Verbeterde radongasmapping toont aan dat bijna 25% van de Amerikanen in de hoogste risicogebieden woont

Gemiddelde voorspelde radonconcentraties op gemeenschapsniveau in de Verenigde Staten van 2001 tot 2021

Onderzoekers van de Harvard T.H. Chan School of Public Health hebben een nationale database samengesteld met miljoenen metingen van radon in binnenruimtes van 2001 tot 2021. De bevindingen tonen aan dat bijna 25% van de Amerikaanse bevolking mogelijk wordt blootgesteld aan radonconcentraties die hoger zijn dan 148 Bq/m3, een niveau dat wordt geassocieerd met kankerrisico’s.

Radioactief radon ontstaat uit natuurlijke radioactieve vervalprocessen in ondergronds uranium. Uranium-238 vervalt en genereert uiteindelijk radon, dat omhoog kan migreren en zich een weg kan banen in gebouwen. Radonvervuiling is de op één na belangrijkste oorzaak van longkanker in de Verenigde Staten, met naar schatting 21.000 doden per jaar (220.000 wereldwijd). Blootstelling wordt in verband gebracht met meerdere andere risico’s, zoals borstkanker, beroertes en maagkanker.

De Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) raadt aan om een radonafschermingssysteem te installeren wanneer de concentratie in woonruimtes 148 Bq/m3 bereikt of overschrijdt. Pogingen om radonniveaus in kaart te brengen om te identificeren waar gemeenschappen het meest risico lopen en interventies nodig hebben, hebben historisch gezien county-brede gemiddelden opgeleverd op basis van zeer weinig gegevens.

Volksgezondheidsinstanties hebben verbeteringen in radonmapping aanbevolen, omdat bevolkingsgroei, klimaatverandering, woningbouwpraktijken en afscherminspanningen de patronen van radonrisico in de loop der tijd hebben veranderd.

Regelgeving die in 35 staten is aangenomen, vereist radonmetingen en -onthullingen tijdens vastgoedtransacties, waarbij in de afgelopen decennia tientallen miljoenen metingen zijn geregistreerd. De verzamelde gegevens bieden een kans om de verspreiding van radonrisico in het land opnieuw te bekijken.

In de studie “Nationale radonkaarten met hoge resolutie op basis van massale binnenmetingen in de Verenigde Staten,” gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, hebben onderzoekers een nationale database samengesteld met miljoenen radonmeetgegevens van 2001 tot 2021 en voorspellende modellering gebruikt om radonblootstellingen in gemeenschappen in de lagere 48 staten in kaart te brengen.

Ongeveer 4,48 miljoen radonmetingen, samen met 186 bijdragende factoren, werden gebruikt om een random forest-algoritme te trainen voor het extrapoleren van gemeenschapsrisico’s op basis van postcode. De voorspellende factoren die aan de metingen waren gekoppeld, omvatten geologische parameters (uraniumconcentratie in het gesteente, bodemgesteldheid), meteorologische omstandigheden (temperatuur, bodemvochtigheid, luchtdruk), sociaaleconomische indicatoren (mediaan gezinsinkomen) en een belangrijke architecturale eigenschap met betrekking tot de grootte en leeftijd van huizen en of de locatie een kelder heeft.

Deze uitgebreide set van voorspellers was essentieel voor het vastleggen van de diverse invloeden op radonniveaus in verschillende gemeenschappen en omgevingen, aangezien ze correleren met blootstelling. Validatiemethoden bevestigden dat het random forest-model effectief de variaties in radonconcentraties vastlegde die werden aangedreven door de 186 bijdragende factoren, met een gemiddelde absolute fout van 22,6 Bq/m3 voor postcode-niveau observaties.

Na validatie werd het getrainde model gebruikt om schattingen van radonconcentraties voor postcodes zonder directe metingen te extrapoleren door gebruik te maken van de bekende voorspellerwaarden in die gebieden. De gemiddelde radonconcentratie in de aaneengeschakelde Verenigde Staten werd geschat op 53,3 Bq/m3, iets hoger dan de schatting van de EPA van 48,1 Bq/m3. Regionale variaties waren veel significanter. Vijf radonzones werden vastgesteld op basis van voorspelde gemiddelde concentraties.

Zone 1 (onder de 37 Bq/m3) omvat de gehele centrale vallei van Californië, die zich uitstrekt tot het noordwesten van de staat, het grootste deel van Texas, bijna heel Louisiana en Mississippi, zuidelijk Arkansas en de zuidelijke helft van de oostkust. Louisiana en Texas hadden de laagste staatsgemiddelden, met respectievelijk 24,7 Bq/m3 en 29,7 Bq/m3.

Zone 2 (37–74 Bq/m3) snijdt door het land, net ten zuiden van Colorado en Kansas, terwijl het Oklahoma, noordelijk Texas, New Mexico en Arizona doorkruist, de centrale vallei van Californië omcirkelt en het noordwesten van de Stille Oceaan van Oregon tot Washington beslaat.

Zone 3 (74–111 Bq/m3) beslaat het grootste deel van Colorado’s landoppervlak (maar niet de bevolkingscentra), samen met Utah, noordelijk Nevada, door Idaho, Montana, Wyoming, vervolgens westelijk Pennsylvania, North Carolina, New York, New Jersey en delen van Maryland.

Zone 4 (111–148 Bq/m3) concentreert zich rond enkele gebieden van Colorado en een groot stuk grond dat van Canada naar Wisconsin loopt, delen van Illinois, delen van Iowa en delen van Ohio.

Zone 5 (boven 148 Bq/m3) beslaat veel van South Dakota, North Dakota, Nebraska, delen van Iowa, oostelijk Pennsylvania en centraal Ohio. South Dakota had de hoogste gemiddelde radonconcentratie, gewogen naar de bevolking, met 128,3 Bq/m3, gevolgd door Nebraska met 119,2 Bq/m3. Gebieden rond de stad Newark in Ohio hadden de hoogste voorspelde gemiddelde radonconcentratie van het land met 246 Bq/m3.

Gemiddeld wonen ongeveer 3,7 miljoen mensen het hele jaar door in Zone 5. Veel van het gemiddelde grondgebied van Zone 4 wordt tijdens de winter Zone 5, waardoor de seizoenspieken bijna 10 miljoen bereiken. Een bijdragende factor voor deze seizoensgebondenheid is de verminderde ventilatie terwijl huizen voor de winter worden verwarmd, waardoor radon gas in kelders en gerecirculeerd lucht wordt gevangen en geconcentreerd.

Zelfs binnen laag-radonzones kunnen bepaalde huizen of gemeenschappen hogere radonconcentraties ervaren, afhankelijk van verschillende factoren die bijdragen aan de blootstelling aan radon. De belangrijkste oorzaak van de prevalentie van radon was het uraniumgehalte in de bodem. Hoge uraniumgeologische bodems (schalie, graniet, gletsjerafzettingen) correleerden met hoge radonzones.

Gronden met hoge doorlatendheid, zoals zandige of grindachtige bodems, laten radon gas gemakkelijker omhoog migreren en in huizen binnendringen. Als er ondiep gesteente is, kan regenwater de oplosbare uraniumisotopen naar beneden trekken naar het gesteente, waar het concentreert en vervolgens opnieuw begint te stijgen als radon gas.

Veel van de laag-radonkaart overlapt goed met traditionele overstromingszones, deels omdat kelders in deze gebieden zeldzaam zijn en huizen vaak op verhoogde fundamenten worden gebouwd, wat extra ventilatie mogelijk maakt. Koudere regio’s waar kelders gebruikelijk zijn, hebben de neiging hogere radonniveaus te hebben, aangezien imperfecties in de fundering (en kelderwanden) belangrijke toegangspunten voor het gas zijn. Radon dringt binnen en hoopt zich dan op in de slecht geventileerde kelderruimtes, vaak met een aanzienlijke marge die boven de grondniveaus overschrijdt.

De studie vond dat 83,8 miljoen mensen, of 26,8% van de bevolking, wonen in huizen waar radonconcentraties boven de 148 Bq/m3 kunnen uitkomen. Verrassend genoeg bevinden de meeste van deze woningen zich in anderszins laag-radonregio’s (Zones 1 en 2), wat de noodzaak van uitgebreide tests in het hele land benadrukt.

Zone 2 alleen al telt 33,4 miljoen bewoners die worden blootgesteld aan hoge radonniveaus, met nog eens 20 miljoen in Zone 3. Deze verspreide hotspots hebben een grote impact op het aantal mensen dat wordt getroffen, aangezien ze zich in hogere dichtheid woongebieden bevinden die overlappende bijdragende factoren hebben.

Kleine algehele afnames van radon gas werden waargenomen in enkele eerder hoge-radonzones, mogelijk als gevolg van sterkere afschermpraktijken, radonbewustzijn en evoluerende bouwcodes. Het nieuwe model zou kunnen worden gebruikt om gemeenschapspecifieke bouwcodes te ontwerpen of de inspanningen van huiseigenaren te vergroten om de toetreding van radon te voorkomen. Het kan ook worden gebruikt om de blootstelling aan radon in woningen te beoordelen in volksgezondheidsstudies gericht op het verbeteren van het begrip van de gezondheids effecten van radon.