Vizeink tartalma

Az ásványvizeket a domináns ásványi, illetve kémiai elemek összetevőinek alapján osztályozták: szénsavas (savanyú vizek), lítiumos, vasas, brómos, jódos, arzénes, kénes, bóros és radioaktív vizek. Az egyes területek geológiai formációi határozzák meg, hogy milyen elemeket és ásványi sókat és milyen mennyiségben mos és old ki belőlük a víz.
A Kárpát-medence nagyon gazdag a különböző összetételű ásványvízforrásokban, a keleti és délkeleti térségében, a Keleti-Kárpátok vulkáni vonulatának két része, az északi (Avas, Gutin, Cibles) és a déli övezet (Kelemen-, Görgényi-havasok, Hargita-hegység) rejti magában az ásványvízforrásokat, amelyeknek száma ezrekre rúg, de ennek csak töredéke hasznosított szervezett formában. Több palackozóüzem működésén kívül az ásványvizet gyógykezelésre használják, balneológiai intézetekbe is bevezették. Igaz, hogy az ásványvizek értékesítése egyre elterjedtebb, de bizonyos betegségek gyógyítására már az ókorban is használták.
A Kárpát-medence keleti peremén található legtöbb forrás szénsavas-kénes összetételű, s az itt élő lakosság borvízként emlegeti. Az erdélyi ásványvizekről Janus Pannoniustól napjainkig számos írás jelent meg. A helyi, földrajzi jellegű ismereteken túl ma már gazdag szakirodalmi anyag áll rendelkezésünkre, amely az ásványvizek kémiai összetételére és fizikai tulajdonságára vonatkozik.

Radioaktív elemek a vizekben
Az erdélyi ásványvizek és fürdőtelepek fellendítését olyan nevek fémjelzik, mint Marius Sturza, aki az első balneológiai kutatóintézetet állította fel, dr. Bányai János geológus, aki létrehozta Székelyföld Borvizének Kutató Intézetét, és 1927–1972 között felkutatta az ásványvízforrásokat, borvíztelepeket, és elvégezte azok vegyelemzését. Csoportosította, rendszerezte, osztályozta a borvízféleségeket, rámutatott ezek minősége és az őket létrehozó anyakőzetek közötti szoros összefüggésekre.
A radioaktivitás felfedezése (1896 Henry Becquerel) új utat nyitott az ásványvizek kémiai elemzésében, mivel az ásványvizek különböző vízadó rétegekből és mélységekből erednek, és így a kőzeteken áthaladó víz ásványi anyagokat és radioaktív elemeket old ki. A kőzetek felépítésében, az adott hely geológiai tulajdonságainak függvényében különböző koncentrációban található a 238-as tömegszámú uránium (U). Ezen elem természetes bomlási sorának egyik tagja a 226-os tömegszámú rádium (Ra), amelynek közvetlen bomlásterméke, a sor egyetlen gázhalmazállapotú eleme a 222-es tömegszámú radon (Rn). A rádiumtartalmú közegből diffúzióval vagy áramlással távozik a radon. J. Thomson, a Cambridge-i Tudományegyetem professzora 1902-ben tanulmányozta a víz radioaktivitását, és kimutatta a vízben levő radont. Az uránium bomlási sor leányelemei mellett a kálium (K) játszik fontos szerepet az ásványvizek radioaktivitásában, mert a természetes kálium 0,012 százaléka a béta-sugárzó radioaktív 40-es tömegszámú K izotóp.
Meg kell említenünk Szilárd Béla nevét (1884–1926), aki az 1900–1905 időszakban Magyarországon elsőként foglalkozott a radioaktivitással. Lengyel Béla mellett az egyik hazai úttörője volt az ásványvizek radioaktivitás-kutatásának; elsőként mérte meg a Lukács-fürdő vizének radioaktivitását. 1907-től a párizsi Curie-laboratórium munkatársa volt. 1925-ben megkapta a Becsületrend Lovagja címet „az elektrometria és a radiometria” területén végzett munkásságáért.
Az első világháború után az erdélyi ásványvizek radontartalmát elsőként Atanasiu professzor vizsgálta, rámutatva radioaktivitásuk eredetére és fiziológiai hatásaira is. Gyógyvizeink mikroösszetevőinek problémáját Straub János (1950) kutatta, és 52 forrás részletes vegyelemzésének eredményeit közölte.
A korántsem teljes felsorolásból nem hagyhatjuk ki dr. Szabó Árpád professzor nevét és dr. Szabó Endre vegyészét sem, akik Gheorghe Atanasiu után az ásványvizek radioaktivitásával foglalkoztak. Az erdélyi ásványvizek radioaktivitásának utolsó felmérését az Egészségügyi Minisztérium megbízásából a Kolozsvári Közegészségügyi Intézetben végeztük, majd a Debreceni Atomkutató Intézet munkatársaival átfogóbbá tettük az addigi mérési módszereket és az ásványvizek radioaktivitásának meghatározását.
A rádium és a radon vízben oldódó elemek, és ez a két alfa bomló radioaktív elem hozzájárulása a belső sugárterheléshez a legszámottevőbb. A fogyasztásra kerülő ivóvízben (így a palackozott ásványvizekre is érvényes) megengedhető radon- és rádiumaktivitás-koncentrációt sok országban előírásokkal szabályozzák
A radioaktív ásványvíznek kettős szerepe van, egyrészt a lakossági sugárterhelés egyik fontos összetevőjét képezi, másrészt nyomjelzője a mélységi vizek transzportfolyamatainak, mivel a 222-es radon és a 226-os rádium kis mennyiségben is könnyen mérhető radioizotóp a vizek rádiumtartalma információkat adhat a víz eredetéről, keveredéséről, föld alatt megtett útjáról.

Szervezeti hatások
A továbbiakban a lakosság szempontjából elemezzük az ásványvizek radioaktivitásának szerepét, és ennek megértése érdekében néhány sugárdozimetriai fogalommal kell megismerkednünk, úgymint a kis, az elnyelt, az egyenérték és az effektív dózissal. 
A kis dózisok tartományába tartoznak a természetes háttérsugárzásból, a különböző sugárveszélyes munkakörökből és a diagnosztikai orvosi vizsgálatokból eredő sugárterhelések. Mivel a környezetünkben állandó jelleggel ér bennünket ionizáló sugárzás, a kis dózisok hatásvizsgálata igen fontos kutatási területe a sugárvédelemnek. Ismert tényként fogadjuk el, hogy a természetes háttérsugárzás okozta sugárterhelés hosszú időtartam alatt hat, és az esetleges negatív hatása csak hosszú évek múlva jelentkezhet. A kis dózisok hatását a véletlenszerű, sztochasztikus kategóriába sorolhatjuk, mert nincs küszöbdózisértéke. A késői sztochasztikus hatások lehetnek mind szomatikus, mind genetikai jellegűek. A tudomány mai állasa szerint a kis dózisok genetikai hatása nem számottevő.
A biológiai hatás szempontjából a testszövetekben elnyelt sugármenynyiségnek van jelentősége. A hatást a sugárzásnak az a hányada fejti ki, amely a szervezet anyagával kölcsönhatásba lépett, vagyis az anyaggal energiát közölt.
Az elnyelt dózissal fejezzük ki a besugárzott anyag egységnyi tömegében elnyelt energiát. (mértékegysége a Gy, azaz gray). Mivel az ionizáló sugárzás energiaátadása szakaszos (diszkrét) folyamat, az elnyelt energia mennyisége véletlenszerű ingadozásnak van kitéve, ezért átlagenergia-értékekkel kell számolni.
Az egyenérték dózis ionizáló sugárzás egészségkárosító hatásának mérésére szolgál (mértékegysége a Sv, azaz a sievert). Ez a sugárvédelemben használatos fogalom figyelembe veszi, hogy a különböző típusú ionizáló sugarak az élő szervezetben nem pontosan azonos hatást gyakorolnak akkor sem, ha az elnyelt dózis nagysága azonos. A biológiai hatékonyság a sugárzás fajtájától, a besugárzási körülményektől függ. Értéke megegyezik adott élő szervben (szövetben) elnyelt dózis értékének és az alkalmazott sugárzás típusától és ionizáló képességétől függő minőségi súlyozó tényezőnek a szorzatával. A minőségi tényező dimenzió nélküli szám, és mivel az alfa-sugarak ionizáló képessége a legnagyobb a többi sugárzáshoz képest (béta, gamma, neutron stb.), ezért az alfa-sugárzás esetében ennek a minőségi tényezőnek az értéke is a legnagyobb, azaz 20. Ha figyelembe vesszük, hogy adott radionuklid huzamos ideig, folyamatosan kerül a szervezetbe, akkor az adott szövetre vagy szervre vonatkozó egyenérték dózis időintegrálját veszszük figyelembe. Hogy a szervezetbe jutott radionuklidot vagy radionuklidokat az emberi test összes szövetére vagy szervére vonatkoztathassuk, az effektív dózist kell használnunk, amely az egyenérték dózis szorzata egy súlyozó tényezővel. Ez a tényező figyelembe veszi, hogy az adott radioaktív elem, melyik szervbe épül be, és milyen arányban. Az effektív dózis mértekegysége szinten a Sv, mert ez a tényező is egy dimenzió nélküli szám.
A Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság adatai szerint a kis dózisok okozta károsodás az első két generációban akkor jöhet létre, ha az egyén sugárterhelése effektív dózisban kifejezve 0,000004 mSv.
Az embert érő sugárzás kétharmada belső sugárzás, és ennek csaknem egésze földkérgi eredetű. A táplálékkal (étellel és vízzel) a szervezetbe jutott radioizotópok anyagcseréjük függvényében másképpen viselkednek. A radon gáznemű halmazállapotával és rövid felezési idejével (néhány nap) indokolható, hogy az a mennyiség, amely az ivóvízzel kerül szervezetbe, kismértékben járul hozzá a belső sugárzáshoz. A levegőben levő radon és leányelemei belégzéssel a légzőszervekbe jutnak, és az általuk okozott dózistöbblet nem elhanyagolható.
Az alfa-sugárzó rádium felezési ideje 1600 év, és ha a szervezetbe kerül, energiájának kb. 68 százaléka a csontfelszíni sejtekben, 12 százaléka pedig a vörös csontvelőben nyelődik el. Hoszszú felezési ideje miatt tartósan, belülről sugározza a szervezetet, és az egyik legérzékenyebb szövetet, a csontvelőt károsítja. A fent elmondottak alapján válik érthetővé, hogy miért vizsgáltuk az ásványvizek rádiumtartalmát.

A további kutatás szükségessége
A szabadon folyó forrásvizekből, artézi kutakból, borvizekből, fürdő- és ivókúrát ellátó ásványvízforrásokból vettük a mintákat. A mintahelyek kiválasztásánál szem előtt tartottuk, hogy a lakosság által széles körben használt források legyenek. A 45 kijelölt forrás közé sorolhatjuk a következőket: Szejke, Transzszilvánia-forrás, Ibolya-forrás, Jordán-forrás, Cseh-forrás, a népi gyógyászatban használt Szemvízforrás, Zsögödi-kút, Borszéki 1. és 2 kút, Dugás, és itt csak a legismertebbeket említettük. Kiszámítottuk az általunk öt értékintervallumba sorolt rádiumkoncentráció-felhalmozódást a szervezetben, a mindennapi fogyasztás mellett. Székelyföld 14 településén (falvak, községek és városok) a megkérdezett felnőttek (30 százaléka) napi ásványvízfogyasztása 0,5 liter. Az ásványvíz fogyasztásából eredő és a rádiumnak tulajdonítható effektív dózis kiszámításánál figyelembe vettük az átlagos napi ásványvízfogyasztást, a fogyasztás időtartamát, az ásványvizek aktivitáskoncentrációját öt kategóriába sorolva, a rádium biológiai felezési idejét (amely 17,13 év), valamint a rádium gyomron keresztül való felszívódásának értékét a különböző korcsoportok esetében.
A rádium úgy viselkedik az élő szervezetben, mint a kalcium, a kalciuméhoz hasonlóan a szervezetben 17 éves korban éri el a maximális beépülést, és ezért ebben a korban a legmagasabb a dózis értéke. 20 éven felül lineáris a dózis növekedése az eltelt évek és a lenyelt rádium koncentrációjának függvényében.
Az elemzett székelyföldi ásványvizek rádiumtartalma alapján és a napi 0,5 literes fogyasztás mellett a becsült effektív dózis értékei 88,88 százalékban meghaladják az Egészségügyi Világszervezet (WHO) és az EU által javasolt megengedett éves effektív dózis értékét, amely 0,1 mSv, és amely napi két liter ivóvíz fogyasztására vonatkozik. Ezért az ásványvizek ellenőrizetlen fogyasztása nem ajánlott.
A kutatások ma is folytatódnak, és itt kell hogy megemlítsük a Sapientia– Erdélyi Magyar Tudományegyetem Környezettudományi Tanszékének és a Babeş–Bolyai Tudományegyetem földrajz szakos tanárainak és diákjainak kutatómunkáit, amelyek az ásványvízforrások felkutatására és összetételének elemzésére vonatkoznak.
A Kárpát-medence közös geológiai tulajdonságából adódik, hogy gazdag ásványvízforrásokban és gázgőzölgőkben (mofettákban). Úgy gondoljuk, hogy időszerű lenne elkészíteni ezeknek a rendkívül értékes természeti kincseknek a naprakész kataszterét, ki kellene használni a mai technikai feltételeket, és meghatározni a kémiai és radioaktív összetételüket, valamint javaslatot tenni a fogyasztásának mennyiségére és a felhasználásának lehetőségeire, amit közös európai uniós pályázattal lehetne megvalósítani.

Az Értékek Akadémiáján elhangzott előadás szerkesztett változata

Szerző: Mócsy Ildikó, a Sapientia Tudományegyetem Környezettudományi Tanszékének vezetője