอน (Rn-220) เกิดจากการสลายตัวในอนุกรมทอเรียม เมื่อสลายตัวจะใหรังสีอัลฟาเชนกัน มีคาครึ่งชีวิต 55.6 วินาที สวนกาซเรดอน เปนไอโซโทปที่มีคาครึ่งชีวิตนานที่สุดคือ 3.82 วัน จากที่กลาวมาจะพบวา กาซแอคตินอน และกาซโทรอน มีคาครึ่งชีวิตที่ส้ันมาก แพรกระจายไปไดไมไกลก็สลายตัวหมด ปริมาณกาซทั้งสองที่พบบนโลกจึงมีปริมาณนอยเม่ือเทียบกับกาซเรดอนซึ่งใชเวลานานกวาในการสลายตัว จึงมีโอกาสที่จะกอใหเกิดอันตรายตอมนุษยมากกวา

รูปที่ 1 การสลายตัวของอนุกรมยูเรเนียม [4] 1 ไอโซโทป (Isotope) คือ อะตอมของธาตุเดียวกัน ซ่ึงในนิวเคลียสมีจํานวนโปรตอนเทากัน แตมีจํานวนนิวตรอนตางกัน เชน ธาตุไฮโดรเจนมีสามไอโซโทป ไดแก H1

1 H21 H3

1 ไอโซโทปของธาตุเดียวกัน จะมีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน แตสมบัติทางฟสิกสตางกัน

5

แหลงกําเนิดของกาซเรดอน สามารถแบงได 4 แหลงใหญ ๆ ไดแก ยูเรเนียมในดิน น้ําบาดาล วัสดุกอสราง และกาซธรรมชาติ แตตนกําเนิดของกาซเรดอนที่แทจริงแลวคือ แรยูเรเนียม โดยสังเกตไดวาทุกอนุกรม ลวนแลวแตมีแรยูเรเนียมเปนสารตั้งตนทั้งส้ิน ดังนั้นกาซเรดอนที่มาจากพื้นดิน จึงจัดเปนสาเหตุที่สําคัญที่สุดตอปริมาณกาซเรดอนทั้งหมดในอาคาร

รูปที่ 2 แหลงกําเนิดกาซเรดอน (ก) แรยูเรเนียม (ข) น้ําบาดาล (ค) วัสดุกอสราง (ง) กาซธรรมชาติ

ยูเรเนียมสามารถพบแพรกระจายอยูทั่วไปในดินและหิน ในปริมาณเฉลี่ย 1 – 5 สวนในลานสวน และ 1 – 4 สวนในพันลานสวนในน้ําจืดและน้ําทะเล ปริมาณยูเรเนียมในดินและหิน จึงนับเปนปจจัยที่สําคัญปจจัยหนึ่ง ในการใชประเมินศักยเรดอน (Radon Potential) ของพื้นที่นั้น Joseph Duval ไดศึกษาความสัมพันธระหวางคาความเขมขนของยูเรเนียมที่ผิวดิน กับคาความเขมขนกาซเรดอนที่ตรวจวัดในอาคารที่พักอาศัย และไดสรุปใชเปนเกณฑกําหนดศักยเรดอนภายในอาคารไวดังตารางที่ 1

Concentration (ppm eU)* Radon Potential Number of data with radon

Higher than 148 Bq m-3 Air 0.0 – 0.5 Very low 0 % 0.5 – 1.0 Low Less than 10 % 1.0 – 2.0 Intermediate Less than 20 % 2.0 – 3.0 Slightly high Less than 30 %

> 3.0 High More than 30 % * Part per million equivalent Uranium, unit of uranium concentration at isotopic equilibrium for Uranium-238 series.

ตารางที่ 1 เปรียบเทียบความเขมขนของยูเรเนียมที่ผิวดินกับศักยเรดอนของพื้นที่ [5]

(ก) (ข)

(ค) (ง)

6

จากตารางที่ 1 พื้นที่ที่มีศักยเรดอนสูงนั้น จะมีคาความเขมขนยูเรเนียมที่ผิวดินสูงกวา 3 ppm eU และหากทําการตรวจวัดความเขมขนกาซเรดอนในอาคารจํานวน 100 หนวยในพื้นที่นี้ จะมีมากกวา 30 หนวยที่มีความเขมขนของกาซเรดอนสูงกวา 148 Bq m-3 อยางไรก็ตาม ถึงแมวาอาคารจะไมไดตั้งอยูบนพื้นที่ที่มีศักยเรดอนสูง แตหากวัสดุกอสราง เชน อิฐ หิน ทราย นํามาจากบริเวณที่มีศักยเรดอนสูงแลว อาคารนั้นก็มีโอกาสที่จะมีปริมาณความเขมขนของกาซเรดอนสูงตามไปดวย นอกจากนี้กาซเรดอนยังสามารถละลายไดในน้ําเย็น และการละลายจะลดลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิ ซึ่งความสามารถในการละลายน้ําไดของเรดอนนี้เอง ที่เปนสาเหตุใหมีการปลอยกาซเรดอนเขาสูบรรยากาศระหวางกิจกรรมการใชน้ําในบาน (ถาในน้ํามีกาซเรดอนมาก) เชน การซักเสื้อผา การลางจาน การอาบน้ํา เปนตน อันตรายที่มนุษยไดรับเมื่อสูดดมกาซเรดอนเขาสูรางกาย ไมไดเกิดขึ้นเฉพาะจากตัวกาซเรดอนเทานั้น หากแตเกิดเนื่องจากการแผรังสีอัลฟาในระหวางการสลายตัวของผลิตภัณฑที่มีคาครึ่งชีวิตส้ัน โดยเฉพาะอนุภาคอัลฟาที่ปลดปลอยจากไอโซโทปของโปโลเนียม (218Po และ 214Po) ซึ่งจะปลอยพลังงานออกมาปริมาณมากที่สุด และสงผลกระทบโดยตรงตอเนื้อเยื่อภายในระบบหายใจ ในขณะที่มนุษยประกอบกิจกรรมใด ๆ อยูในอาคาร มนุษยหายใจนํากาซเรดอนเขาไปในปอด ซึ่งสามารถละลายไดในเลือด และไหลเวียนผานรางกาย อวัยวะ และเนื้อเยื่อ จนกระทั่งระบายออกผานทางปอด หรือผิวหนัง ทําใหเกิดสมดุลขึ้นระหวางความเขมขนของเรดอนที่อยูภายนอก และภายใน มีการประมาณการกันวา ในอากาศแตละลิตร จะประกอบดวยเรดอน 70,000 อะตอม ดังนั้น จึงมีการสะสมอยูในทางเดินอากาศของเราประมาณ 600,000 อนุภาค ทุก ๆ ชั่วโมง [6] เมื่ออะตอมของเรดอนเกิดการสลายตัวเปนผลิตภัณฑลูกหลาน ก็จะปลอยรังสีอัลฟาออกมาดวย ซึ่งจะสงผลกระทบตอเนื้อเยื่อบริเวณใกลเคียง ผลกระทบที่มีตอเนื้อเยื่อในรางกาย เกิดขึ้นจากการที่สารพันธุกรรม (DNA) ภายในเซลลของเนื้อเยื่อนั้นถูกรังสีอัลฟาทําลาย โดยกระบวนการไอออไนเซชั่น (Ionization radiation) ซึ่งหากสายพันธุกรรม (Strands) ถูกทําลายพรอมกันสองสาย เซลลจะไมสามารถซอมแซมได ทําใหโครโมโซม (Chromosome) เกิดความผิดปกติ อาจทําใหเซลลนั้นเกิดการแบงตัวแบบไมหยุดกลายเปนมะเร็งได

รูปที่ 3 สารพันธุกรรมถูกทําลายโดยการแผรังสี [7]

1. When radiator penetrates a human cell, it may damage molecules in its path. 2. If a DNA molecule is damaged, the chromosome containing that DNA molecule may break

apart. 3. The chromosome may then recombine abnormally. This change in chromosome structure

may lead to the death of the cell.

7

โดยปกติแลว หากการถูกรังสีทําลายเกิดขึ้นที่เซลลสืบพันธุ (Germ cells) อาการผิดปกติของเซลลจะถูกถายทอดไปยังลูกหลานรุนตอไปกอใหเกิดอาการผิดปกติได แตถาการถูกทําลายนี้เกิดขึ้นที่เซลลรางกาย (Somatic cells) อาการผิดปกติจะเกิดขึ้นเฉพาะบุคคล ไมถายทอดไปยังลูกหลาน เคราะหดีที่การไดรับรังสีเนื่องจากเรดอน เปนการทําลายที่เกิดขึ้นเฉพาะเซลลรางกาย ดังนั้น อาการปวยตาง ๆ จึงเกิดขึ้นเฉพาะกับผูที่ไดรับรังสี ไมถายทอดไปยังลูกหลาน โดยอาการปวยดังกลาว อาจมีตั้งแต วิงเวียนศีรษะ จนถึงเปนมะเร็งปอดที่ทําใหเสียชีวิตได ซึ่งจะใชชวงเวลาแสดงอาการตั้งแต 5 ถึง 50 ป 3. เสนทางการเขาสูอาคารของกาซเรดอน และการตรวจวัดกาซเรดอน กาซเรดอน สามารถเขาสูอาคารบานเรือนไดหลายวิธี โดยมีกระบวนการที่สําคัญ 2 กระบวนการ คือ กระบวนการแพร (Diffusion-driven transport) และกระบวนการตางความดัน (Pressure-driven transport) ซึ่งเรดอนจะอาศัยกระบวนการเหลานี้ ผานเขามาทางรูร่ัว และรอยแตกราวของอาคาร เขาสูตัวอาคาร นอกจากนี้ กาซเรดอนยังสามารถเขาสูตัวอาคารไดโดยผานทางน้ําใช กาซธรรมชาติ และวัสดุกอสราง แตก็ถือวาเปนปริมาณที่นอยมาก เมื่อเทียบกับกาซเรดอนที่มาจากพื้นดิน

รูปที่ 4 การเขาสูอาคารของกาซเรดอน [8]

การเขาสูอาคารของกาซเรดอนโดยอาศัยผลตางของความดัน เปนวิธีที่สามารถเกิดขึ้นไดงายที่สุด โดยจะเกิดขึ้นเมื่อความดันอากาศภายในอาคารมีคาต่ํากวาอากาศภายนอกอาคาร สงผลใหเกิดแรงดึงอากาศจากภายนอก รวมทั้งอากาศจากใตดินเขาสูตัวอาคาร ซึ่งการที่ภายในอาคารมีความดันต่ํา (Negative pressure) กวาภายนอกนั้น เกิดขึ้นไดจากหลายสาเหตุ เชน เกิดความตางของอุณหภูมิระหวางภายนอกกับภายในอาคาร

8

กระแสลม การร่ัวซึมของอากาศจากภายนอก รวมถึงการใชระบบเครื่องกลระบายอากาศตาง ๆ ภายในอาคาร ลวนแลวแตสงผลตอความดันอากาศภายในอาคารทั้งส้ิน

รูปที่ 5 การเกิดความตางความดันภายในอาคาร [9]

นอกจากนี้ กาซเรดอนยังสามารถเขาสูตัวอาคารได แมวาจะไมเกิดความตางความดัน ซึ่งลักษณะเชนนี้เกิดขึ้นได โดยกระบวนการแพร (Diffusion-driven transport) เหมือนกับการหยดสีลงในแกวน้ํา ซึ่งสีก็จะกระจายไปจนทั่วแกว แตจากการศึกษายังไมคอยพบวา กระบวนการแพรเปนสาเหตุหลัก ที่ทําใหเกิดการสะสมกาซเรดอนภายในอาคาร ดังนั้น ส่ิงที่สําคัญเปนอันดับแรก ในการควบคุมหรือปองกันไมใหกาซเรดอนเขาสูตัวอาคาร คือ การทราบถึงแหลงกําเนิดของกาซเรดอนในอาคารนั้น ๆ เชน ศักยของยูเรเนียมในพื้นที่ตั้ง การเลือกใชวัสดุกอสราง เปนตน ดังตารางที่ 2 เปนการประมาณปริมาณกาซเรดอนที่มาจากแหลงกําเนิดตาง ๆ ภายในบาน Source Estimated Contribution

(activity per second) Soil gas transporta 0 – 6.00b Bq s-1 (0 – 150 pCi s-1) Release from pot water 0 – 2.00 Bq s-1 (0 – 60 pCi s-1) Soil gas diffusion 0.10 – 0.20 Bq s-1 (3 – 6 pCi s-1) Diffusion from building materials 0.01 – 1.00 Bq s-1 (0.3 – 30 pCi s-1) a May be a factor of 10 to 100 times higher in certain regions. b Ranges given are subject to wide variation dependent upon location, water sources, house design and construction materials.

ตารางที่ 2 การประมาณปริมาณกาซเรดอนที่มาจากแหลงกําเนิดตาง ๆ ภายในบาน [10]

9

เนื่องจากกาซเรดอนไมสามารถวัด หรือรับรูไดดวยประสาทสัมผัสใด ๆ ของมนุษย อีกทั้งยังเกิด ปฏิกิริยาทางเคมีกับสารใด ๆ ไดคอนขางยาก ดังนั้น การตรวจวัดเพื่อหาปริมาณความเขมขนของกาซเรดอน จึงสามารถกระทาํไดเพียงวิธีเดียว โดยการวัดจากปริมาณรังสีที่ถูกปลอยออกมาในระหวางกระบวนการสลายตัว ซึ่งในปจจุบัน ไดมีการพัฒนาอุปกรณในการตรวจวัดตาง ๆ ใหสามารถวัดไดทั้งรังสีอัลฟา เบตา และแกมมา ทบวงการพิทักษส่ิงแวดลอมของอเมริกา (US EPA) ไดแนะนําใหใชวิธีการตรวจวัดกาซเรดอน และผลิตภัณฑลูกหลาน โดยแบงตามประเภทของอุปกรณตรวจวัด 7 ประเภท [11] ไดแก 1) Alpha-track detector, 2) Charcoal canister, 3) Grab sampling for Rn measurement, 4) Continuous Rn monitor (CRM), 5) Continuous WL monitor (CWLM), 6) Radon progeny integrating sampling unit (RPISU), และ 7) Grab sampling for Rn progeny measurement ซึ่ง 4 วิธีการแรกใชสําหรับตรวจวัดความเขมขนของกาซเรดอน (Radon concentration) สวนที่เหลือจะใชตรวจวัดผลิตภัณฑลูกหลานที่เกิดจากการสลายตัว โดยวิธีการที่เหมาะสมสําหรับบุคคลทั่วไปในการตรวจวัดกาซเรดอนภายในอาคาร จะมีเพียง Alpha-track detector และ Charcoal canister เนื่องจากสะดวก และราคาไมแพงมาก สามารถหาซื้อไดทั่วไป แตก็อาจเกิดความคลาดเคลื่อนไดมาก

รูปที่ 6 ตัวอยางของอุปกรณสําหรับตรวจวัดกาซเรดอน

ซึ่งในแตละอุปกรณเครื่องมือที่กลาวมา จะมีความแมนยํา ตลอดจนระยะเวลาที่ใชในการตรวจวัดแตกตางกันออกไปดังตารางที่ 3

(ก)

(ง)

(ข)

(จ)

(ค)

(ก) Alpha-Track Detector (ATD) (ข) Charcoal canister (ค) CRM (ง) RPISU (จ) Atmos 12 dpx (Ionization chamber)

10

Device Sampling times Cost (US $) Charcoal canister 2 to 7 days 15 - 30 Alpha-track detector 3 months 20 - 50 RPISU 4 days (min.), 7 days (preferred) 500 - 3,000 Continuous WL monitor 6 hrs (min.), 24 hrs (preferred) 2,500 - 10,000 Continuous radon monitor 6 hrs (min.), 24 hrs (preferred) 2,500 - 10,000 Grab WL 5 minutes 2,500 - 10,000 Grab radon 5 minutes 2,500 - 10,000

ตารางที่ 3 ระยะเวลา และราคาโดยประมาณ ในการตรวจวัดกาซเรดอนของอุปกรณแตละชนิด [12] นอกจากการเลือกอุปกรณที่เหมาะสมจะมีผลตอการตรวจวัดกาซเรดอนแลว ตําแหนงในการติดตั้งเครื่องตรวจวัดก็มีผลตอความคลาดเคลื่อนของผลจากการตรวจวัดเชนกัน ยกตัวอยางเชน • ควรติดตั้งหางจากชอง ทอระบายอากาศ ประตู หนาตาง เครื่องปรับอากาศ และปลองไฟ • ไมควรติดตั้งใกลกับหองน้ํา หองครัว บริเวณชื้นแฉะ เพราะความชื้นจะมีผลตอการตรวจวัดกาซ เรดอน • สําหรับอุปกรณตรวจวัดประเภท Passive เชน Alpha-track detector หรือ Charcoal canister อุปกรณตรวจวัดควรติดตั้งหางจากพื้นอยางนอย 20 นิ้ว เพื่อลดการเกิดปรากฏการณ Plate-out • อุปกรณไมควรถูกรบกวน ตลอดระยะเวลาการตรวจวัด 4. มาตรฐาน และระดับปฏิบัติของกาซเรดอนในอาคาร การสรางมาตรฐานสําหรับใชควบคุมปริมาณการไดรับกาซเรดอนจากสิ่งแวดลอม ทั้งภายในและภายนอกอาคาร กําลังไดรับความสนใจอยางกวางขวางทั้งในและตางประเทศ แตดวยคุณสมบัติของกาซเรดอน ทําใหเปนการยากที่จะกําหนด ‘ระดับปฏิบัติ’ (Action level) ขึ้นมา ซึ่ง ICRP ไดใหขอแนะนําวา ระดับที่ถูกกําหนดใหเปนระดับปฏิบัตินั้น จะตองกําหนดใหชัดเจน และตองสามารถควบคุม หรือทําตามได โดยที่ระดับปฏิบัตินั้นสามารถแตกตางกันไดในแตละประเทศ [13] นอกจากนี้ ในบางประเทศยังไดมีการกําหนด ‘ระดับอางอิง’ (Reference level) ขึ้นมา ซึ่งเปนระดับที่ใชเปนเกณฑเฉล่ีย เชน US EPA ไดกําหนดระดับเรดอนภายในอาคารโดยเฉลี่ยไวที่ 148 Bq m-3 [14] หากตรวจพบวาอาคารใดมีคาเกินจากนี้ จะตองรีบหาวิธีการลดปริมาณกาซเรดอนลงใหต่ํากวาคาดังกลาวโดยเร็ว อยางไรก็ตาม ระดับอางอิง เปนเพียงขอแนะนํา (Recommendation) ที่ในแตละประเทศกําหนดขึ้น ไมไดมีผลบังคับทางกฎหมาย ตางจากระดับปฏิบัติ ซึ่งจะมีผลบังคับทางกฎหมาย

11

ประเทศ ที่พักอาศัยในปจจุบัน (Bq m-3) ที่พักอาศัยในอนาคต (Bq m-3) เบลเยียม 250 250 แคนาดา 800 800 ฟนแลนด 400 200 เยอรมนี 250 250 ไอรแลนด 200 200 นอรเวย 200 200 สวีเดน 140 และ 400 200 อังกฤษ 200 200

ตารางที่ 4 ระดับอางอิงความเขมขนกาซเรดอนในที่พักอาศัยของประเทศตาง ๆ [15]

สําหรับ US EPA หรือทบวงการพิทักษส่ิงแวดลอมของอเมริกา แมวาในปจจุบันจะแนะนําใหใชมาตรการลดความเขมขนของเรดอนในอากาศภายในอาคารพักอาศัย ใหมีคาต่าํกวา 4 pCi ตอ 1 ลิตรของอากาศ แตกระนั้น US EPA ก็ยังเชื่อวา ไมมีระดับเรดอนที่ปลอดภัยจริง ไมวาความเขมขนของกาซเรดอนจะอยูในระดับใดก็ตาม ก็จะกอใหเกิดความเสี่ยงอยูคาหนึ่ง ดังนั้น จึงไมควรยึดวาระดับใด “ปลอดภัย” หรือ “ไมปลอดภัย” แตควรพิจารณาใหเหมาะสมสอดคลองกับความสามารถของเทคโนโลยีปจจุบัน รวมทั้งตนทุนคาใชจาย และพยายามลดคาความเขมขนของเรดอนลงใหมากที่สุด หรือที่ ICRP เรียกวา ALARA (As low as reasonably achievable) สําหรับในประเทศไทยยังไมมีการกําหนดคามาตรฐานความเขมขนเรดอนขึ้นใช ซึ่งระดับที่เหมาะสมกับประเทศไทย อาจจะสูงกวาหรือต่ํากวามาตรฐานของที่อื่น ๆ ก็เปนได ทั้งนี้ก็ขึ้นอยูกับระดับความเขมขนเรดอนเฉล่ียที่เปนภูมิหลัง (Background) ของทั่วประเทศ ความเส่ียงตอการเปนมะเร็งปอดอันเนื่องมาจากเรดอน และคาใชจายในการลดความเสี่ยง ทั้งนี้การไดมาซึ่งตัวเลขดังกลาว จะตองผานการศึกษาอยางละเอียด และกวางขวาง อีกทั้งยังตองใชระยะเวลา และเงินทุนจํานวนมาก ซึ่งในบางประเทศ เชน สหรัฐอเมริกา มีหนวยงานตาง ๆ ดานสุขภาพ ซึ่งเรียกไดวามีความเชี่ยวชาญ และไดทําการวิจัยอยางกวางขวางในเรื่องเกี่ยวกับเรดอน ไดกําหนดระดับมาตรฐานความเขมขนกาซเรดอนไว (รูปที่ 9) จากขอมูลดังกลาว อาจจะยอมรับไดวา ระดับความเขมขนเรดอนในอากาศขนาด 4 – 8 pCi L-1 เปนระดับที่เปนอันตรายตอสุขภาพ หรือมีความเสี่ยงตอการเปนมะเร็งปอดนอย อยางไรก็ตาม คาดังกลาวอาจมีการเปลี่ยนแปลงไดในอนาคต

12

หนวยงาน ลักษณะ ระดับ หมายเหตุ Indoor radon abatement act

ในบานเรือน ใหเทากับภายนอกบาน เรือน (~ 0.2 -0.7 pCi L-1)

เปาหมายของชาติ

NCRP ในบานเรือน 8 pCi L-1 แนวทาง EPA ในบานเรือน 4 pCi L-1 ระดับปฏิบัติในปจจุบัน อาจ

ลดลงอีกในอนาคต EPA ในโรงเรียน 4 pCi L-1 ระดับปฏิบัติ EPA ในน้ํา กําลังศึกษา NIOSH ที่ทํางาน

(เหมืองแร) 1 WLM y-1

and ALARA ขอเสนอแนะเปนขอบเขตที่ควรไดรับ

OSHA ที่ทํางาน 4 WLM y-1 ตามกฎหมาย MSHA เหมืองแร 4 WLM y-1 ตามกฎหมาย

ตารางที่ 5 คามาตรฐานเรดอนในอากาศ ของหนวยงานตาง ๆ ในสหรัฐอเมริกา [16]

เนื่องจากวาประเทศไทยยังไมมีการกําหนดมาตรฐานระดับความเขมขนกาซเรดอนขึ้นใช คงจะเปนการดีที่จะยอมรับระดับมาตรฐานความเขมขนกาซเรดอนของสหรัฐอเมริกาที่ระดับ 4 – 8 pCi L-1 ไปกอน จนกวาจะสามารถพัฒนากําหนดระดับมาตรฐานของตนเองขึ้นมาใชในอนาคต 5. แนวทางการปฏิบัติเพ่ือลดระดับความเขมขนกาซเรดอนในอาคาร: กรณีศึกษาอาคารในตางประเทศ เนื่องจากกาซเรดอนมีอยูทั่วไปทุกหนแหง เชนเดียวกันกับกาซพิษอื่น ๆ การทําใหอาคารใด ๆ ปราศจากกาซเรดอนโดยสิ้นเชิง จึงไมสามารถที่จะกระทําได แตการควบคุมปริมาณกาซเรดอนใหอยูในระดับที่เหมาะสม เปนส่ิงที่สามารถกระทําได ซึ่งหนทางที่ดีที่สุดคือ การนําเทคนิควิธีการปองกันกาซเรดอนไปประยุกตใชในกระบวนการออกแบบอาคารตั้งแตตน จะกอใหเกิดประสิทธิภาพ และประหยัดกวาการมาปองกันกาซเรดอนในภายหลัง เทคนิคและวิธีการที่ใชในการลด และควบคุมระดับกาซเรดอนในอาคารในปจจุบัน มีอยูดวยกัน 3 หลักการใหญ ๆ ไดแก วิธีการลดระดับความดันที่ผิวดิน (Active Soil Depressurization; ASD) วิธกีารอัดความดันและเจือจางอากาศในอาคาร (Building Pressurization & Dilution) และวิธีการปดกั้นเสนทางเขาของกาซเรดอน (Sealing Radon Entry Routes)

5.1 วิธีการลดระดับความดันที่ผิวดิน (Active Soil Depressurization; ASD) วิธีการนี้ เปนวิธีที่ถูกนํามาใชอยางแพรหลายในตางประเทศ และนับวาเปนวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด หลักการของวิธีนี้ คือการสรางภาวะความดันต่ํา (Negative-pressure) ใหเกิดขึ้นบริเวณใตพื้นอาคาร ซึ่งภาวะ

13

ดังกลาวจะชวยปองกันกาซที่ขึ้นมาจากพื้นดินไหลเขาสูตัวอาคาร ขณะเดียวกัน ก็ทําใหอากาศจากอาคารไหลลงสูพื้นดิน การสรางภาวะความดันต่ําขึ้นภายใตพื้นอาคาร สามารถกระทําไดโดยการติดตั้งทอดูดกาซเรดอน (Radon suction pit) ที่ใตพื้นอาคาร ทอนี้จะถูกตอเขากับทอระบายอากาศ ที่วิ่งทะลุออกไปยังภายนอกอาคาร ซึ่งจะมีพัดลมดูดอากาศ (Suction fan) ระบายออกสูภายนอก (รูปที่ 7)

รูปที่ 7 รูปแบบทั่วไปสําหรับระบบ ASD ในอาคาร [9]

รูปที่ 8 (ก) การติดตั้งระบบ ASD ในอาคารบานเรือน [19] (ข) รายละเอียดการติดตั้งพัดลมดูดกาซเรดอน [19]

(ก) (ข)

14

5.2 วิธีการอัดความดันและเจือจางอากาศในอาคาร (Building Pressurization & Dilution) วิธีการนี้ ใชหลักการเดียวกันกับวิธี ASD คือ การปองกันกาซเรดอนเขาสูอาคารโดยการใชความดันอากาศเปนเกราะ แตตางกันในเทคนิควิธีการ กลาวคือ วิธีการนี้จะทําใหความดันอากาศภายในอาคารมีคาสูงกวาความดันอากาศภายนอกอาคาร หรืออีกนัยหนึ่งก็คือ ปริมาณอากาศจากภายนอกอาคาร (Fresh air) ที่ถูกนําเขามาภายในอาคาร ตองมากกวาอากาศที่ถูกระบายออกไป (Exhaust air)

รูปที่ 9 หลักการอัดความดันอากาศในอาคารโดยทั่วไป [9] รูปที่ 9 เปนแนวคิดในการปรับความดันของอากาศภายในอาคาร โดยใชระบบเครื่องกล (HVAC system) เขาชวย โดยกําหนดใหอาคารตัวอยางทั้งสอง มีอัตราการจายลมเขา (Total supply air) เทากับ 100,000 cfm และมีอัตราการนําอากาศออก (Exhaust air) เทากับ 15,000 cfm เทากัน แตมีอัตราการนาํอากาศจากภายนอกเขามาไมเทากัน โดยในอาคารที่นําอากาศภายนอกเขามาดวยอัตรา 20,000 cfm หรือ 20% ของอัตราการจายลมเขา (รูปที่ 9 ก) ซึ่งมากกวาอัตราการนําอากาศออก 5,000 cfm ทําใหความดันอากาศภายในอาคารสูงกวาภายนอก (Positive Pressure) ปริมาณอากาศสวนเกินเหลานัน้ จึงเกิดการรั่วซมึออกสูภายนอก

(ก) Building positive pressurization with HVAC system

(ข) Building depressurization with HVAC system

15

(Exfiltration) ผานทางรอยแตกของอาคาร ทําใหเรดอนจากภายนอกไมสามารถเขาสูอาคารได ในขณะที่อาคารที่สอง มีการนําอากาศจากภายนอกเขามาเพียง 5,000 cfm หรือ 5% ของอัตราการจายลมเขา ทําใหความดันอากาศภายในอาคารต่ํากวาภายนอก เกิดภาวะ Negative pressure อากาศภายนอกรวมถึงกาซเรดอนจึงสามารถร่ัวซึมเขาสูภายในอาคารได (รูปที่ 9 ข) นอกจากนี้ การนําอากาศจากภายนอกเขามายังชวยเจือจาง (Dilution) ความเขมขนของกาซเรดอนภายในอาคารได โดยควบคูไปกับการระบายอากาศ (Ventilation) อยางไรก็ตาม ถึงแมวาในทางทฤษฎีระบบการอัดอากาศในอาคารสามารถปองกันการรั่วซึมของกาซเรดอนเขาสูตัวอาคารไดจริง แตในทางปฏิบัติแลว เปนการยากที่จะทําใหภายในอาคารมี Positive pressure โดยสมบูรณ เนื่องจากมีการเปด-ปด ประตู หนาตางอยู ตลอดเวลา อีกทั้งรอยตอ รอยราวทั้งหมดภายในอาคาร ตองอุดอยางสนิทจริง ๆ ดังนั้น เพื่อประสิทธิภาพสูงสุดจึงควรใชรวมกับวิธีอื่น ๆ ในการปองกันกาซเรดอนรั่วซึมเขาสูตัวอาคาร เชน วิธี ASD เปนตน 5.3 วิธีการปดกั้นเสนทางเขาของกาซเรดอน (Sealing Radon Entry Routes) เนื่องจาก แหลงกําเนิดกาซเรดอนภายในอาคารที่สําคัญที่สุด คือ พื้นดิน โดยกาซเรดอนที่อยูในดินจะรั่วซึมเขาสูอาคารผานทางรอยแตก รอยราว ของพื้นอาคารที่อยูติดกับพื้นดิน ดังนั้น วิธีการโดยตรงในการปองกันกาซเรดอนเขาสูอาคาร ก็คือ การอุดปดรอยรั่วทั้งหมดของอาคาร ซึ่งเปนส่ิงที่ทําไดยากมาก ยิ่งอาคารขนาดใหญดวยแลว ยิ่งแทบจะเปนไปไมไดเลย แตยังมีอีกหนทางหนึ่งที่พอจะกระทําไดนั่นคือ อุดรอยรั่วเฉพาะจุดหลัก ๆ ที่เปนทางเขาของกาซเรดอน จะสามารถชวยลดปริมาณกาซเรดอนภายในอาคารไดสวนหนึ่ง โดยจุดหลักที่ควรมีการอุดรอยรั่วไดแก • รอยราวของพื้น ผนัง และ จุดเชื่อมตอของโครงสราง (Expansion joints) • พื้นที่รอยตอโดยรอบของระบบทอที่ติดตั้งผานพื้น หรือฐานราก • งานกอผนังใตดิน เปนตน

รูปที่ 10 การอุดรอยตอ และรอยราวบริเวณพื้น และผนังอาคาร เชนเดียวกับ เทคนิควิธีการปองกันกาซเรดอนอื่น หากตองการที่จะลดปริมาณกาซเรดอนที่เขาสูตัวอาคารใหมากที่สุด ควรมีการใชรวมกับวิธีอื่นดวย เชน วิธี ASD หรือ การอัดอากาศภายในอาคาร

16

6. บทสรุป สําหรับประเทศไทย กาซเรดอนถือวาเปนส่ิงที่คอนขางใหม บางคนอาจไมเคยรูจัก หรือไดยินมากอน ดังนั้น งานศึกษาวิจัยเกี่ยวกับกาซชนิดนี้ทั้งดานคุณสมบัติทางกายภาพ หรือผลกระทบตอส่ิงแวดลอม จึงมีนอยมาก และทําอยูในวงจํากัดเทานั้น ผิดกับในตางประเทศ ซึ่งมีความตื่นตัวมานานมากแลว และมีการศึกษาวิจัยกันอยางกวางขวาง ทั้งในสาขาวิทยาศาสตร วิทยาศาสตรสุขภาพ แพทยศาสตร วิศวกรรมศาสตร และสถาปตยกรรมศาสตร มีการพัฒนาเครื่องมือตรวจวัดทั้งแบบละเอียด ตองทํากันในหองปฏิบัติการณเทานั้น จนถึงแบบที่ประชาชนทั่วไปสามารถนําไปตรวจวัดกันเองตามบานเรือนได นอกจากนี้ยังมีการตั้งเปนหนวยงาน และองคกรตาง ๆ ขึ้น เพื่อใหขอมูล ตลอดจนกําหนดเปนมาตรฐานความเขมขนของปริมาณกาซเรดอนภายในอาคารขึ้นใชในประเทศ จากการสํารวจแหลงแรยูเรเนียมในประเทศไทยของกรมทรัพยากรธรณี [17] พบวาประเทศไทยมีแหลงแรยูเรเนียมที่สําคัญอยูหลายแหงทั่วประเทศ โดยเฉพาะบริเวณภาคเหนือ และภาคใต จึงมีโอกาสที่พื้นที่บริเวณดังกลาว จะเปนพื้นที่ที่มีศักยเรดอนสูงได และจากการตรวจวัดกาซเรดอนภายในอาคาร และที่อยูอาศัยภายในกรุงเทพมหานคร และเขตพื้นที่ใกลเคียง ของพรศรี พลพงษ และคณะ [18] รวม 176 หลังคาเรือน พบวามีบานเรือนที่มีกาซเรดอนสูงเกินกวามาตรฐาน US EPA อยูถึง 39 หลังคาเรือน หรือประมาณ 1 ใน 5 ของทั้งหมด จากที่กลาวมาทั้งหมด จึงไมอาจปฏิเสธไดวาการมีอยูของกาซเรดอนภายในอาคารเปนเรื่องไกลตัวไดอีกตอไป และยังเกี่ยวพันโดยตรงกับงานออกแบบสถาปตยกรรม ดังนั้น กอนการสรางอาคารบานเรือน ควรมีการตรวจวัดกาซเรดอนใตดินบริเวณกอสราง ซึ่งบางบริเวณอาจมีระดับต่ํา (1,000 Bq m -3) บางบริเวณอาจมีระดับสูง (100,000 Bq m -3) เพื่อหาทางแกไขในขั้นตอนการออกแบบตอไป ถึงแมวามนุษยไมมีทางที่จะหลีกหนี หรือสรางอาคารที่ปราศจากกาซเรดอนโดยสมบูรณได เนื่องจากเปนกาซที่มีอยูแลวโดยธรรมชาติ เชนเดียวกันกับกาซคารบอนไดออกไซด แตเราก็มีทางเลือกที่จะหลีกเลี่ยง หรือลดปริมาณกาซเรดอนลงได ดังนั้น คงยังไมเปนการสายเกินไป ที่จะเริ่มมีการศึกษาวิจัยในเรื่องของกาซเรดอนภายในอาคารกันอยางจริงจัง เพื่อหาหนทางในการลดระดับความเขมขน ตลอดจนกําหนดระดับปลอดภัยขึ้นมา ใชเปนมาตรฐานในการออกแบบกอสราง สรางคุณภาพชีวิตที่ดีใหแกผูใชอาคาร อันจะนําประโยชนสูองคกร และประเทศชาติไดตอไป