氡对建筑环境的影响

氡气污染与防治
建环11-1班程江生（20113738）
摘要对氡气的污染原理、来源和防治方法进行了介绍和展望
关键词氡、建筑材料、防治、危害、展望
建筑作为人们生活和工作的场所，可以说80%以上的时间人们生存在里面。

因此，建筑内部环境对人们的健康有着重要的影响。

随着人们生活水平的不断提高，人们对居住和办公环境有了更高的要求，对美观、舒适的居室和工作环境的追求，促进了装饰装修行业的快速发展，和对一系列新型材料的发展和使用，造成了严重的建筑环境污染，也给我们的健康带来许多潜在的不良影响。

其中，氡作为一种反射性物质引起了人们的高度关注。

1 氡的危害
氡是放射性元素铀、钍等衰变链的一个产物，是天然放射性铀系中的一种放射性惰性气体，具有极强的迁移活动性，凡有空气的空间就有氡及其子体的存在。

单质氡是一种无色、无味的气体，氡易溶于水，在油脂中的溶解度是水中的120 倍。

据美国国家安全委员会估计，美国每年因为氡而死亡人数高达30000人！我国也存在着严重的氡污染为体，94年以来我国调查了14座城市的1524个写字楼和居室，没立方米中氡含量超过国家标准的占6.8%，氡含量最高的达到596贝克，是国家标准的6倍！
对人体健康的危害主要是氡子体α粒子内照射对呼吸器官的损伤。

氡本身衰变产生的α粒子不多而且吸入肺部的氡大部分又会被呼出来。

氡子体被吸入体内后，可以附着在支气管壁上，衰变释放出的大量。

α粒子轰击支气管上皮基底细胞，以电离的方式将大量的能量沉积在细胞中，破坏细胞分子的化学键，特别是损伤细胞中的染色体后使细胞不能分裂和修复。

呼吸器官若受到长期的超剂量的α粒子内照射，将可能引起细胞癌变。

氡及其子体一般可通过人体皮肤、呼吸道和消化道等途径进入人体内。

如，气态氡经皮肤吸收可达污染量的10%；喝含氡生水也会对人体造成危害。

但氡及其子体主要是通过对呼吸系统的内辐射等刺激作用引起慢性炎症和支气管肺癌。

在氡污染环境中吸烟（包括被动吸烟者）可极大地增加患肺癌（可增加10 倍）的可能性，这是因为烟草中有附加的放射性元素。

需要指出的是，由氡污染引发的肺癌发病的潜伏期很长（15～40 年），因此即使人们生
活在氡放射性高本底的环境中，从吸入氡及其子体接受放射性辐射到人体发生癌变，通常需要很长时间。

许多人在这种“正常”环境中生活毫无知觉地受到氡的侵害，到晚年才患上肺癌，而很少会有人认为是由于氡污染造成的。

因而，很难精确地能统计出因室内氡污染引发的肺癌死亡率，正因为如此，其危害性更为可怕。

氡及其子体致肺癌的终生危险度
2 来源
2.1 室外来源主要有：1 大地释放，通过含氡土壤和岩石的扩散、地下水的迁移，氡经地表进入大气中；2 化石燃料的燃烧据测定，每燃烧1 kg 煤产生36 Bq 氡气。

在寒冷地区，城市大气中70%的氡来自煤的燃烧；3 铀矿开采与冶炼氡是天然放射性铀系中的一种放射性惰性气体，铀矿将会存在大量的氡；4 非铀金属矿山在世界范围内，有多种金属矿山（如铅、锌、铜、铁、金、锡）存在着氡的辐射问题。

2.2 室内来源：室内氡是各种氡源综合作用的结果，它既包括从房屋地基岩石和土壤及构造中逸出、并以不同形式进入室内的氡，也包括建筑材料、装修材料、家中各类饰物中析出的氡，还包括饮用水、地下水中的氡，以及使用燃气(煤)释放出的氡等。

从土壤中析出的氡。

在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中高浓度的氡通过地层断裂带进入土壤和大气层，建筑物建在上面，氡就会沿着地的裂缝扩展到室内。

从建材中析出的氡。

建筑材料是室内氡的最主要来源。

如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类，特别是含有放射性元素的天然石材，易释放出氡。

各种石材由于产地、地质结构和生成年代不同，其放射性也不同。

国家质量技术监督局曾对市场上的天然石材进行了监督抽查，从检测结果看，其中花岗岩超标较多，放射性较高。

"1982 年联合国原子辐射效应科学委员会的报告指出，建筑材料是室内氡的最主要的来源，如花岗岩、砖沙、水泥及石膏之类。

特别是含有放射性元素的天然石材，易释放出氡。

用工业废料生产的建筑材料具有较高的天然放射性核素的单位活性，例如：矿渣、热电站炉灰、粉煤灰等。

采用煤渣、工业废渣作建材原料制作的炉渣水泥、石煤砖、磷石膏等含镭量都偏高，其中磷石膏含镭量高达640～5 120 Bq·cm-3。

煤渣砖建造的楼房，因煤渣砖放射性元素量高，居室氡浓度也高。

采用煤渣、工业废渣作建材原料制作的炉渣水泥、石煤砖、磷石膏等含镭量都偏高，其中磷石膏含镭量高达640～5120Bq／kg。

匈牙利应用煤灰建材作为房基的填充料，其含镭量为500～1500Bq／kg，住宅内氡浓度达到103．7Bq／m3，其中少数高达1000Bq／m3。

在瑞典，大约有3万户住宅建材采用富铀的明矾页岩、黑色页岩制成的多孔混凝土，使室内氡达200～800Bq／m3。

地下水的应用。

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。

伊朗、巴西、印度等国家地下热水和温泉水中氡和镭含量较高，在应用中存在氡的辐射问题。

美国德克萨斯州一个住宅内使用含氡的地下水，室
内氡浓度比用水前高出2～4 倍。

一般住宅内，当地下水氡浓度达到670 Bq·cm-3 时，它对室内氡的贡献为20%～40%。

燃气和煤的使用。

在燃烧天然气和煤时，释放出来的氡可进入室内，但量很小。

户外空气带入室内的氡,室外空气中氡的辐射剂量是很低的，由于其的分子量较大，容易积聚。

一旦进入室内，就会在室内大量地积聚。

室内氡还具有明显的季节变化：通过实验可得，冬季最高，夏季最低。

可见，室内通风状况直接决定了室内氡气对人体危害性的大小。

3 我国氡污染现状
因缺少我国室内氡浓度实际分布的详细资料，经过对43 000所(全国有1×109所)住宅环境的调查结果表明，全国住宅氡含量平均为124 Bq／m，，其中2l％的住宅超过150 Bq／m，、5％超过400 Bq／m3、1．9％超过740 Bq/m3。

对5个地区37个地下工程进行的氡调查，有54％超标。

云南70～80年代进行四次恶性肿瘤普查，其肺癌发病率高达217．2 0万人，居全国之冠，查其岩洞、室内、大气和土壤中氡的含量分别为110～3214 Bq／m3，，94～249 Bq／m3，131～363 Bq／m3，33177～49869 Bq／m3，远高于世界陆地平均的含量(4．44 Bq／m3)。

世界土壤平均值(7400 Bq/m3)和西方各国室内氡的平均含量(12～108 Bq／m3)，昆明市调查结果表明，被调查的居室氡浓度达32．6～644．5 Bq／m3，而长沙市地下建筑物氡浓度达710 Bq/m3，，湖南衡阳地下建筑物氡浓度达1 080 Bq／m3。

而在我国的陕西、甘肃、宁夏以及山西等地，存在大量的人居窑洞、土炕，新疆有窝棚，还有很多地下室。

另外，由于我国长时间使用煤炭发电，大量开采煤炭资源使得空气污染较为严重，空气中的氡含量很高，严重影响人们的健康。

80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
内蒙古 1987 277 31.5
青海 1986～1989 162 20.9
宁夏 1987～1988 149 21.3
甘肃 1986～1988 1213 39.3
陕西 1985～1987 837 43.3
贵州 1989～1993 — 26.3
贵阳 1993～1998 5 33.9
河南 1987～1988 350 21.5
北京 1984～1985 537 30.3
广东 1984～1986 220 19
深圳 1983～1992 385 26.8
山东 1986～1988 46 18.7
海南西部 1992～1994 40 29.7
江苏 1987～1989 486 17.0
上海 1987～1989 148 11.8
浙江 1987 209 17.2
河南 1987～1988 350 21.5
4 我国的氡及其子体的安全防护标准
国家质量技术监督局和国家卫生部1996年发布的]住房内氡浓度控制标GB/T16146-1995是根据我国当时的国情制定的,该标准可以作为室内氡浓度控制依据。

国标_AC9KIKEI规定，对已建住房S可考虑采取简单补救行动，使住房内平衡当量氡浓度的年平均值不超过200Bq ／m3，对新建住房S应在设计和建造时加以控制，使住房内平衡当量氡浓度的年平均值不超100Bq／m3。

根据2002 年颁布的国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871—2002）中规定：职业照射剂量限值为连续5 年的年平均有效剂量为20 mSv；任何一年的有效剂量为50 mSv。

对于氡子体的照射，按转换系数 1.4 mSv（/ mJ·h·m-3），年均有效剂量限值20 mSv 相当于氡子体α潜能年照射量14 mJ·h/m3 （4WLM）， 50 mSv 相当于35 mJ·h/m3 （10 WLM）。

即：连续5 年内年平均氡子体α潜能摄入量限值为0.017 J；氡子体α潜能年照射量限值为0.014 J·h/m3（4WLM）；假如按呼吸率1.2 m3/h、年工作时间2 000 h 计算，导出氡子体α潜能浓度限值为7.1 μJ/m3 （0.34 WL）。

单一年份内氡子体α潜能摄入量最大值为0.042 J，氡子体α潜能年照射量最大值为0.035 J·h/m3（10 WLM）；导出氡子体α潜能浓度最大值为17.5μJ/m3（0.84 WL）。

氡子体α潜能浓度限值7.1μJ/m3 换算为平衡当量氡活度浓度限值为1.3 kBq/m3；按平衡因子0.4 计算，氡活度浓度限值为3.3 kBq/m3。

GB 18871—2002 规定，公众年平均有效剂量限值为1mSv，单一年份的有效剂量限值为5 mSv。

住宅中氡（222 Rn）年平均活度浓度为200～400 Bq/m3 （平衡因子为0.4，年照射时间按7 000 h 计），其上限（400 Bq/m3）用于对已建住宅氡持续照射的干预；其下限（200 Bq/m3）用于对待建住宅氡持续照射的控制。

工作场所中氡的年平均活度浓度为500～1 000Bq/m3 （平衡因子为0.4，年照射时间按2 000 h 计），达到500Bq/m3 时宜考虑采取补救行动，达到1 000 Bq/m3 时应采取补救行动。

5 室内环境氡防治措施和对策
5.1 源头上防止
从源头上减少氡的来源是防治室内氡危害的关键，特别是住房建设开始就注意该问题。

一、新建住宅在条件允许的情况下应尽量避开高氡背景区，应尽量避开高氡地段和断裂带，在氡含量低的地域建造住宅，减少来自地基的土壤和岩石的氡。

当不可避免时，要采取一定的措施，如用放射性含量低的粘土回填或者在地基与地板之间留一层空隙，让空气先稀释放出的氡。

二、选用放射性核素含量低的建筑材料，尽量少用或不用放射性水平高的建材。

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。

建筑材料中的氡我国已于２００１年颁布了《建筑材料卫生防护标准》。

目前很多不合格建材氡超标的现象越来越多，我们要尽量选择符合国家标准的建材。

5.2室内环境氡防治措施
室内氡污染的防治是一项系统工程和长期任务，需要长期的努力并采取全方位的措施。

需要我们群众积极、有耐心的参与进来。

一、在使用天然气时，注意保持通风顺畅，减少氡在室内的沉积。

在使用煤气、天然气等燃料时，要开启抽油烟机或者开窗，最好将厨房与其他房间隔开。

二、生活用水，应避免使用强氡的地下水作为生活用水，如果不可避免，最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。

三、一般情况下，由于室外氡浓度较低，保持良好的通风就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。

四、使用防氡涂料，也是一种经济有效的防氡方法，可以大大降低氡的析出率。

五、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,尽量减少或禁止在室内吸烟。

5.3 政府措施
一、加强氡的来源、危害及防治的宣传，提高公众对氡的认识是十分必要的。

首先要加强宣传的力度，使人们在思想上认识和了解氡的存在和危害。

氡是一种无色无味、具有放射性的有毒气体，只要加强防护，是完全可避免的。

二、应在全国范围内开展区域性的环境氡调查与评价，确定出氡可能对人们造成危害的高氡潜在地区，结合当地的地质条件和各种影响因素，制定出各个地区的室内氡允许标准(包括新、旧房屋，公共场所，办公楼等)。

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》规定：“民用建筑工程中所采用的无机非金属建筑材料和装修材料必须有放射性指标检测报告”。

建议消费者在购买建筑材料和装修材料时，要向商家索取放射性检测报告，所选用的建筑材料和装修材料的放射性核素应符合《建筑材料放射性核素限量》所规定的标准。

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中规定：“民用建筑工程验收时，必须进行室内环境污染物浓度检测。

检测结果应符合标准。

室内环境质量验收不合格的民用建筑工程，严禁投入使用”。

建议消费者在购买住房时，向商家索取室内环境污染物检测报告。

加强有关建筑材料与室内环境卫生标准的宣传，使广大居民对建筑材料中的放射性和住房内氡的危害有所认识，再加上质量监督部门的监督作用和市场调节机能，从源头上杜绝不符合标准的建筑装修材料和不符合标准的住房进入消费领域。

三、新建楼房和民宅，建筑前应严格按照国家规定的要求开展土壤氡调查，一旦发现土壤中氡偏高，应查清氡增高的原因，采取补救措施，或对地基进行一些必要的处理，如在地基底板加防护层，改善密封性能。

竣工验收时需对氡浓度进行检测，不合格者不得使用。

加大对现有住房、办公用房内氡浓度的调查，对氡浓度超过国家标准的，需查明氡的来源，加
强室内通风，选用绿色环保型装修材料，堵塞和密封地下室及一层缝隙、水电管道孔隙，使用具有高封闭氡性能的高密度墙纸、塑胶版，对墙壁、地面作适当封闭，拆除、更换放射性超标的装饰材料等。

6 趋势与展望
随着经济的发展和生活水平的不断提高，人们对氡辐射污染的关注的重视和关注将越来越多。

当前由于科技水平和经济的限制，严格的限制政策未制定，政府没有强制性的措施，防氡材料的研究和应用虽取得了一定成果，但是还没有达到绝对安全的水平，尤其是在应用方面更是还没有普及。

国家也没有相对应的对防氡建材的防氡效果的评测手段、方法和标准。

因此可以预见，随着政府的关注和重视，对氡辐射的严格措施将会出台，对相关科技的投资也会逐渐提升。

未来，氡辐射将会得到极大地遏制。

参考文献：
[1]室内氡的来源水平和控制任天山
[2]生活环境中的氡及防治对策李珍媛，张书成
[3] 氡对人体健康的影响和安全标准问题探讨吴钢
[4]室内氡危害及案例分析何明来贾代勇隋鲁彦。