氡与室内氡污染_氡污染论文

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1 氡在自然界的分布

氡是一种无色无味的惰性气体。是放射性元素铀、钍等衰变链的一个产物,是天然放射性铀系中的一个放射惰性气体,它具有极强的迁移活动性,凡有空气的空间就有氡及其子体的存在。在自然界,氡没有稳定的同位素,只有三种天然放射性同位素。地壳及大气中均含有氡,它可以在特定的土壤、地下水和建筑物内富集。地壳中氡平均含量为3×10[-6],大陆表面的空气中氡平均含量为10[-10]Ci/m[3],海洋表面平均含氡2.9×10[-12]Ci/m[3]。离大陆和海洋表面越远,氡在空气中的含量越少。

氡能溶解于水和许多液体(如石油、酒精、甲苯等),还能溶解于血液和脂肪。氡易被胶皮、黏土、活性炭等多孔材料吸附。而在人体内组织的溶解度却很小,一旦脱离含氡气体环境,很快经肺排出。当人们进入含有较高浓度氡的环境时,30~40min吸入与呼出的氡达到平衡,当离开此环境1h后,90%的氡被排出。所以早上做户外活动有利于晚上吸入氡的排出。 氡经常溶解于地下水中,地下水是氡扩散、迁移的重要载体;随着不同岩石和土壤中放射性元素含量和富集程度的不同,以及决定放射性母体元素向地下水中转移的水动力状态和水文地球化学环境的不同,地下水的氡含量变化很大。在煤、石油和天然气中也有氡的存在。

2 氡对人体健康的危害

国际癌症研究机构(IARC)已确认,氡是产生肺癌的重要原因之一。美国环保局已将氡列为最危险的致癌因子。近年的研究还表明,氡的辐射可使吸烟者患肺癌的机会至少增加10倍;全球脊髓性白血病患者中,25%与氡的辐射有关;有些胃癌、皮肤癌以及儿童所患的某些癌症,也与氡的辐射密切相关。

人体每年接受天然辐射的剂量为2.4mSv,其中来自氡及其子体的辐射为1.3mSv,来自陆地ν辐射0.46mSv、来自宇宙射线0.39mSv等,由此可见,人体接受的辐射中,来自氡及其子体占了一多半。Rn在一系列衰变过程中都放射出α粒子、β粒子,并伴有v射线的产生,其衰变过程为

天然核素对人体的危害分为内照射和外照射,氡及其子体对人体的危害是通过内照射进行的。氡及其子体在衰变过程中产生的α、β、ν射线能击飞DNA分子的某些原子的外围电子,产生“原发电离”,而击飞的电子多数具有较高的能量,又能引起“次级电离”,这一系列的电离轻则造成DNA分子结构的改组,产生基因突变,重则造成染色体的断裂,引起染色体结构的畸变。而且,α、β、ν射线作用于人体内的水,能产生H·和·OH自由基,进而产生强氧化剂H[,2]O[,2]及HO[,2],H[,2]O[,2]及HO[,2]都是基因变的诱导剂,能够引起基因的化学诱变。这些突变有可能激活一些原癌基因,产生癌变,或产生一些致癌基因,引起组织癌变。氡子体伤害的潜伏期比较长,一般从受到氡气的照射到肺癌发病需要经过几年甚至数十年的时间。

3 居室氡的来源

中国辐射防护研究院的专家研究认为,室内氡的来源主要是建筑物地基和周围土壤、建筑材料、室外空气中的氡、家用燃料和供水。

3.1 土壤中氡浓度平均比地面上空气高1000倍,高浓度的土壤氡一般以扩散与对流方式尤其是对流迁移方式通过地板的缝隙和裂隙向室内迁移。一股地基紧固密封的房屋,土壤氡进入室内的速率比较低,当地板有缝隙或裂缝时,且土壤中天然放射性活度高时,土壤氡进入室内的速率则高。

3.2 任何天然水中都有氡的存在,通常地下水中氡的含量要比地表水中氡含量高,尤其直接来自地下水或铀矿区、油气田区的水源、氡的浓度更高,来自构造裂隙中的地下水,氡浓度也很高。大量取用这些高浓度的地下水,可通过水的蒸发作用,如淋浴、洗衣等使室内氡浓度升高。

3.3 煤、煤气和天然气中常含有相当高浓度的氡,燃烧这些物质时,如不能及时通风排气,也会造成室内氡浓度的升高。

3.4 建筑及装饰材料也是造成室内氡污染的因素之一,尤其是不符合绿色标准的建筑装饰材料更易造成室内氡的污染。在高层楼房中,建筑装饰是造成室内氡污染的主要因素。实验表明,使用放射性含量高的建材会导致室内氡浓度明显增高。

4 减小家庭氡污染的措施

我国规定室内的氡浓度控制标准为:新建住房年平衡当量氡浓度100B[,q]/m[3],已用住房年平衡当量氡浓度200B[,q]/m[3]。如果室内氡浓度达到200B[,q]/m[3],因氡照射引起肺癌的危险度是正常情况下的3倍。少年儿童是辐射敏感人群,氡照射对少年儿童造成的辐射影响更明显。年龄越小,受照时间越长,危险度越大。因此应采取措施,控制室内氡的浓度,减少对人体健康的危害。

4.1 选房址,建房前应进行勘探,避开地层的断裂带和土壤中铀、镭含量高的地区,减少土壤中的氡向室内迁移。

4.2 居室建筑和装修应选用绿色建筑和装饰材料。由于近几年建筑材料的改变,大众消费水平的提高和建筑材料多渠道进入市场,使一些不合格的建筑材料进入了家庭,这也是导致氡浓度过高特别是高层建筑氡浓度过高的一个主要原因。因此,要控制室内氡浓度,首先要选择[226]Ra含量和氡析出率较低的建材和装饰材料,选择符合国家标准的绿色建材和装饰材料。

4.3 加强室内通风,这是降低室内氡污染的最简单最有效的方法。一般情况下,室外环境中氡的浓度较低,而室内由于各种原因氡的浓度相对较高,特别是在门窗关闭通风条件较差的情况下,由于氡在室内慢慢积累,会使室内氡的浓度远高于室外。有数据表明,对[226]Ra正常的普通砖混房,在门窗关闭40h后室内氡浓度可高于200B[,q]/m[3],经常开门开窗有利于室内外空气的流通,稀释室内氡的浓度,直至与室外氡浓度达到平衡。实验证明,保持室内外空气自然流通,自然通风最高可使室内氡浓度降低约90%。

另外安装集过滤、净化除尘、活性炭吸附及负离子发生于一体的空气净化器,室内喷涂防氡涂料等,都具有很好的除氡和降低氡的效果。

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