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本文作者:张玲作者单位:安徽省建筑工程质量第二监督检测站
0前言
氡气是一种无色、无味天然放射性惰性气体,它的发现让人们认识到,在自然界中,不光有我们看到的岩石、土壤中有放射元素的存在,在我们每时每刻离不开的空气中也存在着对人体有害的放射性物质。随着研究的不断深入,科学家发现氡是除吸烟以外引起肺癌的主要因素之一,是当前认识到的19种主要的环境致癌物质之一。本文介绍了氡气的产生机理、来源、危害以及氡气防护措施。
1氡气的产生机理
地球上一切的岩石都含有放射性铀和钍,它们不停地在衰变,在它们不停地衰变过程中产生了氡元素。氡是一种惰性气体,不与周围的任何物质发生作用。于是一些氡原子透过原子之间或石头晶粒之间的间隙扩散到别的地方,特别是当石质疏松或裂缝较多时,这种情况更易发生。在铀和钍衰变中会产生氡的三种同位素分别是222Rn、219Rn、220Rn。由于219Rn、220Rn的半衰期分别为3.9s和54.5s。它们在产生之后,从石头里跑出来之前就衰变成固态放射性核素。因而,219Rn、220Rn在空气中所占成分很少。222Rn的半衰期为3.82d,它有足够的时间从石头里跑出来,不发生衰变之前就扩散到比较远的地点,散布到周围空气里去,将放射性衰变留待在空气里进行。因此,我们所说的氡气主要是指222Rn。
2室内氡气的来源
空气中的氡气随时都在衰变、减少,但是石头以及由石头制成的一切材料如砖头、水泥、石材、沙子等又随时都在空气里释放补充新的氡气。所以,在一定的环境条件下,两者之间已达到某种程度的平衡。但是,当氡气进入室内而无法排到室外中时,它将不断的在室内聚集,从而影响我们的身体健康。室内氡的主要来源有以下几个方面。
①从地基场所析出的氡,这些氡从与土壤接触的地面或墙体的裂缝中扩散到室内。一般而言,底层住房室内氡含量较高。
②建筑材料和装修材料中析出的氡,建筑材料和装修材料是室内氡的最主要来源,如砖头、水泥、混凝土、玻璃制品、地砖石材等。
③从户外空气带入室内的氡。在室外空气中氡的辐射剂量是很低的,可一旦进入室内,在不通风的条件下,氡就会在室内大量的聚集。室内氡的浓度随季节的不同会有所不同,一般冬季最高,夏季最低。同一天的不同时刻也会不同,一般下午空气中的氡气浓度最低,平原比山区要低。
④生活用水释放出来的氡。由于氡在水中有一定的溶解度,因此水中的氡在家庭使用过程中会释放到室内空气中;如果水中氡的含量较高,就会成为室内氡气的重要来源。
⑤用于取暖和厨房设备的天然气中释放出来的氡。煤炭、天然气、液化石油气及煤层等化石燃料在城乡居民生活能源中占有很大比例,这些燃料中含有较高浓度的铀、镭等放射性元素,因此这些燃料也是氡的来源之一。
3氡气的危害
前面提到222rn半衰期为3.82d,即使进入体内,也会有足够的时间被排除体外。因而,氡元素在体内产生危害的剂量很小。而氡的子体则不然,它是氡衰变形成的固态放射性子体链218Po、214Bi和210Pb。这些子体属金属粒子,其半衰期极短(一般为秒分量级)。这些子体衰变所释放出的α、β射线,以低剂量长期作用于人体五官,引起皮肤干燥、毛发脱落等病变,严重时引起皮肤癌。氡及其子体能附着于空气中的气溶胶粒上,悬浮在空气中,当随呼吸进入体内时,沉淀在气管壁或肺叶上,长期照射,会引发人体慢性炎症和支气管肺癌。当人体组织吸收氡及其子体时,会破坏DNA分子结构,且影响细胞的再生过程,从而引发血液疾病,如白血病等。需要指出的是由于氡污染潜伏期很长(15~40年),因此,即使人们生活在氡放射性高的环境中,从受到污染到人体发生癌变通常需要很长时间,很少会有患病的人认为是氡污染造成的。所以,精确的统计因室内氡污染引发的癌症病死亡率是不可能的。正因为如此,氡的危害更为可怕。
4氡的防护措施
就世界平均而言,来源于建筑物地基和周围土壤的约占室内氡的60.4%,来自建筑材料和室外空气分别占19.5%和17.8%。在我国,北京地区室内氡约有56.3%来自地基岩土,20.5%和20.5%来自建筑材料和室外空气,来自用水和燃料的氡合起来占不到3%。因此看来,对氡的防护主要是对建筑地基、建筑材料及装修材料和室内空气的防护。
①建筑在设计建造选址时,首先要对该区域进行有关的氡污染的论证和评价,应尽量避开土壤或岩石中放射性含量高的地区。在岩石、土壤中含放射性物质不高的地段,也要查明隐伏的或被揭露的地下断裂构造、裂隙发育程度、滑坡体缝隙、岩溶系列的洞穴和破碎带等氡气污染状况,尽量避开断裂带中可能含放射性物质较高的地区。
②在施工中应尽量选择高密度的建筑材料,提高混凝土的密实度,选择合适的水灰比、外加剂及加强振捣施工方法等,使混凝土更加致密,切实防止出现空隙和裂缝,减少氡进入室内的渗透路径。
③对于那些已有的建筑,要尽量查找、消除室内氡源。堵塞或密封氡从地基和周围土壤进入建筑内的所有通道、空隙,避免氡气经地基岩土和墙壁、地板等处进入室内,防止富氡地下水渗入,必要时可以喷涂防氡涂料、水泥等。
④在进行室内装修过程中,对装修材料的选择尤为重要。尤其对天然石材的选择上,尽量避免选择颜色鲜艳的石材。注意产品是否具有放射性检测合格的报告。
⑤通风是降低室内氡浓度、提高空气质量最简单最有效的方法。科学家监测表明,房屋门窗关闭或打开,室内氡的浓度可相差2~5倍。因此,每天务必开窗通风,使室内集聚的氡及其子体及时释放出去。
5结束语
由于氡气是人们看不见摸不着的东西,常常被忽略、不受重视。通过本文的介绍,加强人们对自身健康的保护,重视室内的居住环境改善,减少因氡污染患病几率。