TŁO HYDROGEOCHEMICZNE RADONU W WODACH PODZIEMNYCH SUDETÓW mgr inż. Anna ...

176 Pages·2012·21.77 MB·Polish

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
WYDZIAŁ GEOIN(cid:1)YNIERII, GÓRNICTWA I GEOLOGII

TŁO HYDROGEOCHEMICZNE RADONU
W WODACH PODZIEMNYCH SUDETÓW

mgr in(cid:2). Anna Adamczyk-Lorenc

Rozprawa doktorska

Promotor: dr hab. in(cid:1). Wojciech Ci(cid:2)(cid:1)kowski, prof. PWr.

Słowa kluczowe:
tło hydrogeochemiczne, radon, woda podziemna,
woda lecznicza, woda radonowa, Sudety,
rozpad promieniotwórczy, rozkład lognormalny

Wrocław, 2007 r.
Strona 2

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

SPIS TRE(cid:3)CI

1. WST(cid:4)P..................................................................................................................................................3
2. RADON JAKO SKŁADNIK WÓD PODZIEMNYCH....................................................................5
2.1. RYS HISTORYCZNY ODKRYCIA I POZNAWANIA RADONU....................................................................................5
2.1.1. Odkrycie i poznanie................................................................................................................................5
2.1.2. Historia bada(cid:1) w Sudetach....................................................................................................................8
2.2. WŁA(cid:3)CIWO(cid:3)CI FIZYCZNO-CHEMICZNE RADONU..............................................................................................10
2.3. RADON W WODACH PODZIEMNYCH.................................................................................................................14
2.3.1. Klasyfikacje wód radonowych..............................................................................................................16
2.3.2. Radon w wodach leczniczych...............................................................................................................20
2.3.3. Wody radonowe jako kopalina.............................................................................................................21
2.3.4. Radon w wodach przeznaczonych do spo(cid:2)ycia..........................................................................................23
3. TŁO HYDROGEOCHEMICZNE I METODY JEGO WYZNACZANIA..................................25
4. ZARYS WARUNKÓW GEOLOGICZNYCH I HYDROGEOLOGICZNYCH
SUDETÓW...............................................................................................................................................31
4.1. BUDOWA GEOLOGICZNA OBSZARU BADA(cid:4)......................................................................................................32
4.2. WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE.....................................................................................................................39
4.2.1. Wody zwykłe.........................................................................................................................................39
4.2.2. Wody mineralne i swoiste.....................................................................................................................46
5. CELE PRACY....................................................................................................................................48
6. ZAKRES BADA(cid:5) TERENOWYCH I LABORATORYJNYCH.................................................49
6.1. LOKALIZACJA PUNKTÓW POMIAROWYCH........................................................................................................52
6.2. METODYKA POBORU PRÓBEK WODY...............................................................................................................52
6.3. POMIARY TERENOWE I LABORATORYJNE.........................................................................................................54
6.3.1. Pomiary terenowe.................................................................................................................................54
6.3.2. Aparatura do pomiarów st(cid:3)(cid:2)enia radonu w wodach podziemnych......................................................54
6.3.3. Inne metody oznaczania st(cid:3)(cid:2)enia radonu.............................................................................................60
7. WYNIKI POMIARÓW ST(cid:4)(cid:1)ENIA RADONU W WODACH PODZIEMNYCH
SUDETÓW.........................................................................................................................................64
8. ANALIZA WYNIKÓW.....................................................................................................................77
8.1. WYZNACZENIE TŁA HYDROGEOCHEMICZNEGO RADONU W WODACH PODZIEMNYCH SUDETÓW......................77
8.1.1. Weryfikacja danych..............................................................................................................................77
8.1.2. Lokalne tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych z poszczególnych jednostek
geologicznych Sudetów.........................................................................................................................81
8.1.3. Podsumowanie....................................................................................................................................112
8.2. PORÓWNANIE GRANICZNEJ ZAWARTO(cid:3)CI RADONU W POTENCJALNIE LECZNICZYCH WODACH
RADONOWYCH Z ZAKRESEM TŁA........................................................................................................................115
8.3. WYZNACZENIE OBSZARÓW WYST(cid:5)POWANIA WÓD RADONOWYCH................................................................119
8.4. OSZACOWANIE ILO(cid:3)CI RADONU WYDOSTAJ(cid:6)CEGO SI(cid:5) DO ATMOSFERY Z SAMOWYPŁYWÓW
RADONOWYCH WÓD PODZIEMNYCH NA OBSZARZE SUDETÓW............................................................................127
9. WNIOSKI.........................................................................................................................................130
10. LITERATURA.................................................................................................................................133
Strona 3

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

1. WST(cid:4)P
Radon jest pierwiastkiem promieniotwórczym, rozpuszczony w wodach podziemnych
jest wykorzystywany w wielu uzdrowiskach w (cid:7)wiecie do zabiegów balneologicznych.
Medyczne zastosowanie radonu oparte jest o zjawisko hormezy radiacyjnej, które do tej pory
nie zostało udowodnione, nie ma jednak jednoznacznych dowodów przecz(cid:8)cych jego
istnieniu. W my(cid:7)l tzw. hormezy radiacyjnej niewielkie dawki promieniowania jonizuj(cid:8)cego
wpływaj(cid:8) dobroczynnie (leczniczo) na organizm człowieka. W Polsce zabiegi balneologiczne
(k(cid:8)piele, inhalacje, natryski i in.) wykorzystuj(cid:8)ce radon zawarty w wodach podziemnych
stosowane s(cid:8) jedynie w uzdrowiskach dolno(cid:7)l(cid:8)skich ((cid:3)wieradów Zdrój, L(cid:8)dek Zdrój i in.).
Wody uznane za lecznicze, ze wzgl(cid:2)du na obecno(cid:7)(cid:9) rozpuszczonego w nich radonu, według
obowi(cid:8)zuj(cid:8)cego prawa nale(cid:1)(cid:8) do kopalin podstawowych.
Ze wzgl(cid:2)du na bardzo skomplikowan(cid:8) i ró(cid:1)norodn(cid:8) budow(cid:2) geologiczn(cid:8) obszar bada(cid:10)
stanowi(cid:8) Sudety. Znane s(cid:8) tu uj(cid:2)cia wód podziemnych, w których st(cid:2)(cid:1)enie radonu dochodzi
do 2000 Bq/dm3. Woda, w której st(cid:2)(cid:1)enie 222Rn jest wi(cid:2)ksze od 74 Bq/dm3 jest wod(cid:8)
potencjalnie lecznicz(cid:8) i mo(cid:1)e by(cid:9) uznana za lecznicz(cid:8) odpowiednim Rozporz(cid:8)dzeniem Rady
Ministrów. W ustawodawstwie polskim nie ma okre(cid:7)lonej górnej granicy st(cid:2)(cid:1)enia radonu
w wodach leczniczych. Brak jest równie(cid:1) przepisów okre(cid:7)laj(cid:8)cych wprost dopuszczalne
st(cid:2)(cid:1)enie radonu w wodzie do picia. Normy takie natomiast obowi(cid:8)zuj(cid:8) w USA i wielu krajach
unii europejskiej oraz w Rosji.
Wyznaczenie tła hydrogoechemicznego radonu w wodach podziemnych Sudetów
pozwala na okre(cid:7)lenie obszarów o podwy(cid:1)szonej koncentracji tego pierwiastka oraz dostarczy
nowych danych pozwalaj(cid:8)cych na pełniejsze scharakteryzowanie hydrogeochemii radonu.
Dzi(cid:2)ki temu oprócz uzyskania nowych przyrodniczych warto(cid:7)ci poznawczych mo(cid:1)liwe jest
lepsze wykorzystanie tego cennego surowca w balneologii, a jednocze(cid:7)nie wiedza ta pozwala
na zwi(cid:2)kszenie skuteczno(cid:7)ci ochrony radiologicznej w rejonach o szczególnie wysokich
st(cid:2)(cid:1)eniach radonu w wodach podziemnych. Wynikiem podj(cid:2)tych bada(cid:10) jest uzyskanie
istotnych informacji niezb(cid:2)dnych do okre(cid:7)lenia obszarów wyst(cid:2)powania wód radonowych na
obszarze Sudetów. Wyznaczenie obszarów najbardziej zagro(cid:1)onych działaniem radonu
Strona 4

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

umo(cid:1)liwia ewentualn(cid:8) ochron(cid:2) ludno(cid:7)ci zamieszkuj(cid:8)cej owe obszary. Pozwala równie(cid:1) na
lepsze wykorzystanie tego nuklidu w balneoloterapii.
Dotychczas badania zwi(cid:8)zane z wyst(cid:2)powaniem radonu w wodzie podziemnej
ograniczały si(cid:2) głównie do miejsc wyst(cid:2)powania wód uznanych za lecznicze, zarówno
w przeszło(cid:7)ci jak i obecnie. Autorka rozszerzyła obszar bada(cid:10) wyst(cid:2)powania radonu
w wodach podziemnych na cał(cid:8) polsk(cid:8) cz(cid:2)(cid:7)(cid:9) Sudetów. Dzi(cid:2)ki temu mo(cid:1)liwe jest
prze(cid:7)ledzenie st(cid:2)(cid:1)enia radonu w punktach pomiarowych na całym badanym obszarze oraz
stworzenie mapy wyst(cid:2)powania radonu w wodach podziemnych polskiej cz(cid:2)(cid:7)ci Sudetów.
Praca była finansowana przez KBN jako projekt badawczy 4T12B06926.
Strona 5

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

2. RADON JAKO SKŁADNIK WÓD PODZIEMNYCH
2.1. RYS HISTORYCZNY ODKRYCIA I POZNAWANIA RADONU
2.1.1. Odkrycie i poznanie
Radon został odkryty przez Friedricha Ernesta Dorna w 1900 r. F. E. Dorn badał
promieniotwórczy rozpad radu. Gdy próbował ustali(cid:9), co dzieje si(cid:2) z mas(cid:8) radu, odkrył
promieniotwórczy gaz – „promieniotwórcze promienie pani Curie”. Dorn pocz(cid:8)tkowo nazwał
ten gaz nitonem. Obecn(cid:8) nazw(cid:2) przyj(cid:2)to dopiero w 1923 r. (Heiserman, 1997).
Dwa lata przed odkryciem Dorna Maria i Piotr Curie, ogrzewaj(cid:8)c blend(cid:2) uranow(cid:8)
zaobserwowali wydzielanie si(cid:2) gazu. Promieniotwórczo(cid:7)(cid:9) tego gazu zanikała po upływie
jednego miesi(cid:8)ca (Cothern i Smith, 1987). Ernest Rutheford w swoich badaniach równie(cid:1)
zetkn(cid:8)ł si(cid:2) z radonem. Badaj(cid:8)c promieniotwórczo(cid:7)(cid:9) toru (lata 1899-1900) wysun(cid:8)ł
przypuszczenie, (cid:1)e tor mo(cid:1)e wydziela(cid:9) promieniotwórczy gaz – nazwany przez Rutheforda
emanacj(cid:8). Rutheford odkrył toron – izotop 220Rn. Odkrycia kolejnego naturalnie
wyst(cid:2)puj(cid:8)cego izotopu radonu dokonali w 1904 r. Geisel i Andre Louis Debierne – był to
aktynon, izotop 219Rn (Cothern i Smith, 1987).
Wyst(cid:2)powanie radonu w wodzie wodoci(cid:8)gowej stwierdził ju(cid:1) w 1902 r. angielski fizyk
John Thomson. Nast(cid:2)pne badania, prowadzone mi(cid:2)dzy innymi przez Mari(cid:2) Skłodowsk(cid:8)-
Curie, wykazały wyst(cid:2)powanie radonu w wodzie podziemnej – w (cid:11)ródłach wód mineralnych
i termalnych.
Wkrótce po odkryciu promieniotwórczo(cid:7)(cid:9) zacz(cid:2)ła by(cid:9) uwa(cid:1)ana za dobroczynn(cid:8) dla
zdrowia. Równie(cid:1) radon wykorzystywano w celach leczniczych. Sprzedawano urz(cid:8)dzenia do
u(cid:1)ytku domowego, które pozwalały dodawa(cid:9) radon do wody pitnej (Eisenbud i Gessel, 1997).
W 1914 r. w Wielkiej Brytanii u(cid:1)ywano kapsułek z radonem przeciwko głuchocie
spowodowanej zatkaniem tr(cid:8)bki Eustachiusa (Czerwi(cid:10)ski, 1998). W latach dwudziestych
i trzydziestych sprzedawano pasty do z(cid:2)bów wzbogacone w rad, emanuj(cid:8)ce radon, oraz
popularne emanatory domowego u(cid:1)ytku. Pocz(cid:8)tkowo u(cid:1)ywano promieniotwórczo(cid:7)ci do
Strona 6

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

leczenia nowotworów, w krótkim czasie zacz(cid:2)to j(cid:8) wykorzystywa(cid:9) tak(cid:1)e do leczenia innych
dolegliwo(cid:7)ci (Hayter, 2003).
Pierwsze (po(cid:7)rednie) wzmianki o radonie pochodz(cid:8) z XVI wieku. Agricola – niemiecki
górnik, geolog i lekarz – zauwa(cid:1)ył u górników pracuj(cid:8)cych w kopalniach w Górach
Kruszcowych cz(cid:2)ste zapadanie na choroby płuc. Podobne zjawisko miało miejsce
w kopalniach złó(cid:1) metali w Jáchymovie w Czechach. Chorob(cid:2), na któr(cid:8) zapadali górnicy
zdiagnozowano w 1879 r. jako rak płuc. W 1921 r. M. Uhlig zasugerowała, (cid:1)e jego przyczyn(cid:8)
mo(cid:1)e by(cid:9) emanacja radowa (Cothern i Smith, 1987). W latach 40. ubiegłego wieku wykazano
zwi(cid:8)zek pomi(cid:2)dzy wyst(cid:2)powaniem radonu w powietrzu kopalni a rakiem płuc u górników.
Kolejnym wa(cid:1)nym wydarzeniem było przypadkowe odkrycie wysokiego st(cid:2)(cid:1)enia
radonu w wodzie u(cid:1)ywanej w gospodarstwie domowym. W 1957 r. w Raymond (Maine,
USA) trzynastoletni chłopiec stwierdził, ze licznik promieniowania, którym si(cid:2) bawił
pokazuje wysokie warto(cid:7)ci w chwili przyło(cid:1)enia go do ci(cid:7)nieniowego zbiornika na wod(cid:2).
Przeprowadzone badania wykazały, (cid:1)e w wodach ze studni u(cid:1)ywanych w gospodarstwach
domowych st(cid:2)(cid:1)enie radonu przekraczało 21 600 Bq/dm3 (Lafevore, 1986).
W latach 60. XX w. zanotowano zwi(cid:2)kszon(cid:8) liczb(cid:2) zachorowa(cid:10) na raka płuc w(cid:7)ród
górników kopalni uranu w południowo-zachodnich stanach USA. Wzrost zachorowa(cid:10)
wyst(cid:2)pował tak(cid:1)e u górników innych kopalni, w których było wysokie st(cid:2)(cid:1)enie radonu –
w nowofunlandzkich kopalniach fluorytów, w kopalniach rud (cid:1)elaza, cynku i ołowiu
w Szwecji, w kopalniach cyny w chi(cid:10)skiej prowincji Huan (Eisenbud i Gessel, 1997).
W 1985 r. pracownik elektrowni j(cid:8)drowej we wschodniej Pensylwanii – in(cid:1)ynier
Stanley Watras uruchomił alarm przed rozpocz(cid:2)ciem pracy. Dokładna kontrola wykazała,
(cid:1)e miejscem gdzie otrzymał tak wysok(cid:8) dawk(cid:2) promieniowania był jego dom. Wypadek ten
przyczynił si(cid:2) do przeprowadzenia bada(cid:10) st(cid:2)(cid:1)enia radonu w budynkach mieszkalnych,
miejscach u(cid:1)yteczno(cid:7)ci publicznej – przedszkolach, szpitalach oraz biurowcach – w wielu
krajach na całym (cid:7)wiecie (Cothern i Smith, 1987).
Szkodliwo(cid:7)(cid:9) działania du(cid:1)ych dawek promieniowania na organizmy (cid:1)ywe została z cał(cid:8)
pewno(cid:7)ci(cid:8) potwierdzona na podstawie obserwacji skutków pierwszych prób j(cid:8)drowych,
wybuchów bomb atomowych w Hiroszimie oraz Nagasaki. Nie ma natomiast w(cid:7)ród
naukowców zgodno(cid:7)ci co do wpływu małych dawek promieniowania na organizmy (cid:1)ywe.
Mo(cid:1)na spotka(cid:9) si(cid:2) z ró(cid:1)nymi zdaniami na ten temat, od stwierdze(cid:10) o ich szkodliwo(cid:7)ci (Darby
i in., 2001, 2005) do przypuszcze(cid:10), (cid:1)e s(cid:8) one korzystne dla organizmu. Do rozpowszechnienia
Strona 7

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

radiofobii, l(cid:2)ku przed promieniowaniem, najbardziej przyczyniła si(cid:2) tzw. hipoteza liniowa.
Zakłada ona, (cid:1)e te same skutki popromienne, tj. nowotwory dziedziczne, jak po wielkich
dawkach (np. 5000 mSv) wyst(cid:2)puj(cid:8) równie(cid:1) po dawkach małych (np. 2,4 mSv od naturalnego
tła promieniowania), a tylko cz(cid:2)sto(cid:7)(cid:9) ich wyst(cid:2)powania jest mniejsza, proporcjonalnie do
dawki. Hipoteza liniowa jest całkowicie sprzeczna z hipotez(cid:8) hormezy, tj. z wyst(cid:2)powaniem
skutków stymuluj(cid:8)cych lub ogólnie po(cid:1)ytecznych dla organizmu po małych dawkach
czynnika, który jednocze(cid:7)nie jest szkodliwy w du(cid:1)ych dawkach. Nauka jest jeszcze daleka od
pełnego zrozumienia mechanizmów hormezy radiacyjnej. Wielu badaczy skłania si(cid:2) obecnie
do przypuszczenia, (cid:1)e głównym jej mechanizmem jest stymulacja małymi dawkami procesów
naprawy DNA w komórkach, co w efekcie zmniejsza szans(cid:2) powstania nowotworów
(Jaworowski, 1997; Hrynkiewicz, 2001).
Pomimo rozbie(cid:1)nych opinii naukowców na temat oddziaływania małych dawek
promieniowania na organizm ludzki, w wielu polskich i europejskich uzdrowiskach
wykorzystuje si(cid:2) wody radonowe i zawarty w nich gaz do inhalacji, kuracji pitnych
i zabiegów k(cid:8)pielowych.
Badania nad radonem trwaj(cid:8) ponad 100 lat. Problem wyst(cid:2)powania radonu
w (cid:7)rodowisku jest poruszany przez ró(cid:1)nych autorów na całym (cid:7)wiecie. W literaturze
(cid:7)wiatowej i krajowej poruszane s(cid:8) problemy zwi(cid:8)zane z wyst(cid:2)powaniem radonu w wodzie
podziemnej (Adamczyk-Lorenc, 2005; Adamczyk-Lorenc i Goldsztejn, 2005; Åkerblom
i Lindgren, 1997; Aksoy i in., 2002; Alabdula’aly, 1999; Almeida i in., 2004; Asikainen,
1981; Biscaye i in., 1988; Bonotto, 2004; Briggs i in., 2004; Cho i in., 2004; Choubey
i Romola, 1997; Choubey i in., 2000, 2001; Ci(cid:2)(cid:1)kowski, 1990; Galli i in., 2000; Hamada
i Miyazaki, 2004; Horvath i in., 2000; Kasztovszky i in., 2000; Przylibski 1997, 2000a,
2000b, 2005; Radoli(cid:9)i in., 2005; Skeppström, 2005; Villalba i in., 2005; Vogiannis i in.,
2004), w glebie i w powietrzu glebowym (Mazur i in., 1999; Swako(cid:10) i in., 2005; Winkler
i in., 2001), jak równie(cid:1) z zagro(cid:1)eniem wynikaj(cid:8)cym z wyst(cid:2)powania radonu w budynkach
mieszkalnych oraz w budynkach u(cid:1)yteczno(cid:7)ci publicznej (Alexander i in., 1992; Arvela,
2001; Bilban i Vaupoti(cid:12), 2001; Briggs i in., 2004; Henshow, 1993; Karpi(cid:10)ska, 2004;
Lehmann i in., 2001; Mnich i in., 2004; Orlando i in., 2004; Papaefthymiou i in., 2003; Sesana
i in., 2005; Singh i in., 2004; Vaupoti(cid:12) i in., 2001; Wysocka, 2005), w kopalniach (Csige i in.,
1996; Perrier i in., 2004), jaskiniach i w podziemnych trasach turystycznych (Kobal i in.,
1986; Latrio i in., 2005; Przylibski, 1997).
Strona 8

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

Zmiany st(cid:2)(cid:1)enia radonu w atmosferze obiektów podziemnych w czasie mog(cid:8) by(cid:9)
wykorzystywane przy charakteryzowaniu ich mikroklimatu. W Polsce stosowano radon jako
naturalny znacznik ruchów powietrza jedynie w Jaskini Nied(cid:11)wiedziej w Kletnie i jedynie
w odniesieniu do stałych ruchów długookresowych, co wynikało z zastosowania detektorów
(cid:7)ladowych do pomiarów st(cid:2)(cid:1)enia radonu (Olszewski i in., 2005; Przylibski i Piasecki, 1998).
Radon mo(cid:1)e pełni(cid:9) te(cid:1) rol(cid:2) znacznika ruchów powietrza atmosferycznego (Allen i in., 1996;
Baciu, 2005; Bendick i in., 1997; Hopke, 1996). Jest on wykorzystywany tak(cid:1)e jako znacznik
hydrogeochemiczny do kartowania geologicznego, poszukiwa(cid:10) złó(cid:1) uranu, ropy naftowej
i gazów, przewidywania zjawisk geodynamicznych, tj. t(cid:8)pa(cid:10) czy wybuchów wulkanów.
Jednymi z pierwszych prób zastosowania radonu wyst(cid:2)puj(cid:8)cego w wodach podziemnych
do bada(cid:10) (cid:7)rodowiskowych były próby wykorzystania zmian jego st(cid:2)(cid:1)enia do przewidywania
trz(cid:2)sie(cid:10) Ziemi. Niestety metoda ta nie pozwala z dobr(cid:8) skuteczno(cid:7)ci(cid:8) przewidywa(cid:9) miejsc
wyst(cid:8)pienia i czasu rozpocz(cid:2)cia si(cid:2) trz(cid:2)sienia (Hammond i in., 1981; Koch i Heinieke, 1994;
Steele, 1981). Wykonywanie pomiarów st(cid:2)(cid:1)enia radonu w wodach podziemnych oraz
okre(cid:7)lenie przyczyn ich zmian w czasie i przestrzeni jest wykorzystywane tak(cid:1)e
do charakteryzowania struktur hydrogeologicznych. Na podstawie tych pomiarów mo(cid:1)na
scharakteryzowa(cid:9) proces mieszania si(cid:2) ró(cid:1)nych składowych wód podziemnych, b(cid:8)d(cid:11) te(cid:1)
okre(cid:7)li(cid:9) ilo(cid:7)(cid:9) wód infiltracyjnych i szybko(cid:7)(cid:9) ich przedostawania si(cid:2) do gł(cid:2)bszych poziomów
wodono(cid:7)nych (Przylibski, 1997).
2.1.2. Historia bada(cid:6) w Sudetach
Pierwsze pomiary st(cid:2)(cid:1)enia radonu na terenie Sudetów miały miejsce w L(cid:8)dku Zdroju
w roku 1904 (Lachmann, 1909/1910, 1912/1913). Równie(cid:1) w 1904 r. w Szczawnie Zdroju
odkryte zostało (cid:11)ródło Marta, którego wody tak(cid:1)e charakteryzuj(cid:8) si(cid:2) wysok(cid:8) zawarto(cid:7)ci(cid:8)
radonu (Szmytówna, 1950). Trzy lata pó(cid:11)niej w (cid:3)wieradowie Zdroju stwierdzono
radioaktywno(cid:7)(cid:9) wód leczniczych (Ci(cid:2)(cid:1)kowski, 1990). Przed 1910 r. wykazano tak(cid:1)e,
(cid:1)e niektóre wody lecznicze Kudowy Zdroju równie(cid:1) wykazuj(cid:8) znaczn(cid:8) zawarto(cid:7)(cid:9) radonu
(Szmytówna, 1958b).
Po II wojnie (cid:7)wiatowej pomiary st(cid:2)(cid:1)enia radonu w wodach podziemnych na terenie
Sudetów były prowadzone głównie w uj(cid:2)ciach wód leczniczych. Pierwsze oznaczenia
radoczynno(cid:7)ci wód podziemnych wykonywała Maria Szmytówna, która ponadto ustaliła
Strona 9

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

dolny próg radoczynno(cid:7)ci (74 Bq/dm3), powy(cid:1)ej którego woda wykazuje aktywno(cid:7)(cid:9)
farmakodynamiczn(cid:8). Wyniki swoich bada(cid:10) Szmytówna przedstawiła w kilku publikacjach
(Szmytówna, 1950, 1955, 1957, 1958a, b, 1959).
St(cid:2)(cid:1)enie radonu w wodach podziemnych było oznaczane w latach 60. i na pocz(cid:8)tku lat
70. XX wieku przez Zakłady Przemysłowe R-1. Badano wówczas zawarto(cid:7)(cid:9) radonu
w wodach rejonu Karkonoszy oraz Ziemi Kłodzkiej. Badania te zwi(cid:8)zane były
z poszukiwaniem i eksploatacj(cid:8) złó(cid:1) rud uranu na terenie Sudetów (Adamski, 1989).
Systematyczne badania radonu prowadzone s(cid:8) w Sudetach od lat 60. XX wieku
w uzdrowiskach L(cid:8)dek Zdrój, (cid:3)wieradów Zdrój oraz Szczawno Zdrój przez uzdrowiskowe
zakłady górnicze, a tak(cid:1)e do niedawna przez laboratorium Biura Projektów i Usług Bran(cid:1)y
Uzdrowiskowej (BPiUTBU) „Balneoprojekt” w Szczawnie Zdroju. W wy(cid:1)ej wymienionych
uzdrowiskach wody radonowe, a w zasadzie rozpuszczony w wodzie radon wykorzystywany
jest do kuracji leczniczych. Obecno(cid:7)(cid:9) radonu w wodach leczniczych stwierdzono w ka(cid:1)dym
sudeckim uzdrowisku, ale do wód leczniczych (ze wzgl(cid:2)du na rozpuszczony w nich radon
o st(cid:2)(cid:1)eniu wi(cid:2)kszym od 74 Bq/dm3) zaliczane były zło(cid:1)a wód podziemnych z Długopola
Zdroju, Jedliny Zdroju, L(cid:8)dka Zdroju, Szczawiny, Szczawna Zdroju oraz (cid:3)wieradowa Zdroju
(Rozporz(cid:8)dzenie..., 2001). Obecnie w Rozporz(cid:8)dzeniu Rady Ministrów z dnia 14 lutego
2006 r. nie okre(cid:7)lono typów wód leczniczych wyst(cid:2)puj(cid:8)cych na obszarze wymienionych
w rozporz(cid:8)dzeniu miejscowo(cid:7)ci.W latach 60. XX wieku Głowiak i Ziółkowski prowadzili
badania radioaktywno(cid:7)ci wód leczniczych (cid:3)wieradowa Zdroju. Wi(cid:8)zali oni zmienn(cid:8)
aktywno(cid:7)(cid:9) w czasie pierwiastków ci(cid:2)(cid:1)kich ze zmienn(cid:8) koncentracj(cid:8) radonu w wodach
(Głowiak i Ziółkowski, 1965). Równie(cid:1) w (cid:3)wieradowie Zdroju pod koniec lat 60.
Rymaszewska i (cid:13)ejmo przeprowadziły pomiary długotrwałej aktywno(cid:7)ci promieniowania alfa
w wodach leczniczych. Podobne badania były wykonywane w Szczawnie Zdroju.
Rymaszewska i (cid:13)ejmo wykazały istnienie rozpuszczonych zwi(cid:8)zków chemicznych
radioaktywnych pierwiastków ci(cid:2)(cid:1)kich oraz zale(cid:1)no(cid:7)(cid:9) pomi(cid:2)dzy zawarto(cid:7)ci(cid:8) radonu i
koncentracj(cid:8) jonu Cl–. Według autorek st(cid:2)(cid:1)enie radonu w wodzie podziemnej było odwrotnie
proporcjonalne do st(cid:2)(cid:1)enia jonu Cl– (Rymaszewska i (cid:13)ejmo; 1969, 1970).
W latach 80. przeprowadzono kolejne badania w Sudetach w wyniku których
Ci(cid:2)(cid:1)kowski i Solecki (1990) zwrócili uwag(cid:2) na zgodno(cid:7)(cid:9) obserwowanych anomalii
zawarto(cid:7)ci radonu w powietrzu glebowym z obecno(cid:7)ci(cid:8) stref dyslokacyjnych i uskokowych.
Strona 10

Tło hydrogeochemiczne radonu w wodach podziemnych Sudetów

Kolejne badania i analizy wykazały spadek zawarto(cid:7)ci 222Rn w wodach podziemnych
Sudetów wraz ze wzrostem gł(cid:2)boko(cid:7)ci ich uj(cid:2)cia (Ci(cid:2)(cid:1)kowski, 1990). W nast(cid:2)pnych latach
swoje badania Ci(cid:2)(cid:1)kowski kontynuował wraz z Przylibskim. Autorzy ci w 1997 r.,
na podstawie wyników pomiarów st(cid:2)(cid:1)enia radonu prowadzonych w uzdrowiskach sudeckich,
przedstawili ogóln(cid:8) charakterystyk(cid:2) wyst(cid:2)powania tego pierwiastka w wodach leczniczych
(Ci(cid:2)(cid:1)kowski i Przylibski, 1997).
Przylibski (1997) na podstawie swoich bada(cid:10) prowadzonych od połowy lat 90. XX
wieku oraz oznacze(cid:10) st(cid:2)(cid:1)enia radonu prowadzonych przez uzdrowiska sudeckie wykazał,
(cid:1)e na zawarto(cid:7)(cid:9) radonu w wodach podziemnych nie ma wpływu st(cid:2)(cid:1)enie radu
rozpuszczonego w tych wodach, ani te(cid:1) czas kontaktu wody ze skał(cid:8); wody te wzbogacaj(cid:8) si(cid:2)
w gazowy radon powstaj(cid:8)cy w skałach przez które przepływaj(cid:8). Stwierdził, (cid:1)e nie istniej(cid:8)
zale(cid:1)no(cid:7)ci pomi(cid:2)dzy składem jonowym wód podziemnych a st(cid:2)(cid:1)eniami rozpuszczonego
w nich radonu.
Przylibski (2005) przedstawił kompleksow(cid:8) charakterystyk(cid:2) wyst(cid:2)powania radonu
w radonowych wodach podziemnych uznanych za lecznicze, a tak(cid:1)e w pozostałych wodach
leczniczych eksploatowanych obecnie na terenie Sudetów i bloku przedsudeckiego.
Zaproponował on modele migracji radonu wraz z wodami podziemnymi do uj(cid:2)(cid:9) i (cid:11)ródeł,
opracował metodyk(cid:2) poszukiwania i rozpoznawania złó(cid:1) wód radonowych. Okre(cid:7)lił tak(cid:1)e
obszary wyst(cid:2)powania wód radonowych na terenie Sudetów na tle istniej(cid:8)cych
eksploatowanych i nieeksploatowanych złó(cid:1) leczniczych wód radonowych oraz zaproponował
klasyfikacj(cid:2) wód podziemnych ze wzgl(cid:2)du na zawarto(cid:7)(cid:9) rozpuszczonego w nich radonu.
2.2. WŁA(cid:3)CIWO(cid:3)CI FIZYCZNO-CHEMICZNE RADONU
Radon powstaje podczas promieniotwórczego rozpadu radu, ulegajc dalsyemu
rozpadowi a z utworzeniem polonu i jednoczesn(cid:8) emisj(cid:8) kwantu promieniowania
g (Heiserman, 1997).
Radon jest pierwiastkiem nale(cid:1)(cid:8)cym do grupy helowców i przypomina wła(cid:7)ciwo(cid:7)ciami
inne pierwiastki z tej grupy. Jest to jednoatomowy gaz bezbarwny, bez zapachu i smaku,
niepalny. G(cid:2)sto(cid:7)(cid:9) radonu w warunkach normalnych wynosi 9,82 kg/m3 (0,00982 g/cm3),
w stanie ciekłym – 6600 kg/m3 (6,6 g/cm3), w stanie stałym – 8040 kg/m3 (8,04 g/cm3).
Rozpuszcza si(cid:2) on w wodzie i w rozpuszczalnikach organicznych. Podczas wyładowa(cid:10)