室内氡的主要来源及其对人体健康的危害

    在1895年和1898年先后发现X射线和镭之前，人类只受到天然本底辐射的照射。而随着人类对放射性核素及石料建材等的大量使用，人类受到越来越多的辐射照射。这或多或少地影响着人类的身体健康。而作为普通公众，所受到的辐射主要来源是天然辐射及疗检查和核事故等带来的人工辐射。疗检查和核事故带来的人工辐射在大多情况下是不可避免的，因此我们也*无法采取有效措施来减少这一部分辐射。据统计，天然辐射对公众的年有效剂量约为2.4mSv。其中氡及其子体所带来的辐射约为1.3mSv，来自土壤和岩石的辐射约0.46mSv,来自宇宙射线约为0.39mSv等。由此可见，人体接受到的天然辐射中，来自氡及其子体部分占了一半左右。而又有研究表明，通常情况下室内氡的含量要远远高于室外，而且人的一生有约2/3的时间在室内。因而室内氡对人体带来的辐射危害是不可忽视的。而室内氡的含量又是在一定范围内可控的。因此，了解室内氡的来源及其对人体健康的危害和必要的防护措施是有其必要性的。首先，让我们认识一下什么是氡，以及它的一些基本性质。气态氡是无色无味的惰性气体，原子序数为86，属重元素；其化学性质不活泼，易溶于水、油脂和煤油中。同时氡的吸附能力较强，可被松散多孔的物质吸收，此特点可使室内氡的辐射水平有所增加。氡是地壳中放射性铀、镭和钍的衰变产物，是一种稀有气体，因此地壳中含有放射性元素的岩石总是不断地向四周扩散氡气，使空气中和地下水中多多少少含有一些氡气。氡是1900年由道恩（F.E.Dorn）在德国发现的。氡*初发现时被称为“镭射气”，第二年艾尔斯特（Elster）和克瑞太尔（Creitel）*对大气中氡进行测量后指出，“镭射气”在大气中普遍存在，为其组成部分。  氡—222（氡的同位素中对人体造成辐射危害的主要是氡—222）是放射性核素铀衰变系列的衰变产物。其衰变母体铀—238广泛存在于地壳中，半衰期长达44.7亿年。铀—238经过一系列过程衰变为镭—226，其半衰期为1602年。接下来的衰变产物是惰性气体氡—222，半衰期是3.82天。随后继续衰变为钋—218、铋—214、铅—214等氡子体，它们的半衰期从26.78分至164微秒不等。  那么，氡对人体究竟有哪些害处呢？  氡对人体的危害主要有两种：体外辐射和体内辐射，其中以体内辐射为主。 一、体外辐射  氡给人带来的体外辐射的危害是较小的。因氡的衰变以α衰变为主，而α射线的电离作用大，穿透能力较差，所以难以穿透人体的皮肤对人体造成较大的危害。但它也能对人体的造血器官、神经系统和消化系统造成一定的损伤。但总的来说危害相对不大。因此，在这里*不作详细讨论了。  二、体内辐射  由于氡存在于空气中，因此很容易通过呼吸道进入人体。当氡及其子体经呼吸道进入肺部后，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部。此时，氡及其子体在体内发生衰变，形成对人体致命的内照射，可导致肺癌。另外，氡还与人的脂肪有很高的亲和力，从而影响到人的神经系统，使人精神不振、昏昏欲睡。  

    从另一方面讲，氡对人体的危害又可分为确定性效应和随机效应两类。确定性效应表现为在高浓度氡的环境下，机体出现血细胞的变化。由于氡对人体脂肪有很高的亲和力，当氡与神经系统结合后危害会更大。随机效应主要表现为氡能诱发肺癌。氡浓度越高，人体患肺癌的几率越大。但是这仅仅是概率上的增加，并不意味着在高浓度氡的环境下*一定会患肺癌，也不意味着在低浓度氡环境下*不会有患肺癌的危险。不确定性是随机效应的一大特点。到此，我们已经了解了氡对人体危害的种类，那么氡具体是通过怎样的途径对人体造成伤害的呢？在前面我们已经了解到氡及其子体的危害主要是通过内照射进行的。沉积在肺部的氡及其子体在衰变过程中产生的α、β、γ射线能击飞DNA分子某些原子的外层电子，产生“原生电离”，而击飞的电子多数具有较高的能量，又能引起“次级电离”。这一系列的电离轻则造成DNA的分子结构的改组，产生基因突变；重则造成染色体的断裂，引起染色体结构的畸变。而且α、β、γ射线作用于人体内的水能产生H〃和〃OH自由基，进而产生强氧化剂H2O2及HO2。H2O2及HO2都是基因突变的诱导剂，能够引起基因的化学诱变。这些突变有可能激活一些原癌基因，产生癌变；或产生一些致癌基因，引起组织癌变。由此可见，氡及其子体是一定会给机体造成伤害的，这*产生了我们所说的“确定性效应”。但其对机体造成的伤害是可能被机体自身所修复的，因此不一定会使整个机体出现异常，这也*产生了我们所说的“随机效应”。 我想，通过以上的介绍，我们对氡对人体的危害已有了一定的了解。那么，既然知道了氡对人体有害，我们*要找出氡的来源（这里指室内氡的来源），以便我们对其采取必要的措施进行防护。因此，以下我们将介绍室内氡的主要来源。室内氡的来源较多，主要包括以下几个方面： 

    一、地基的土壤和岩石中的氡：房屋地基的土壤和岩石以及沿裂隙从地下深处迁移来的氡都可以通过扩散和渗透进入室内。由于近地表分布的各类岩石和土壤中铀、钍含量各不相同，因 此由铀、钍衰变产生的氡的多少也有所差异。从而导致室内来自土壤和岩石的氡的多少产生差异。除了土壤和岩石中铀、钍含量以外，该地区的土壤的致密程度也影响着来自土壤和岩石的氡的多少。土壤越致密，氡的析出率*越低，进入室内的氡*越少。此外，地面建筑与地下建筑氡浓度也有较大差异。（表1来自1997年的调查结果）

表1  北京市地面与地下公共场所平均氡浓度比较(Bq/m3）

    二、建筑材料产生的氡由于建筑材料中含有一定量的铀、镭，其衰变生成的氡可以进入室内。当建筑物使用了铀、镭等放射性元素含量较高的建筑材料时，这些建筑材料对室内氡的贡献很大。20世纪80年代以前我国居民住宅建筑材料主要是水泥和粘土砖，铀含量和镭含量较低，对室内氡的贡献处于正常平均水平。20世纪90年代以后粘土砖使用逐渐减少，取而代之的是粉煤灰砌块砖。而粉煤灰砖发泡多孔，孔隙度超过60%，氡的析出率很高。此外，装修用的石材板和瓷砖大量应用，又增加室内氡的来源。因此，建材的选择对室内氡浓度有着重要的影响。以下是我国常用建材放射性核素比活度水平：（表2）

    三、天然气中的氡：天然气作为一种较为清洁的能源已经进入千家万户。天然气是采自地下深部的气体，因而或多或少含有一定量的氡。天然气中的氡浓度变化很大，有的测不出来，有的高达50kBq/m3。因而，在使用天然气时，要注意及时排风，防止氡全部释放在室内，对人体造成健康伤害。 
    四、生活用水中的氡易溶于水，其半衰期很短，可以从水中迅速衰变逸出。因此地表水中氡含量较低，基本上不存在因水而来的氡问题。城市中在对水进行处理时，会将水暴露于空气中，使氡可以逸出，因此也不会带来大的氡污染。然而在以地下水作为直接用水来源的地区（以农村为主），则可能因为供水系统封闭导致氡不能及时逸出，而通过淋浴或其他家庭活动释放出来，增加室内氡浓度，甚至对室内氡污染起到支配作用。值得一提的是，温泉和地热水都来自地下深部，氡含量较高。（表3）  表3温泉和地热水中的氡浓度。

     五、室外空气中的氡  由于通常情况下室外氡浓度远低于室内，所以来自室外空气的氡往往被人们所忽视。而事实上，在一些高氡地质背景区室外氡浓度较高，尤其是在一些矿山附近氡浓度甚至可能高于室内。因此，在不同地区根据当地情况采取适当的防护措施，减少室外空气对室内氡的贡献也是必要的。  以上便是室内氡的主要来源。当了解了室内氡的来源，我们便能采取适当的措施进行防护，减少室内氡对人体带来的危害。根据室内氡的来源，我们可以逐一从源头上减少室内氡的含量：  

    一、新建住宅在条件允许的情况下应尽量避开高氡背景区，以减少来自地基的土壤和岩石的氡。

    二、选用合格辐射水平的建筑材料，尽量少用或不用放射性水平高的石材。同时，选择适当的涂料可以封堵建材的气孔，降低氡的析出率，从而达到降低室内氡含量的目的。 

    三、在使用天然气时，注意保持通风顺畅，减少氡在室内的沉积。

    四、生活用水*好在使用前使其暴露于室外空气中一段时间，使水中的氡充分逸出，从而减少来自生活用水中的氡。

    五、一般情况下，由于室外氡浓度较低，保持良好的通风*能有效地减低室内氡浓度。然而在室外氡浓度较高的地区应适当减少开窗通风，防止室外氡过多进入室内。另外，由于氡在人体内组织的溶解度不是很高，人体一旦脱离含氡环境，氡会很快经肺排出。当人进入含有较高浓度氡的环境时，30～40min吸入和呼出的氡达到平衡，当离开此环境1h后，90%的氡被排出。所以早上做户外运动有利于晚上吸入氡的排出。除了室内氡浓度外，吸烟也对人体受到危害有很大贡献。据研究显示，吸烟与氡共同作用于人体将使人体患肺癌的几率成倍增长。以下是氡及其子体致肺癌的终生危险度，表中加入了吸烟给患肺癌带来的影响。（表4）

表4  氡及其子体致肺癌的终生危险度

    从表中可以看出，在相同氡浓度的条件下，吸烟者患肺癌的几率远高于不吸烟者。因此，为了我们的健康应尽量不要吸烟。 到此，我们已将室内氡的主要来源及其对人体健康的危害和一些防护措施作了相关介绍。希望人们在了解了氡对人体的危害后，积极采取措施减少所受到的危害，保持健康的身体！当然，减少室内氡给人体带来的危害不仅仅是普通公众的事。由于这是一个涉及范围较广的问题，所以应引起*的足够重视。由*制定一定的法规以减少建材等带来的氡污染。而且还应投入一定的人力物力加强研究力度，以从根本上减少室内氡给人体带来的危害。