室内空气污染与防治：第八章--室内氡对健康的影响课件

1、 第八章 室内氡对健康的影响CONTENTS目录第八章 室内氡对健康的影响8.1 自然界的氡均来自天然放射性衰变系列8.2 氡的测量方法8.3 室内、外的氡浓度水平8.4 居室空气中的氡暴露与居民肺癌发病率关系研究8.5 降低室内氡浓度的措施第八章 室内氡对健康的影响 8.1 自然界的氡均来自天然放射性衰变系列 氡是一种惰性气体,在实验室条件下，具有形成化合物的能力微弱。在0C时氡的密度为9.37g/L，在水中的溶解度为510cm3/L。通常室内空气中每1018个原子中才有一个氡原子。氡的原子序数是86. 自然界中的氡来自3个天然放射性衰变系列：铀系、钍系和锕系,有三种同位素：222Rn,22

2、0Rn,219Rn，它们均来自三个天然放射性衰变系列（铀系中还有另外一种氡的同位素218Rn，因其衰变分支比不到2%，且半衰期极短0.035秒，故忽略不计）。每个衰变系列中都涉及多种放射性核素，它们分别发出a、b或g射线。铀系中半衰期最长的核素是238U，半衰期45亿年。如果地球的年龄为46亿年，则238U只经过了一个半衰期多一点。所以地壳中还广泛存在着238U。钍系中半衰期最长的核素是232Th，半衰期140亿年。从地球诞生到现在，232Th只经过了不到1/3个半衰期，所以地壳中也广泛存在着232Th。锕系中寿命最长的核素是235U，半衰期7.04亿年。从地球诞生到现在，已经经过了6.5个半

3、衰期，所以地壳中235U的含量已经很少，仅为238U的0.7%。所以可以说自地球诞生时起大气中的氡就存在了。8.1.1 有关放射性和氡及其子体的特定单位 8.1 自然界的氡均来自天然放射性衰变系列 (1)放射性活度 是表明放射性强度的值，单位为贝可（Becquerel,Bq）。放射性物质每秒有一次衰变，其放射性活度为1Bq。它与基本单位的关系为1Bq=1s-1。以前使用的表示活度的非法定单位是居里（Curie,Ci），现已逐渐被贝可取代。它们的关系是：1Ci=3.7x1010Bq；1Bq=2.70 x10-11Ci；1pCi=0.037Bq；1Bq=27pCi。 (2)克镭当量（gRa） 过去

4、的辐射防护文献有用克镭当量来描述放射性强度，意思是辐射活度相当于多少克镭。但由于数值与能量有关，现已弃置不用。具体定义是：任何发出射线的放射性物质，在距它1cm处产生的照射量率等于8.25c/h，其放射性强度就相当于1mg镭当量。由于射线能量不同，即使相同活度的放射源，也会有不同的克镭当量数。(3)卢瑟福（Rd） 在过去的文献中也有用卢瑟福为单位表示放射性活度的，这是为了纪念卢瑟福而命名的，现在已很少用。1 Rd相当于106衰变/秒,即1Rd=106Bq=0.027mCi。(4)照射量与照射量率 照射量表示X或射线在单位质量空气中，释放出的全部电子（正、负）被空气完全阻止时，在空气中形成的一种

5、符号的离子总电荷的绝对值（单位：库仑，C）。照射量的单位为伦琴（Noentgen,R）：1R=2.58x10-4C/kg。过去伦琴既作为照射量的单位，也作为吸收剂量的单位。1956年决定伦琴只作为照射量的单位，而以拉德（rad）作为吸收剂量单位。现在又以戈瑞（Gray,Gy）取代了拉德。照射量率为单位时间内的照射量，单位为伦琴/秒（R/s），即1R/s=2.58x10-4C/(kgs)。（5）吸收剂量 表示单位质量吸收的能量，单位为焦耳每千克（Jkg-1）吸收剂量专用单位名称是戈瑞（Gy）。（6）剂量当量 指一定吸收剂量产生的生物效应，与射线种类和照射条件有关。换句话说，在知道了人体接受的吸收

6、剂量后，还不能说明人体受到了多大伤害，还需要引入剂量当量。8.1.2 表示氡及其子体的特定名词和单位 1）空气中氡的浓度 空气中氡浓度以每立方米空气中氡的衰变数表示，单位为贝可/米3（Bq/m3）。过去用皮居/升（pCi/L）表示也很普遍。它们的关系是：1pCi/L=37Bq/m3；1Bq/m3=0.027pCi/L在过去的文献中，也有用爱曼（E）表示氡的浓度的，1E=10-10Ci/L=3700Bq/m3。（2）氡子体的潜能 一个氡子体原子的潜能（p）等于其衰变到210Pb之前发射的能量之和。（3）空气中氡子体的潜能浓度 定义为单位体积空气中所有氡子体原子潜能的总和，以每立方米空气中的焦耳数

7、（J/m3）表示，（4）工作水平（WL） 空气中氡子体的潜能浓度也可用工作水平（Working Level）来表示。（5）氡暴露量和氡子体的潜能暴露量 氡暴露量是指个体在一定时间内，受到氡浓度暴露的时间积分，单位为Bqh/m3。氡子体的潜能暴露量是指个体在一定时间内，受到氡子体潜能浓度暴露的时间积分。（6）工作水平月（WLM） 矿工的氡子体潜能暴露量，美国通常以工作水平月（WLM）表示。（7）平衡当量浓度与平衡因子 这是描述氡及其子体的特定概念。如果母体的衰变常数与子体的衰变常数相比可以忽略不计，经过一定时间后，就会达到一种恒定的放射性平衡状态。 （8）氡子体的未吸附份额 氡-222衰变，顺序

8、生成其短寿命子体产物218Po（RaA），214Pb（RaB），214Bi（RaC）和214Po（RaC）。在钋-218刚形成的时候，它是气体中未被吸附的原子，带正电。但经过极短时间即被气溶胶粒子吸附。这些被吸附氡子体粒子的沉降特性与其物理性质和气溶胶的物理性质有关。未被吸附的氡子体移动速率明显高于被吸附的氡子体。因此呼吸系统不同部位接受的来自氡子体的辐射剂量，与空气中未被吸附的氡子体份额有关。在气溶胶浓度较高的空气中，氡子体几乎全被吸附，而在较清洁的空气中，未被气溶胶吸附的氡子体就会占一定份额。为了明确解吸入氡子体造成的剂量分布，需了解空气中氡子体的未吸附份额，其定义为：空气中未被吸附的氡子

9、体浓度除以空气中氡子体的总浓度（吸附的和未吸附的）。 （9）居留因子 在一般情况下，室内氡浓度要高于室外。为了清楚了解个体接受的来自氡及其子体的暴露剂量，就要了解个体在室内和室外的停留时间比例。个体在室内的停留时间占总的时间比例，定义为居留因子。8.2 氡的测量方法8.2.1 双滤膜法这是一种最经典的空气中氡浓度的主动瞬时测量方法。主要设备是氡的取样筒（俗称炮筒）和计数器。取样筒的入口和出口都用滤膜封闭。取样时以10L/min的流速抽动空气通过取样筒。入口滤膜将滤掉所有的固态氡子体粒子，而只让纯氡气进入取样筒。氡气经由取样筒到达出口滤膜时又会有一部分衰变成氡子体（主要是218Po），从而被出口

10、滤膜挡住。出口滤膜上氡子体的量取决于过滤效率、流速和取样筒长度。取样后1min和取样后16min，分别测量出口滤膜上的计数15min，把数值代入给定公式中，即可算出空气中的氡浓度。8.2.2 固体径迹法此法亦称固体径迹探测器法（SSNDT），是一种累积被动测量方法。在探测盒中放置一小块塑料体（通常为CR-39）作为探测器。用滤膜封住探测盒空气入口处，以防空气中的氡子体进入。8.2.3 驻极体电离室氡探测器驻极体电离室氡探测器（EICs）是另外一种累积被动氡探测器。探测器包括一个长期充电驻极体-一个聚四氟乙烯静电充电盘。8.2.4 闪烁瓶法这是一种瞬时被动测氡方法，历史最久，使用简单，方法可靠，

11、广泛用于实验室和现场测量。主要设备是闪烁瓶和计数装置。闪烁瓶由有机玻璃制成，内涂硫化锌粉。最主要的要求是闪烁瓶不能漏气。8.2.5 活性炭吸附法活性炭吸附法测氡也是一种被动测氡方法，不需动力。主要设备是活性炭盒与碘化钠探头多道能谱仪。测量之前，先把活性炭盒打开，放入高温烤箱中使已被吸附的氡及其子体释放出来。取出活性炭盒密封待用。测量时把活性炭盒密封条打开，放入待测房间，使其吸附房间内空气中的氡气。一般放置2-7天。.2.6 氡的连续测量法连续测氡方法主要有3种类型。一为闪烁瓶法，以一定速率抽动空气通过滤纸进入闪烁瓶，滤纸会过滤掉空气中的氡子体和尘埃。氡在闪烁瓶中衰变，生成氡子体时和氡子体衰变时

12、生成的粒子撞击闪烁瓶中的硫化锌层，发出荧光，可被光电倍增管探头探测到。隔一定时间测量一次，达到连续测量的目的。二为电离室法，空气中的氡经滤膜扩散进入电离室。虽然有些滞后，但电离室中的氡浓度与空气中的氡浓度是一致的。记录电离室的数据即可确定空气中的氡浓度，达到连续测量的目的。第三种方法是探测室法，室内空气通过滤膜进入探测室，然后用固体硅探测器直接测量氡子体衰变生成的粒子。一般连续法测氡的探测下限为18Bq/m3。8.3 室内、外的氡浓度水平8.4 居室空气中的氡暴露与居民肺癌发病率关系研究8.5 降低室内氡浓度的措施选择建房地点对降低室内氡浓度水平很重要，因为室内空气中绝大部分的氡都来自地基土壤

13、。建房地区土壤中的放射性核素含量，特别是铀和镭的含量，应在正常水平；不要在地质断裂带附近建房。这件事说起来容易，做起来难。一般人不知道哪里放射性水平高，哪里低，哪里是断裂带。况且如果祖祖辈辈都生活在这里，不在这里建房到哪里去建？这里要提醒的是，在可能的情况下，要选择建房地点。在建房之前，要向有关部门了解建房地点的放射性水平，附近有没有地质断裂带。不要把房建在尾矿坝上、不要把房建在空气不流通的地方。尽量不要在经常发生逆温现象的地区建房。天然石材的选用也要注意。并不是所有天然石材放射性核素含量都高，不能用做建筑材料，而是要注意某些天然石材选用。一般来讲，岩浆岩中的酸性侵入岩，如花岗岩，放射性含量较高；沉积岩中的碎屑沉积岩，如页岩，放射性含量也比其它石材高。花岗岩和页岩都不适宜用做居室的建筑材料，特别不适宜用做居室的内装修材料。建造排氡地基是最有效的减低室内氡的方法。居室内的氡有80%到90%来自地基下的土壤。如果在建房之初就注意到降低室内氡的问题，在地基方面采取一些措施，就可以起到事半功倍的效果。没有地下室的住宅，可在屋内水泥地板的下方建一个1m1m0.5m的聚氡室，由管道通到室外。聚氡室四壁应由松透的空心砖建成，砖与砖之间要留有较大缝隙。在聚氡室四周要回填一些小的碎石，以利于土壤中的氡气扩散到聚