氡污染的来源危害防护及我国现状

氡污染的来源危害防护及我国现状姓名： 学号：摘要 本论文对生活中的常见的电离辐射危害源氡气进行了研究，氡是仅次于抽烟的第二大致癌因素，对人体健康的危害十分大。本资料介绍了氡气的性质，来源以及危害。并且通过调查了一些我国室内氡研究的资料，发现我国近些年来室内氡含量明显增加，在此基础上，提出了一些防治氡的建议。关键词 氡气 氡的危害 我国氡浓度现状 氡的防治1 引言氡是一种无色，无味，化学性质极不活泼，具有天然放射性的惰性气体，主要以222Rn的形式存在，仅次于吸烟构成导致肺癌的第二大诱因，国际癌症研究机构把氡归为类致癌因素, 世界卫生组织将其列为19种致癌物质之一。近些年来，随着公众对健康问题的关注程度越来越高，室内空气问题越来越受到公众的关注，作为室内主要污染物之一，氡也成为了人们研究的热点。建筑材料，建筑结构，甚至与人们的生活习惯都会影响室内氡的浓度。绝大多数人每天在室内度过的时间都要远远超过在室外度过的时间，研究表明，室内普遍存在的氡会使肺癌的患病几率显著提高。本文综述了氡的来源，危害，防护，以及我国室内氡含量的现状等问题。2 氡的性质自然界氡主要以222Rn，220Rn，219Rn三种同位素的形式存在，它们分别源于铀系，钍系和锕系，其半衰期分别为3.8235d,55.6s和3.96s。220Rn，219Rn半衰期都很短，因此通常对人体的影响比较小，对人体照射意义更大的是222Rn，下文主要叙述的均为222Rn。222Rn，密度为为9.96kg/m3,约为空气的7.5倍，氢气的100多倍。地面大气中氡的重量百分比平均大小为6.53 10- 17%，即氡浓度约为 4.44 Bq/m3，大气中，氦的浓度随着高度的升高而迅速上升。氡气具有十分强的扩散能力，空气中的扩散系数为0.105cm2/s，水中扩散系数为 0.82 10- 5cm2/s。另外，氡的吸附能力较强，几乎能被所有的固体尤其是松散多孔物质吸附，这个特性在一定程度上使得室内的辐射水平有所提高。另外，氡可以进一步衰变产生一系列衰变产物，通常称这些为氡子体，氡子体的半衰期相对较短。大部分衰变时间生成粒子，我们知道，粒子对于人体的影响更多的是内照射，它对于外照射的影响相对比较小，而氡及其子体非常容易吸附到微粒上，通过呼吸道进入人体，并可沉积在肺部，通过内照射的形式对人体健康造成伤害。3 氡气的来源氡气是一种天然的放射性核素，室外的氡气属于不可控制的天然辐射照射，而对于室内的氡气，它的含量是可以控制的，它的来源主要包括房子地基，周围土壤和岩石，建材，室外空气，天然气和供水。1.房子地基及其周围土壤岩石房子地基和周围的土壤岩石中的氡可以通过自由扩散或形成载氡气体渗流进入室内。定义单位时间内经由单位地面进入室内的氡的活度为面积析氡率，其值的大小与进入室内的速度与土壤密度，土壤中226Ra含量，土壤中氡扩散长度等物理量的大小有关。对于平房或地层建筑，地基与周围土壤岩石中的氡是室内氡含量的主要来源。2.建材随着住房装修热的兴起，建筑装修材料正逐渐成为室内氡污染的主要来源。不断听闻有某某地板，某某装修公司被曝出材料有质量问题的消息。建筑装修材料一般都具有镭，而镭经过衰变可以产生氡，因此建材对室内氡含量的影响很大，尤其是对于使用采用含镭较多的工业废渣制成的材料装修的房屋，氡含量会显著提高。当然建材的氡析出能力出了与其含镭量有关外，还与其孔隙率，颗粒大小，空隙的几何形状等有关。对于高层的建筑物，建材，装修材料是室内氡的主要来源。3.室外空气在开阔大气中，放射性惰性气体元素氡产生以后，通过分子扩散或渗流离开其母体所在的岩石或土壤进入大气环境并随大气物质在各种气象因素作用下运移和分布。室外空气进入室内的主要途径是室内外空气交换。室内外空气交换将一些室外环境空气中的氡带到室内，在某些情况下，室外空气中的氡是室内氡的一个重要来源。4.供水氡在水中是可溶的，当含氡的水暴露于空气时，大部分将从水中释放出来。水对室内氡浓度的影响取决于室内用水的氡含量，用水量，和用水方式，可以想见，在大多数情况下，水对室内氡含量的影响都是微乎其微的。仅有当水温较高或者水暴露在空气中的面积很大时，水中氡对室内氡的影响才会比较大，可以想象，淋浴等都可以使室内氡含量显著提高。5.天然气天然气中的氡影响变化很大，有时测量结果显示没有影响，有时会异常的高。当其在室内燃烧时，其中氡会释放到室内环境中，如果房间通风不好，则天然气可能成为室内氡主要来源。据资料显示，世界平均水平来源于建筑物地基和周围土壤的氡约占室内氡的60.4%，来自建筑材料和室外空气的氡分别占19.5%和17.8%。而北京地区调查结果表明，室内氡约有56.3%，20.5%和20.5%分别来自地基岩石、建筑材料和室外空气，来自燃料和用水的氡合起来约占3%。可以看出，一般情况下，对室内氡含量的影响大小，排序为：房基及周围土壤建筑材料室外空气天然气生活用水4 我国的室内氡污染现状随着生活质量的提高, 健康越来越成为人们关注的焦点, 我国在室内氡调查和研究方面也做了很多深入的工作。下表为上世纪80年代部分地区室内空气氡浓度。表180年代我国部分地区室内空气中氡浓度Tab11The concentration of indoor radon in some regions in China (Bq /m3 )地区 测量年份 房间数 浓度平均值 地区 测量年份 房间数 浓度平均值黑龙江 413 20.8 福建 338 51.8 辽宁 397 30.0 安徽 856 16.2 吉林 51 8.7 湖北 380 22.5 内蒙古 1987 277 31.5 阿坝州 521 22.7 青海 19861989 162 20.9 四川乐山 629 10.5 宁夏 19871988 149 21.3 重庆 602 19.3 甘肃 19861988 1213 39.3 湖南 78 42.8 陕西 19851987 837 43.3 江西 343 20.7 西藏 252 9.6 贵州 19891993 26.3 贵阳 19931998 5 33.9 河南 19871988 350 21.5北京 19841985 537 30.3 广东 19841986 220 19 山西 204 27.5 深圳 19831992 385 26.8 山东 19861988 46 18.7 海南西部 19921994 40 29.7 江苏 19871989 486 17.0 海口 521 22.7 上海 19871989 148 11.8 香港 41 浙江 1987 209 17.2 台湾 250 10河南 19871988 350 21.5 随着我国节能减排政策的推行以及发展循环经济的要求, 高密闭性建筑结构和掺工业废渣的基建材料已成为城镇房屋建设的必然趋势。然而建筑物的高密性导致室内通风不畅, 氡大量累积, 工业废渣含有较高的天然放射性核素, 用其生产的建筑材料是潜在的高氡污染源, 加之因解决用地紧张等问题而对地下空间的开发利用以及房地产业和室内装潢业的急速发展等, 使得我国室内氡浓度增高较快, 并且有逐步增高的趋势。如下图所示。表22002到2004年代我国部分地区室内空气中氡浓度地区 测量年份 房间数 浓度平均值 地区 测量年份 房间数 浓度平均值上饶 20022004 143 83.3 乌鲁木齐 20022004 45 75.3吐鲁番 20022004 26 70.8 平凉 20022004 54 70.7黄山 20022004 35 68.7 珠海 20022004 327 60.6 长春 20022004 39 58.4 贵阳 20022004 51 57.7 汕头 20022004 13 51.5 元阳 20022004 29 49.0 深圳 20022004 250 47.2 广州 20022004 245 48.1 青岛 20022004 108 45.7 北京 20022004 432 45.2 拉萨 20022004 45 43.9 南宁 20022004 14 44.3 昆明 20022004 26 43.5 上海 20022004 183 37.7 武汉 20022004 116 35.5 天津 20022004 21 33.2 海宁 20022004 24 29.3 太原 20022004 119 28.3 郑州 20022004 296 28.2 淄博 20022004 21 22.1 对比两张表可以看出，我国的室内氡污染现状较之以前要差很多。5 氡污染的危害根据联合国原子辐射效应科学委员会估计，天然辐射对公众的年有效剂量约为2.4mSv，其中氡及其子体约占70%，可见，人们所受的天然辐射主要来自氡及其子体。氡对人体的危害有两种，体内辐射和体外辐射,以体内辐射为主。体内辐射：氡及其子体经呼吸道进吸入肺部后，衰变形成的一系列氡子体不再是气体而是以固体微粒沉积在肺内，氡及其子体在体内发生粒子衰变，形成对人体致命的内辐射，可导致肺癌；另外，氡还对人的脂肪有很高的亲和力，从而影响人的神经系统，使人精神不振、昏昏欲睡。体外辐射：氡气及其子体衰变产生的射线，引起的电子激发作用和电离作用使机体分子不稳定，导致蛋白质分子键断裂和畸变。辐射不仅可以扰乱和破坏细胞组织的正常代谢活动，而且可以直接破坏细胞组织的结构，对人体产生躯体损伤效应，导致生育力降低、遗传病和先天畸形等等。6 氡的防治方法近年来，人们对氡气的危害进行了大量的研究，越来越重视对氡气危害和防护的研究，积极采取措施来减少其对人的危害。控制室内氡浓度的方法如下。对于尚未建好的房子，首先在选址时注意对土壤中氡源的抑制，对于土壤中氡浓度较高的地段，房屋设计时应包括明确的防氡标准。对于已经改好的房子，若发现地基或建材中镭含量较高，可以用含量低的，透气不良的严密材料更换，阻挡氡进入。装修时选择符合标准的建筑和装修材料。或用封闭剂将已装修不合格材料封闭。将水，电等进出线的空隙或缝隙堵死。可以有效减少氡浓度。多通风，这时最简单有效的方法。最好不要在室内吸烟。7 结语人们所受的天然辐射很大程度来自于氡，氡对人体的危害很大。对室内氡含量进行控制，可以有效减少人体所受的辐射。我国室内氡含量不容乐观。参考文献1.辐射防护概论2. 张文涛 李静.居室中放射性污染调查与辐射