随着人民生活水平的不断提高, 室内环境质量水平已成为众多城市居民普遍关注的问题。在众多环境影响污染因素中, 氡已被列入19种致癌物质之一^[1], 对人体生物学危害较大, 是导致肺癌发病的第二大因素, 且证实与白血病、皮肤癌及某些儿童肿瘤的发病有密切的关系。

1 室内氡的来源

环境空气中氡主要来源于陆地表面, 陆地表面氡的释放约为7.6×10¹⁹Bq/a, 占全球释放的77.7%。植物与地下水(植物与地下水载带1.0×10¹⁹Bq/a)、核工业、磷酸盐工业、建筑物以及煤和天然气的燃烧(统称人为活动, 释放约1.2×10¹⁹Bq/a)也会释放出氡。室内氡主要来源于以下几个方面。

1.1 地基土壤或岩石

建筑物周围及地基土壤的氡, 通过扩散和渗透进入室内。一般情况下, 花岗岩、明矾石页岩、炭质页岩等岩石的铀、镭含量较高, 土壤中的氡浓度是大气中的1 300倍以上, 尤其是由放射性含量高的岩石风化而成的土壤, 氡浓度更高。当建筑物建在富含铀、镭的岩石和土壤之上时, 氡可以大量进入室内。

1.2 建筑材料

由于建筑材料中含有一定量的镭, 其放射性衰变生成的氡可以进入室内。当建筑物使用了铀、镭含量高的建筑材料时, 如某些花岗岩, 某些含明矾石、粉煤灰的混凝土以及一些用煤渣、磷酸盐矿渣烧制成的砖瓦, 这些建筑材料对室内氡的贡献很大。

1.3 天然气

天然气作为我国城市居民的主要燃料, 主要来源于地下矿藏的开发。由于地下矿藏中镭的含量较高, 所以天然气中含有较高浓度的氡, 但在天然气输送和存贮期间, 会有所降低, 一般在10 ~ 30 000Bq/m³范围内。

1.4 地下深部氡

由于地质作用, 地壳形成了许多断层和断裂等构造带, 而这些构造带是地下深部氡上升到地表的主要通道。如果建筑物的地基建在断层、断裂等构造带上, 那么地下深部氡可通过构造带进入室内。

2 氡对人体的危害

通过肺癌流行病学调查发现, 从肺癌组织中检查出比正常肺组织高的氡子体含量, 证实氡可诱发肺癌。早期流行病学调查资料表明, 在比较高的氡水平(实际为氡子体的α潜能浓度)下作业的矿工有比较高的肺癌发病率。根据1879年的统计, 从1869年到1877年, 德国某富含铀的金属矿650名矿工中有150名死于肺癌。十九世纪50年代初, 美国的34个铀矿, 3 414名矿工中, 到1974年有171人死于肺癌。而未受过量氡子体照射的对照组期望值小于30人。此外, 最近的研究结果表明:全球骨髓性自血病患者中有25%与氡的辐射有关, 胃癌、皮肤癌以及出现在儿童中的某些癌症也与氡暴露密切相关。因此, 氡被WHO(世界卫生组织)公布为19种主要环境致癌物之一^[1], 且被国际癌症研究机构列入室内的主要致癌物。

3 室内氡的污染防治措施 3.1 待建住房氡的污染防治措施 3.1.1 合理选址, 避免将住房建设在高氡源所在区域

合理选址是降低氡及其子体潜在危害的最有效措施。通过对地基的地质、土壤性状进行综合分析, 确定适合建造房屋的地址。有关资料表明, γ辐射水平较高的区域, 常常是氡的富集区, 不宜作为建筑物场址; 断层和断裂等构造带通常也是氡的富集带, 如果调查发现有断裂构造带, 则不宜兴建住房; 铀尾矿、磷矿、工业废渣堆场等富铀区, 油气田和高镭水流经区域也不宜兴建住房^[2]。

3.1.2 合理设计, 避免住房内通风不畅

合理设计是房屋建设的基础, 即优化房屋的设计。

(1) 依据地址选择的资料, 通过混凝土地基或者粘土压实地基等设置隔离层以缝合、密闭地下氡的设计来降低地基表面氡的析出率, 地基的设计对降低室内氡浓度非常奏效。

(2) 从户型大小和通风便利等角度考虑, 通过对大户型、多窗型住房的优先设计, 来分别增加室内空气有效体积和通风便利条件。有关调查表明, 在室内建材料相同、通风状况相同的情况下, 单个住房氡的浓度水平与建筑材料暴露面积(即房屋六个方位面积)与房屋空间体积比值大小成反比, 即该比值越小室内氡浓度越小。对于有利于室内空气的流通的多窗设计房屋, 因其有利于室内通风调节从而对降低室内氡浓度水平非常有效。

(3) 采用符合国家建材放射性核素限量标准^[3]的环保型建材作为建筑主体和装饰材料, 并对不同放射性核素含量水平的建材进行分类分级合理使用; 同时, 通过对建筑材料表面设计涂刷一定厚度的封闭剂对防止墙体氡的析出也很有效, 材料越厚对材料氡的密闭作用更明显。有关研究表明, 采用溶剂型聚氨酯涂料、聚酰胺涂料或环氧树脂涂料涂刷建筑物内壁对降氡比较奏效^[2], 如, 厚度超过80mm的环氧树脂涂料封闭剂能减少99%的氡释放。

(4) 对地下室和通风不流畅的房间采取人工通风设计, 设计一定风量风机对室内进行抽风和换风, 排出地基土壤中渗入室内的氡, 达到降低室内氡浓度水平的目的。

3.2 已建住房氡的污染防治措施 3.2.1 委托权威部门进行室内氡浓度水平检测与评估

从设备到技术, 氡的检测专业性较强, 国家为此制订了专门的检测方法和国家标准。所以应请具备氡气检测能力的专业机构进行室内的氡检测, 对发现新建住房高于200Bq/m³或已建住房高于400Bq/m^{3 [4]}等氡浓度超标现象时, 要展开深入检测, 查清室内氡浓度超标的根本原因, 为进一步采取降氡防氡措施打下基础。

3.2.2 查清超标原因, 对症下药进行降氡防氡

发现新建住房氡浓度高于200Bq/m³或已建住宅高于400Bq/m³等超标现象时, 如超出限值1倍以下, 可以采用加强通风、提高房屋地面密封程度等办法降低室内氡浓度; 如果高出1倍以上, 则要认真对待, 在查清原因后, 根据具体情况采取防护措施。

(1) 对墙体氡析出率水平较高甚至超标的情况, 可在氡析出率水平较高部位墙体表面涂刷厚度合适的溶剂型聚氨酯涂料、聚酰胺涂料或环氧树脂涂料, 通过这种密闭方法, 可将墙体氡的析出最大减少99%, 从而大大降低室内氡浓度水平。

(2) 对缝隙所导致的氡浓度水平较高甚至超标, 可重新填平地面、密封地板和墙上所有的裂缝, 地下室、一楼以及室内有可能氡含量比较高的房间更应注意, 这样可以有效减少氡的析出。

(3) 采取以上两种方法后, 还应采取改善房间通风条件的措施。

3.2.3 加强室内日常通风, 积极改善室内的通风条件

室外环境氡浓度水平普遍低于室内, 因此加强室内通风可以降低室内氡。实验表明, 一间氡浓度在151Bq/m³的房间, 在开窗通风1h后室内氡浓度可以降为48Bq/m³。因此, 加强室内日常通风量, 改善室内通风条件对降低室内氡浓度至关重要。为了合理改善通风, 可采取以下几种方式。

(1) 对氡浓度水平较高甚至超标的房间进行布局改造。如增加窗户数量、小窗户换大窗户等。

(2) 增设人工抽风换风装置。如厨房设置抽油烟机, 室内增设换气排气扇、安装空气净化器等。

(3) 长期开启小窗户。长期开启小窗户有利于室内外空气交换, 可兼顾保暖降氡。此外, 还应注意对于长期关闭门窗的房间, 进去生活工作之前, 先开启门窗降低氡浓度。

3.2.4 增加室外活动时间, 以降低在室内逗留时间

在氡浓度较高的场所工作或生活后, 进入浓度低的环境中进行适当的活动, 可以将吸入肺的大部分氡排出体外, 增加适当的室外活动, 有利于排出肺内的氡。同时, 从辐射防护角度考虑, 增加室外活动时间, 降低了室内逗留的时间, 也就是降低人体在高浓度水平氡环境内暴露的时间, 即减小了氡对人体照射带来的危害。

3.2.5 减少能源摄入, 尤其是含高浓度氡的能源摄入

取暖做饭时, 燃烧煤、天然气会增加室内氡浓度, 能源使用对室内氡的贡献约为7Bq/m³, 因此, 要减少能源尤其是含高浓度氡的能源的使用, 可减少氡的增加。