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摘要:通過了解室內空氣放射性污染的現狀,來源,表現形式及其對人體健康的危害,提出科學的防治對策。利用綜述對一些相關的權威資料閱讀和分析進行歸納總結。本文發表在《北方環境》上,是環保工程師中級職稱論文發表范文,文章探討了室內空氣的放射性污染與防治。
關鍵詞:室內污染;放射性污染;內輻射;裝修材料
隨著社會經濟的高速發展,人民生活水平的不斷提高,購房、居室裝修已成為人們改善生活條件,提高生活條件,提高生活質量的重要手段,但人們在追求居室完美的同時,卻帶來了室內空氣污染,被稱為“高樓綜合征”、“裝飾裝修過敏癥”等室內裝修污染成了人們關注的焦點。最近國家室內環境監測中心對北京、南京等地30套居民新裝修房進行了監測,沒有一家能達到《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)的要求。國際衛生組織的調查結果顯示,當前人們所患疾病的68%都與室內空氣污染有關[1]。
室內空氣污染種類比較多而且比較復雜,同時有許多可以聯合作用形成更嚴重的二次污染對人體造成較大的危害,有許多室內空氣污染物質在人們生存的環境中引起普遍重視,如:甲醛,多環芳烴,噪聲等,但是人們對感官覺察不到的放射性物質不太重視。在我們的生活中放射性物質無處不在,人們每天大約有80%~90%的時間是在室內度過的,所呼吸的空氣主要來自室內,與室內污染物接觸的機會和時間均多于室外[2]。所以對室內空氣放射性污染的防治具有較大的意義。
室內空氣放射性污染是指該地段和建筑材料所含放射性物質的放射性氣體---氡(Rn)超過了國家所規定的標準,并對人體產生了一定的危害作用。
1. 室內空氣放射性污染現狀
1.1在國內放射性污染現狀
在我國首屆室內空氣質量與健康學術研討會上有關部門公布:目前發展中國家有近200萬例超額死亡可能室內空氣污染所致,全球約4%的疾病與室內環境相關。國內的監測數據也表明,近年來我國引起的超額死亡數可達11萬人,超額門診數22萬人次,超額急診數430萬人次。
有學者對北京及附近區若干職工宿舍樓內已裝修的普通居民進行調查,裝修僅為低檔水平,并選擇同樓內未裝修的居民作對照,樓內居民家家用燃料均為燃氣,調查對象成人占近90%,老少占10%右。調查發現居民的不良反應主要是異嗅、眼癢、眼干、嗓干、鼻涕多、打噴嚏、胸悶、惡心等以刺激眼睛和上呼吸道為主的癥狀,這都是甲醛、放射性氡早期危害作用。調查中發現被查人群主要是用人造板家具、地板革、油漆涂料,大理石等使用含甲醛的粘合劑和放射形物質,這些家具和裝修材料都是室內甲醛和放射性氣體污染的主要來源[1]。
1.2國外的放射性污染現狀
據美國國家職業安全與衛生研究所(NIOSH)統計,美國室內從業人員出現SB
癥狀的比例已由1980年的2%上升到目前的35%~65%,顯示出室內環境污染帶來的巨大危害。日本濱國立大學環境科學研究中心的一項調查報告也顯示:竣工周后的房子,其室內污染程度比室外高出近40倍。即使在取換氣措施后其污染程度可相差近10倍。
2. 室內空氣放射性污染來源
室內空氣中的氡(Rn)及其子體有80%~90%來自地基土壤,氡氣是鈾、鐳、釷等放射性元素的衰變產物,是一種無色、無味、唯一的放射性氣體。氡主要來源于房基土壤、建筑材料、從戶外進入室內空氣、供水以及用于取暖和廚房設備的天然氣等,但建筑材料是室內氡(Rn)的最主要來源,其具體的如下[3]:
2.1建筑材料
用量最大的磚石、混凝土、泥土以及石材、地磚、陶瓷制品等材料中都含有一定量的放射性元素鐳,它可衰變出氡氣,并進入室內。
2.2房屋地基下的巖石和土壤
經檢測發現,靠近地表的土壤中氡的濃度比靠近大氣中氡(Rn)的濃度高出10倍以上。土壤中的裂隙及巖石中的斷裂構造可使房屋地基下的巖石和土壤中的氡(Rn)向室內擴散。
2.3從室外空氣中進入室內的氡(Rn)
在室外空氣中,氡被稀釋到很低的濃度,幾乎對人體不構成威脅,可一旦進入室內,在通風不良的情況下,就會大量積聚。
2.4供水、燃煤及天然氣等釋放的氡(Rn)
1.供水、燃煤及天然氣中都含有一定量的鐳和氡。氡會隨著水、天然氣的使用進入室內,不過濃度很低。
2.氡氣是含在土壤和巖石中的鈾在衰變過程中產生的一種無色無味具有放射性的惰性氣體。氡主要來源于建筑材料、地基土壤、巖石和地下深處。國際癌癥機構已確認氡及其子體對人體有致癌性。氡僅次于吸煙的第二個肺癌病因[4]。世界上大概有10%~25%的肺癌和白血病是由氡誘發的。由于無色無味,摸不著又看不到,因此它對室內環境的污染不易發覺。
3.氡(Rn)除存在于水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中外,煤也是氡(Rn)的重要來源,我國是一個燃煤大國,而且大部分集中在城市地區。煤中含有一定放射性元素鈾,個別產地的煤和一些地質層位中的煤放射性元素鈾含量很高,煤燃燒后的煤渣、飛灰相對煤而言體積減小了,但鈾被濃縮,其鈾含量大大提高了,這些煤渣與飛灰的堆放地也成了永久性的氡源。
3. 污染機理
氡(Rn)222是a輻射體,是一種無色無味放射性惰性氣體。由于Rn化學性質穩定,一般情況下很難與其他元素發生化學反應,在空氣中是以原子狀態存在,很少與空氣中微粒飄塵相結合。但可被活性炭,硅膠,聚乙烯等物質所吸收。 氡子體性質與母體Rn的理化特性全然不同,其子體是一種固體粒子有很強的附著力,能在其他物質表面形成放射性薄層,或與空氣中的微粒形成結合態,成為放射性氣溶膠。其衰變系主要有8個子代核素,其中4個子體的半衰期都比Rn的半衰期短,通常短壽命子體。另外4個子體的半衰期比Rn的長,稱長壽命子體[5]。在整個衰變過程中,既有α輻射,也有β和γ輻射,所以氡的衰變系列是α、β和混γ合輻射。
氡(Rn)可以在房基下的土壤和巖石的空隙中自由的運動,氡可以通過混凝土地板和墻壁上的裂縫,地溝等途徑進入室內,氡也可以從建筑材料中釋放出來,建筑材料如水泥,石材瀝青等本身含有微量放射性元素而源源不斷地釋放出氡氣。 氡氣是含在這些材料中的鈾在衰變過程中產生的一種無色無味具有放射性的惰性氣體。這些氣體主要是通過擴散與對流的方式想空氣中遷移。在斷裂與構造發育區,即巖石,土壤中含量不高。由于氡有良好的運移通道,細小的氡流可以匯集,導致在這些地帶的土壤、對應的空氣及其建造在該地帶上的建筑物的室內空氣中的氡濃度偏高[6]。人們大部分時間是生活在室內,更應關注室內氡的危害。
4. 影響因素及濃度分布特征
氡(Rn)及子體在環境中的分布,受到多種因素的影響。即與衰變量和析出率有關,也與氣象(溫度,濕度,氣壓,通風,大氣對流,逆溫),地形以及地理位置有關。通常,花崗巖分布區高于沉積巖覆蓋源,內陸地區高于沿海地區,山區高于平原,秋冬季節高于春夏季節。
5. 對人體健康的影響
在一般環境里,室內外空氣中也存在著氡(Rn)及其子體,對人體所產生的輻射劑量約占整個天然、輻射劑量的一半[6]。氡和子體總是相聯系而存在。有氡的地方必然有氡子體,其給機體造成的危害總是兩者相疊加,但是對機體的主要危害是氡子體而不是氡。氡被吸入人體,其中一部分衰變成附著在人體的呼吸器官內,另一部分則是通過呼吸器官又排到環境中。一旦離開高氡的環境,呼吸系統內氡濃度很快降低。而子體有較強的附著能力,進入機體后,很快沉積在呼吸系統表面,特別是短壽命高品質因子的α輻射體不僅把潛在能量完全轉移到器官表面,而且可形成很高的局部劑量當置。估計表明,在氡與子體達到平衡狀態時,給予機體的輻射劑量95%以上來自子體而對人體危害最大的,則是4種短壽命子體[7]。
6. 放射性氡對人體的危害
6.1 氡(Rn)對人體健康的體內輻射與體外輻射危害[5]
6.1. 1. 體內輻射
體內輻射主要來自于放射性在空氣中的衰變而形成的一種放射性物質氡及其子體。氡是自然界唯一的天然放射性氣體,氡在作用于人體的同時會很快衰變成人體能吸收的核素,進入人體的呼吸系統造成輻射損傷,誘發肺癌。
6.1.2. 體外輻射
體外輻射主要是指輻射體直接照射人體后產生一種生物效果,會對人體內的造血器官,神經系統,生殖系統,消化系統造成損傷。 特別對兒童,老人,孕婦健康的損害, 使身體免疫系統受到損害,并誘發類似白血病的慢性放射病。
6.2 氡(Rn)對人類的健康危害主要表現為確定性效應和隨機效應[5]。
6.2.1. 確定性效應
確定性效應表現為在高濃度氡的暴露下,機體出現血細胞的變化,氡與人體脂肪有很高的親和力,特別是氡與神經系統結合后,危害更大。如:氡氣會引發人胸悶惡心,頭昏目眩,并可能引起皮膚瘙癢等癥狀,都是與人體體內脂肪結合引起神經系統的異常表現結果。
6.2.2隨機效應
隨機效應主要表現為腫瘤的發生。室內氡的污染及危害建筑物中石材、地磚、瓷磚中放射性物質氡(Rn),是一種較嚴重的污染,氡是放射性元素鈾、釷等衰變鏈的一個產物,具有極強的遷移流動性,凡是有空氣的空間就有氡及其子體的存在,氡及其子體能附著于空氣中的氣溶膠粒上,懸浮于空氣中,當被吸入人體內時,一些氡的壽命短的固態子體即可沉淀在氣管壁或肺葉上,造成氡及其子體衰變時產生的粒子在人體內長期照射,使得身體受害組織或細胞發生電離化,引起細胞染色體的畸變,國際癌癥研究機構(IARC)已確認,氡是19種主要環境致癌物質之一,室內氡超標是引起肺癌、胃癌、白血病的元兇之一,尤其是對兒童和胎兒最敏感,美國環保局已將其列為最危險的致癌因之一[7]。我國在室內氡污染方面研究工作雖起步較晚,但從目前所獲得資料足以說明我國室內環境氡的污染也十分嚴重。影響室內氡濃度因素很多,但對某一特定區域來說,總有一種或幾種因素占主導地位,其中有效的防治措施就是住宅基建設應盡量避開氡本底含量高的地區以及盡快制定建材行業標準。
氡氣污染在肺癌誘因中僅次于吸煙,排在第二位。醫學研究已經證實,氡氣還可能引起白血病,不孕不育,胎兒畸形,基因畸形遺傳等后果。據測算,如果生活在室內氡濃度為200Bq/m3 環境中,相當于每天吸煙15根。
但在肺癌方面,至今,對于居住區室內氡暴露與肺癌的關系仍處于爭論階段, 美國的Field 認為兩者之間具有關聯,而加拿大的 Duport堅持兩者之間無關聯的觀點。
7氡致肺癌的機理
氡致肺癌等疾病,主要是其子體在起作用。人類受電離輻射損傷致病,最早被記錄 的要算高氡及其子體照射下的礦工患肺癌。由于氡的半衰期較長(3.825d),且其在人體內停留的時間較短。經測試,在高氡場所工作時,經0.5h左右,人體吸入的氡與呼出的氡達到平衡,體內氡含量不在增加,且離開場所1h后,體內的氡濃度被排除90%。所以,在呼吸道內產生的氡劑量很小,危害相對也比較小些,而氡的子體則不然,氡多產生的2個218Po和214Po,呈固態吸附在空氣中的微粒上和煙霧中[4]。當人們吸入后,它會停留或貯存在肺的組織內,通過α衰變時形成內輻射損害肺管,而且很容易被鼻咽和氣管組織及肺部呼吸系統截留,并在局部區段積累,因其半衰期短(一般分秒量級)全部在原處衰變,是大支氣管上皮組織細胞的主要劑量源。當支氣管接受了大量的輻射后會受到損害,從而引發癌變的可能[11]。
8. 防止污染對策
室內空氣污染近年來有明顯的上升趨勢,雖然越來越引起人們的重視,但如何從根本上控制或解決卻是相當困難的問題,現就如何控制室內空氣污染提出以下幾條措施:
1. 從源頭抓起
政府部門應采取行政手段,對不具備生產建筑裝飾材料的廠家應堅決取締,對具備生產建筑裝飾材料的廠家也應由質量技術監督部門加以監督、檢測,并定期公布檢測結果,同時加大執法力度,對經營劣質建筑裝飾材料的生產商、銷售商嚴厲查處,凈化建筑裝飾材料市場。
2. 加強管理
強制執行建筑裝飾材料的環保標準,選用合格的建筑裝飾材料,建立綠色環保產品準入制度,杜絕劣質建筑裝飾材料魚目混珠。
3. 加大宣傳力度
衛生、環保、技術監督、新聞等部門相互配合,充分利用電視、廣播、新聞等媒體進行宣傳,以公益廣告、卡通片、文藝宣傳等多種形式向廣大市民傳授防治知識;衛生部門應加大宣傳力度,在各小區設宣傳欄,不定期舉辦有關醫學知識講座,指導居民切實做到以下幾點:
(1)提高室內環境保護意識,養成科學的生活習慣,每天定時開窗通風換氣,保持有足夠的新風量。
(2)合理使用建筑裝飾材料,在施工時考慮室內空間的承載量及通風量,采用低污染的裝飾材料。
(3)選用環保涂料封閉地面、墻體的縫隙及墻面用環保涂料涂厚加以遮蔽,減少氡氣的放出;盡量減少使用石材、瓷磚等容易產生輻射的材料;所有建筑裝飾材料購置前應向商家索取相關檢測合格證明。
(4)剛裝修后的居室不宜立刻居住,應在開窗通風30天左右再投入使用[14]。
(5)在居住之前請權威部門對裝修后的居室進行室內空氣檢測,合格后方可居住。
(6)在家具的裝修中為防止氡氣從墻體漏出,應盡量使用防氡環保涂料涂抹墻體。涂料油漆應多做幾遍,涂抹要達一定的厚度。
(7)提高人們的環保意識,嚴格執行國家現行規范《民用建筑工程室內環境污染控制規范》GB50325-2001中的標準,才能建造綠色環保型的建筑物。
(8)慎重選擇綠色建筑裝飾材料,以低毒或無毒的綠色產品代替高毒物質,住宅地面裝飾使用較多的材料為地面磚、裝飾石材和木地板。地面磚無論是釉面磚或瓷質磚,本身都沒有污染,至于裝飾石材應首選用A類石材,我國產的大理石幾乎都符合這一標準,對一些花崗巖如杜鵑紅應避免使用。.
(9)購買建筑材料時按照環境輻射標準由環保監測部門進行檢驗,確保室內裝飾材料符合環境輻射安全要求,避免用花崗巖做室內建筑材料,建筑選址一般不要建在放射性水平高的區域,從源頭杜絕放射性積累。條件許可時,可定期使用空氣凈化器,負離子發生器降低室內氡濃度。
綜上所述,室內空氣污染防治的問題,已經越來越多地得到社會各界廣泛關注。為了切實有效地防治室內空氣污染,提高我國居民的室內空氣質量,保護人民的身體健康,衛生部有必要盡快出臺相關的法律、法規及衛生標準,加強對相關產品、材料及室內空氣質量的監督、監測,在進行我國室內空氣污染防治的工作方面,需要立法機構、政府機構、企業和居民幾個方面的配合與協同一致的努力。
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環保工程師職稱論文發表期刊簡介:《北方環境》雜志是由國家新聞出版總署批準、內蒙古自治區環境保護廳主管,內蒙古自治區環境科學院、內蒙古自治區環境監測中心站主辦,北方環境雜志社編輯出版面向國內外公開發行的環境保護類專業期刊。《北方環境》創刊于 1989年,1995年被批準為正式期刊,為了適應形勢發展的需要,后更名為《北方環境》,現為雙月刊,是目前華北地區唯一的具有正式刊號的環境科技類學術期刊。