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本文作者:張玲作者單位:安徽省建筑工程質量第二監督檢測站
0前言
氡氣是一種無色、無味天然放射性惰性氣體,它的發現讓人們認識到,在自然界中,不光有我們看到的巖石、土壤中有放射元素的存在,在我們每時每刻離不開的空氣中也存在著對人體有害的放射性物質。隨著研究的不斷深入,科學家發現氡是除吸煙以外引起肺癌的主要因素之一,是當前認識到的19種主要的環境致癌物質之一。本文介紹了氡氣的產生機理、來源、危害以及氡氣防護措施。
1氡氣的產生機理
地球上一切的巖石都含有放射性鈾和釷,它們不停地在衰變,在它們不停地衰變過程中產生了氡元素。氡是一種惰性氣體,不與周圍的任何物質發生作用。于是一些氡原子透過原子之間或石頭晶粒之間的間隙擴散到別的地方,特別是當石質疏松或裂縫較多時,這種情況更易發生。在鈾和釷衰變中會產生氡的三種同位素分別是222Rn、219Rn、220Rn。由于219Rn、220Rn的半衰期分別為3.9s和54.5s。它們在產生之后,從石頭里跑出來之前就衰變成固態放射性核素。因而,219Rn、220Rn在空氣中所占成分很少。222Rn的半衰期為3.82d,它有足夠的時間從石頭里跑出來,不發生衰變之前就擴散到比較遠的地點,散布到周圍空氣里去,將放射性衰變留待在空氣里進行。因此,我們所說的氡氣主要是指222Rn。
2室內氡氣的來源
空氣中的氡氣隨時都在衰變、減少,但是石頭以及由石頭制成的一切材料如磚頭、水泥、石材、沙子等又隨時都在空氣里釋放補充新的氡氣。所以,在一定的環境條件下,兩者之間已達到某種程度的平衡。但是,當氡氣進入室內而無法排到室外中時,它將不斷的在室內聚集,從而影響我們的身體健康。室內氡的主要來源有以下幾個方面。
①從地基場所析出的氡,這些氡從與土壤接觸的地面或墻體的裂縫中擴散到室內。一般而言,底層住房室內氡含量較高。
②建筑材料和裝修材料中析出的氡,建筑材料和裝修材料是室內氡的最主要來源,如磚頭、水泥、混凝土、玻璃制品、地磚石材等。
③從戶外空氣帶入室內的氡。在室外空氣中氡的輻射劑量是很低的,可一旦進入室內,在不通風的條件下,氡就會在室內大量的聚集。室內氡的濃度隨季節的不同會有所不同,一般冬季最高,夏季最低。同一天的不同時刻也會不同,一般下午空氣中的氡氣濃度最低,平原比山區要低。
④生活用水釋放出來的氡。由于氡在水中有一定的溶解度,因此水中的氡在家庭使用過程中會釋放到室內空氣中;如果水中氡的含量較高,就會成為室內氡氣的重要來源。
⑤用于取暖和廚房設備的天然氣中釋放出來的氡。煤炭、天然氣、液化石油氣及煤層等化石燃料在城鄉居民生活能源中占有很大比例,這些燃料中含有較高濃度的鈾、鐳等放射性元素,因此這些燃料也是氡的來源之一。
3氡氣的危害
前面提到222rn半衰期為3.82d,即使進入體內,也會有足夠的時間被排除體外。因而,氡元素在體內產生危害的劑量很小。而氡的子體則不然,它是氡衰變形成的固態放射性子體鏈218Po、214Bi和210Pb。這些子體屬金屬粒子,其半衰期極短(一般為秒分量級)。這些子體衰變所釋放出的α、β射線,以低劑量長期作用于人體五官,引起皮膚干燥、毛發脫落等病變,嚴重時引起皮膚癌。氡及其子體能附著于空氣中的氣溶膠粒上,懸浮在空氣中,當隨呼吸進入體內時,沉淀在氣管壁或肺葉上,長期照射,會引發人體慢性炎癥和支氣管肺癌。當人體組織吸收氡及其子體時,會破壞DNA分子結構,且影響細胞的再生過程,從而引發血液疾病,如白血病等。需要指出的是由于氡污染潛伏期很長(15~40年),因此,即使人們生活在氡放射性高的環境中,從受到污染到人體發生癌變通常需要很長時間,很少會有患病的人認為是氡污染造成的。所以,精確的統計因室內氡污染引發的癌癥病死亡率是不可能的。正因為如此,氡的危害更為可怕。
4氡的防護措施
就世界平均而言,來源于建筑物地基和周圍土壤的約占室內氡的60.4%,來自建筑材料和室外空氣分別占19.5%和17.8%。在我國,北京地區室內氡約有56.3%來自地基巖土,20.5%和20.5%來自建筑材料和室外空氣,來自用水和燃料的氡合起來占不到3%。因此看來,對氡的防護主要是對建筑地基、建筑材料及裝修材料和室內空氣的防護。
①建筑在設計建造選址時,首先要對該區域進行有關的氡污染的論證和評價,應盡量避開土壤或巖石中放射性含量高的地區。在巖石、土壤中含放射性物質不高的地段,也要查明隱伏的或被揭露的地下斷裂構造、裂隙發育程度、滑坡體縫隙、巖溶系列的洞穴和破碎帶等氡氣污染狀況,盡量避開斷裂帶中可能含放射性物質較高的地區。
②在施工中應盡量選擇高密度的建筑材料,提高混凝土的密實度,選擇合適的水灰比、外加劑及加強振搗施工方法等,使混凝土更加致密,切實防止出現空隙和裂縫,減少氡進入室內的滲透路徑。
③對于那些已有的建筑,要盡量查找、消除室內氡源。堵塞或密封氡從地基和周圍土壤進入建筑內的所有通道、空隙,避免氡氣經地基巖土和墻壁、地板等處進入室內,防止富氡地下水滲入,必要時可以噴涂防氡涂料、水泥等。
④在進行室內裝修過程中,對裝修材料的選擇尤為重要。尤其對天然石材的選擇上,盡量避免選擇顏色鮮艷的石材。注意產品是否具有放射性檢測合格的報告。
⑤通風是降低室內氡濃度、提高空氣質量最簡單最有效的方法。科學家監測表明,房屋門窗關閉或打開,室內氡的濃度可相差2~5倍。因此,每天務必開窗通風,使室內集聚的氡及其子體及時釋放出去。
5結束語
由于氡氣是人們看不見摸不著的東西,常常被忽略、不受重視。通過本文的介紹,加強人們對自身健康的保護,重視室內的居住環境改善,減少因氡污染患病幾率。