室內氡的主要來源及其對人體健康的危害

    在1895年和1898年先后發現X射線和鐳之前，人類只受到天然本底輻射的照射。而隨著人類對放射性核素及石料建材等的大量使用，人類受到越來越多的輻射照射。這或多或少地影響著人類的身體健康。而作為普通公眾，所受到的輻射主要來源是天然輻射及療檢查和核事故等帶來的人工輻射。療檢查和核事故帶來的人工輻射在大多情況下是不可避免的，因此我們也*無法采取有效措施來減少這一部分輻射。據統計，天然輻射對公眾的年有效劑量約為2.4mSv。其中氡及其子體所帶來的輻射約為1.3mSv，來自土壤和巖石的輻射約0.46mSv,來自宇宙射線約為0.39mSv等。由此可見，人體接受到的天然輻射中，來自氡及其子體部分占了一半左右。而又有研究表明，通常情況下室內氡的含量要遠遠高于室外，而且人的一生有約2/3的時間在室內。因而室內氡對人體帶來的輻射危害是不可忽視的。而室內氡的含量又是在一定范圍內可控的。因此，了解室內氡的來源及其對人體健康的危害和必要的防護措施是有其必要性的。首先，讓我們認識一下什么是氡，以及它的一些基本性質。氣態氡是無色無味的惰性氣體，原子序數為86，屬重元素；其化學性質不活潑，易溶于水、油脂和煤油中。同時氡的吸附能力較強，可被松散多孔的物質吸收，此特點可使室內氡的輻射水平有所增加。氡是地殼中放射性鈾、鐳和釷的衰變產物，是一種稀有氣體，因此地殼中含有放射性元素的巖石總是不斷地向四周擴散氡氣，使空氣中和地下水中多多少少含有一些氡氣。氡是1900年由道恩（F.E.Dorn）在德國發現的。氡*初發現時被稱為“鐳射氣”，第二年艾爾斯特（Elster）和克瑞太爾（Creitel）*對大氣中氡進行測量后指出，“鐳射氣”在大氣中普遍存在，為其組成部分。  氡—222（氡的同位素中對人體造成輻射危害的主要是氡—222）是放射性核素鈾衰變系列的衰變產物。其衰變母體鈾—238廣泛存在于地殼中，半衰期長達44.7億年。鈾—238經過一系列過程衰變為鐳—226，其半衰期為1602年。接下來的衰變產物是惰性氣體氡—222，半衰期是3.82天。隨后繼續衰變為釙—218、鉍—214、鉛—214等氡子體，它們的半衰期從26.78分至164微秒不等。  那么，氡對人體究竟有哪些害處呢？  氡對人體的危害主要有兩種：體外輻射和體內輻射，其中以體內輻射為主。 一、體外輻射  氡給人帶來的體外輻射的危害是較小的。因氡的衰變以α衰變為主，而α射線的電離作用大，穿透能力較差，所以難以穿透人體的皮膚對人體造成較大的危害。但它也能對人體的造血器官、神經系統和消化系統造成一定的損傷。但總的來說危害相對不大。因此，在這里*不作詳細討論了。  二、體內輻射  由于氡存在于空氣中，因此很容易通過呼吸道進入人體。當氡及其子體經呼吸道進入肺部后，衰變形成的一系列氡子體不再是氣體而是以固體微粒沉積在肺部。此時，氡及其子體在體內發生衰變，形成對人體致命的內照射，可導致肺癌。另外，氡還與人的脂肪有很高的親和力，從而影響到人的神經系統，使人精神不振、昏昏欲睡。  

    從另一方面講，氡對人體的危害又可分為確定性效應和隨機效應兩類。確定性效應表現為在高濃度氡的環境下，機體出現血細胞的變化。由于氡對人體脂肪有很高的親和力，當氡與神經系統結合后危害會更大。隨機效應主要表現為氡能誘發肺癌。氡濃度越高，人體患肺癌的幾率越大。但是這僅僅是概率上的增加，并不意味著在高濃度氡的環境下*一定會患肺癌，也不意味著在低濃度氡環境下*不會有患肺癌的危險。不確定性是隨機效應的一大特點。到此，我們已經了解了氡對人體危害的種類，那么氡具體是通過怎樣的途徑對人體造成傷害的呢？在前面我們已經了解到氡及其子體的危害主要是通過內照射進行的。沉積在肺部的氡及其子體在衰變過程中產生的α、β、γ射線能擊飛DNA分子某些原子的外層電子，產生“原生電離”，而擊飛的電子多數具有較高的能量，又能引起“次級電離”。這一系列的電離輕則造成DNA的分子結構的改組，產生基因突變；重則造成染色體的斷裂，引起染色體結構的畸變。而且α、β、γ射線作用于人體內的水能產生H〃和〃OH自由基，進而產生強氧化劑H2O2及HO2。H2O2及HO2都是基因突變的誘導劑，能夠引起基因的化學誘變。這些突變有可能激活一些原癌基因，產生癌變；或產生一些致癌基因，引起組織癌變。由此可見，氡及其子體是一定會給機體造成傷害的，這*產生了我們所說的“確定性效應”。但其對機體造成的傷害是可能被機體自身所修復的，因此不一定會使整個機體出現異常，這也*產生了我們所說的“隨機效應”。 我想，通過以上的介紹，我們對氡對人體的危害已有了一定的了解。那么，既然知道了氡對人體有害，我們*要找出氡的來源（這里指室內氡的來源），以便我們對其采取必要的措施進行防護。因此，以下我們將介紹室內氡的主要來源。室內氡的來源較多，主要包括以下幾個方面： 

    一、地基的土壤和巖石中的氡：房屋地基的土壤和巖石以及沿裂隙從地下深處遷移來的氡都可以通過擴散和滲透進入室內。由于近地表分布的各類巖石和土壤中鈾、釷含量各不相同，因 此由鈾、釷衰變產生的氡的多少也有所差異。從而導致室內來自土壤和巖石的氡的多少產生差異。除了土壤和巖石中鈾、釷含量以外，該地區的土壤的致密程度也影響著來自土壤和巖石的氡的多少。土壤越致密，氡的析出率*越低，進入室內的氡*越少。此外，地面建筑與地下建筑氡濃度也有較大差異。（表1來自1997年的調查結果）

表1  北京市地面與地下公共場所平均氡濃度比較(Bq/m3）

    二、建筑材料產生的氡由于建筑材料中含有一定量的鈾、鐳，其衰變生成的氡可以進入室內。當建筑物使用了鈾、鐳等放射性元素含量較高的建筑材料時，這些建筑材料對室內氡的貢獻很大。20世紀80年代以前我國居民住宅建筑材料主要是水泥和粘土磚，鈾含量和鐳含量較低，對室內氡的貢獻處于正常平均水平。20世紀90年代以后粘土磚使用逐漸減少，取而代之的是粉煤灰砌塊磚。而粉煤灰磚發泡多孔，孔隙度超過60%，氡的析出率很高。此外，裝修用的石材板和瓷磚大量應用，又增加室內氡的來源。因此，建材的選擇對室內氡濃度有著重要的影響。以下是我國常用建材放射性核素比活度水平：（表2）

    三、天然氣中的氡：天然氣作為一種較為清潔的能源已經進入千家萬戶。天然氣是采自地下深部的氣體，因而或多或少含有一定量的氡。天然氣中的氡濃度變化很大，有的測不出來，有的高達50kBq/m3。因而，在使用天然氣時，要注意及時排風，防止氡全部釋放在室內，對人體造成健康傷害。 
    四、生活用水中的氡易溶于水，其半衰期很短，可以從水中迅速衰變逸出。因此地表水中氡含量較低，基本上不存在因水而來的氡問題。城市中在對水進行處理時，會將水暴露于空氣中，使氡可以逸出，因此也不會帶來大的氡污染。然而在以地下水作為直接用水來源的地區（以農村為主），則可能因為供水系統封閉導致氡不能及時逸出，而通過淋浴或其他家庭活動釋放出來，增加室內氡濃度，甚至對室內氡污染起到支配作用。值得一提的是，溫泉和地熱水都來自地下深部，氡含量較高。（表3）  表3溫泉和地熱水中的氡濃度。

     五、室外空氣中的氡  由于通常情況下室外氡濃度遠低于室內，所以來自室外空氣的氡往往被人們所忽視。而事實上，在一些高氡地質背景區室外氡濃度較高，尤其是在一些礦山附近氡濃度甚至可能高于室內。因此，在不同地區根據當地情況采取適當的防護措施，減少室外空氣對室內氡的貢獻也是必要的。  以上便是室內氡的主要來源。當了解了室內氡的來源，我們便能采取適當的措施進行防護，減少室內氡對人體帶來的危害。根據室內氡的來源，我們可以逐一從源頭上減少室內氡的含量：  

    一、新建住宅在條件允許的情況下應盡量避開高氡背景區，以減少來自地基的土壤和巖石的氡。

    二、選用合格輻射水平的建筑材料，盡量少用或不用放射性水平高的石材。同時，選擇適當的涂料可以封堵建材的氣孔，降低氡的析出率，從而達到降低室內氡含量的目的。 

    三、在使用天然氣時，注意保持通風順暢，減少氡在室內的沉積。

    四、生活用水*好在使用前使其暴露于室外空氣中一段時間，使水中的氡充分逸出，從而減少來自生活用水中的氡。

    五、一般情況下，由于室外氡濃度較低，保持良好的通風*能有效地減低室內氡濃度。然而在室外氡濃度較高的地區應適當減少開窗通風，防止室外氡過多進入室內。另外，由于氡在人體內組織的溶解度不是很高，人體一旦脫離含氡環境，氡會很快經肺排出。當人進入含有較高濃度氡的環境時，30～40min吸入和呼出的氡達到平衡，當離開此環境1h后，90%的氡被排出。所以早上做戶外運動有利于晚上吸入氡的排出。除了室內氡濃度外，吸煙也對人體受到危害有很大貢獻。據研究顯示，吸煙與氡共同作用于人體將使人體患肺癌的幾率成倍增長。以下是氡及其子體致肺癌的終生危險度，表中加入了吸煙給患肺癌帶來的影響。（表4）

表4  氡及其子體致肺癌的終生危險度

    從表中可以看出，在相同氡濃度的條件下，吸煙者患肺癌的幾率遠高于不吸煙者。因此，為了我們的健康應盡量不要吸煙。 到此，我們已將室內氡的主要來源及其對人體健康的危害和一些防護措施作了相關介紹。希望人們在了解了氡對人體的危害后，積極采取措施減少所受到的危害，保持健康的身體！當然，減少室內氡給人體帶來的危害不僅僅是普通公眾的事。由于這是一個涉及范圍較廣的問題，所以應引起*的足夠重視。由*制定一定的法規以減少建材等帶來的氡污染。而且還應投入一定的人力物力加強研究力度，以從根本上減少室內氡給人體帶來的危害。