Radon in coalfields in the United Kingdom and Poland

• Autorzy: Ball T. K. , Wysocka M.

Warianty tytułu

PL

Radon w zagłębiach węglowych Wielkiej Brytanii i Polski

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we compare the nature of the radon problem in two countries each with a well established coal mining industry but with a differing climatic effects ranging from a mild maritime climate to a more stable continental regime. Investigations of radon concentrations in the housing stock have been undertaken for many years in the United Kingdom and radon potential maps exist for areas which include coalfields. Coalfield areas with their preponderance of mud-rocks with low permeability, and generally low to average levels of uranium would at first sight not present a great problem. However there can be radioelement concentrations within coal measures and as a result of mining subsidence, an artificial high permeability. There is also a high population density and although in many areas the proportion of dwellings with radon levels exceeding an action level may be low, the absolute numbers of affected houses may be high. Taking into considerations all the above-mentioned facts, including emanation, migration, and exhalation of radon, we can predict the increased radon hazard in the following areas of Upper Silesia: the fault zones activated by mining operations; the zones of surface deformation, especially in the vicinity of shallow voids and caverns; the zones of karst process development, sandstone sub-outcrops, areas of abandoned settling ponds, where underground waters with high radium concentrations have been discharged. In this paper we investigate what lessons learned from surveys in United Kingdom can be applied to the situation in Poland.

PL

W artykule przedstawiamy istotę zagrożeń radonowych w dwóch krajach górniczych: Polsce i Wielkiej Brytanii, leżących w różnych strefach klimatycznych - łagodnym morskim i zbliżonym do kontynentalnego. W Wielkiej Brytanii badania stężenia radonu w budynkach mieszkalnych prowadzone są od wielu lat. Opracowano mapy potencjału radonowego, obejmującego również zagłębia węglowe. Dominującymi utworami geologicznymi budującymi brytyjskie zagłębia węglowe są utwory ilaste o niskiej przepuszczalności i niskiej zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych. Wydawać by się mogło, że problem zagrożeń podwyższoną emisją radonu w tych obszarach nie istnieje. Jednakże stwierdzono, że w skałach towarzyszących pokładom węgla sporadycznie występują lokalne koncentracje radionuklidów. W obszarach osiadania będącego skutkiem eksploatacji górniczej, przepuszczalność nadkładu wskutek dezintegracji i rozluźnień górotworu, jest wysoka. Gęstość zaludnienia obszarów górniczych jest bardzo wysoka, co powoduje, że nawet, jeśli procentowy udział budynków, w których przekroczone są dopuszczalne stężenia radonu jest niski, to ich bezwzględna liczba może być wysoka. Rozważając wszystkie wymienione powyżej fakty oraz biorąc pod uwagę zdolność radonu do emanacji, migracji i ekshalacji, można określić charakterystykę obszarów powyższego ryzyka radonowego w polskich zagłębiach węglowych. Problem dotyka szczególnie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, w obszarze którego miejscami potencjalnego wzrostu ryzyka mogą być: strefy uskoków, szczególnie tych, które zostały uaktywnione w wyniku działalności wydobywczej, obszary deformacji górotworu spowodowanej osiadaniami, obecnością pustek, zrobów, strefy rozwoju zjawisk krasowych, wychodnie pokładów węgla I skał karbońskich, obszary likwidowanych osadników wód dołowych, do których odprowadzano wody dołowe podwyższonej zawartości izotopów radu. W artykule podejmujemy próbę pokazania, jakie doświadczenia brytyjskie mogą być przydatne badaczom w Polsce.

Słowa kluczowe

EN

radon; coal mining; geology; permeability; radon hazard

PL

radon; górnictwo węglowe; geologia; przepuszczalność; ryzyko radonowe

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, no 2
• Strony: 249--264
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ball T. K.

autor

Wysocka M.

• British Geological Survey, Keyworth, Nottingham, Ng12 5gg, Uk

Bibliografia

• Ball T.K., Miles J.C.H., 1993. Geological and geochemical factors affecting the radon concentration in homes in Cornwall and Devon, UK. Environmental Geochemistry and Health 15, 27-36.
• BRE, 1999. Radon: guidance on protective measures for new buildings. BR211, London, Construction Research Publications Ltd.
• Buła Z., Kotas A., 1994. Geological Atlas of the Upper Silesian Coal Basin, Part III, Structural Geological Maps. Polish Geological Institute, Warszawa.
• Chałupnik S., Wysocka M., 2003. Measurements of radon exhalation from soil - development of the method and preliminary results. Journal of Mining Science, Vol. 39, No 2, 191-198.
• Clarke R., O'Riordan M.C., 1990. Rumour of radon. Science and Public Affairs. Vol. 5, No. 2, 25-36.
• Cianciara M., 2010. Possibilities of tremor risk level prediction based on the rock mass cracking process analysis. Arch. Min. Sci., Vol. 55, No 1, p. 115-122.
• DOE (Department of the Environment), 1992. The Householders Guide to Radon. HMSO, London.
• DOE (Department of the Environment and the Welsh Office), 1991. The Building Regulations Approved Document C. Site Preparation and Resistance to Moisture. HMSO, London.
• Earp J.R., Hains B.A., 1971. British Regional Geology: The Welsh Borderland. HMSO, London.
• Florkowska L., 2010. Land subsidence due to mining operations in disturbed rock mass, on the example of Ruda Śląska (Poland). Arch. Min. Sci, Vol. 55, No 3, p. 691-701.
• Green G.W., 1992. British Regional Geology: The Bristol and Gloucester region. HMSO, London.
• Grocholski A., Bossowski A., 1990. The Geology of Poland. Vol. VI, Mineral Deposits. Hard Coal Deposits: Lower Silesian Coal Basin. p. 93-97. Wyd. Geol., Warszawa.
• Hains B.A., Horton A., 1969. British Regional Geology: Central England (Third edition). HMSO, London.
• Kotas A., 1972. Major features of the geological structure of the Upper Silesian Coal Basin due to tectonics and the structure of deeper Carboniferous strata (in Polish), in: Problems of geodynamics and tremors, T. 1, 5-55, PAN, Kraków.
• Kotas A., 1982. The outline of geological structure of Upper Silesian Coal Basin (in Polish). in: Proceedings of 54 Meeting of Polish Geological Society, Wyd. Geol. Warszawa.
• Kotas A., 1990. The Geology of Poland. Vol. VI, Mineral Deposits. Hard Coal Deposits: Upper Silesian Coal Basin. p. 77-92. Wyd. Geol., Warszawa.
• Lebecka J. et al., 1996. Utilization of industrial waste products for purification of mine waters of radium. Proc. of Int. Conf. Technologically Enhanced Natural Radiation Caused by Non-Uranium Mining, Poland.
• Miles J., Ball K., 1996. Mapping radon-prone areas using house radon data and geological boundaries. Environment International, Vol. 22, Supplement 1, p. 779-782.
• Miles J.C.H., Green B.M.R., Lomas P.R., 1993. Radon affected areas: Scotland. Documents of the NRPB. Vol. 4, No. 6.
• Porzycki J., 1990. The Geology of Poland. Vol. VI, Mineral Deposits. Hard Coal Deposits: Lublin Coal Basin. Pp. 98-102. Wyd. Geol., Warszawa.
• Różkowski A., 1978. Underground waters of Upper Silesian Coal Basin (in Polish). in: Polish Mining Review, Katowice.
• Różkowski A., Chmura A., Gajowiec B., Wagner J., 1991. Geological and anthropogenic factors influencing the chemical properties of waters in Carboniferous strata in Upper Silesian Coal Basin (in Polish), in: Modern problems of hydrogeology, 5th Polish Symposium, Ed. SGGW-AR, Warszawa.
• Scheib C., Appleton J.D., Miles J.C.H., Green B.M.R., Barlow T.S., Jones D.G., 2009. Geological controls on radon potential in Scotland. Scottish Journal of Geology 45 (2), 147-160.
• Smith B., George T.N., 1961. British Regional Geology: North Wales. HMSO London.
• Taylor B.J., Burgess I.C., Land D.H., Mills D.A.C., Smith D.B., Warren P.T., 1971. British Regional Geology: Northern England. HMSO, London.
• Wagner J., 1996. Hydrogeological features of deep Carboniferous strata in Main Trough of Upper Silesian Coal Basin, Ph.D Thesis (in Polish). Polish Geological Institute, Sosnowiec, Poland.
• Wysocka M., Chałupnik S., 2004. Exhalation of 222Rn in areas affected by mining industry. in: "Sustainable post-mining land management", pp. 185-195, eds. EUROMINES, CUPRUM, Polish Academy of Science.