人类80％的时间在室内生活或工作，室内氡对健康的危害已引起广泛关注。人们担心，许多城市地下建筑物被开发利用和地铁的建设对人们的身体健康造成危害。通常，矿井放射性氡浓度较高，人们关心矿工的职业健康与安全。联合国辐射效应科学委员会 (UNSCEAR)在2000年的报告中估计了天然本底辐射产生的人均年有效剂量为2.4mSv，其中空气中氡及其子体产生的为 1.3mSv（约占54％），而室内所致剂量占90%［1］。室内、地下公共场所及矿井放射性氡危害已经被广泛关注，各国学者对这些涉及人类生活和工作场所放射性氡水平及其致居民和工作人员的照射剂量进行了广泛的研究。
1氡的特性及来源
氡是一种天然放射性惰性气体，无色无味，它不与其它物质发生化学反应。氡是由地层里的放射性元素铀、镭和钍的衰变形成，它可以溶解于水、血液和煤油，易被脂肪、橡胶、活性碳吸附。
人们常说的氡主要是指222Rn,它来源于226Ra的衰变，而226Ra的多少取决于铀的含量，铀 (镭 )是自然界中广泛分布的微量元素，陆地岩石、土壤中都含铀 (镭 )。室内氡主要来源：①氡可以从地面裂隙或空洞扩散渗入到室内。②建筑材料是室内氡的最主要来源，从建材中进入室内的氡量主要取决于建材中226Ｒａ的含量及其扩散系数。③从户外空气进入室内的氡。④室内用水释放的氡。地铁、地下商场等地下构筑物，由于周边都可以从地层释放氡气，且通风状况比较差，氡气可能累积到非常高的浓度［2］。井下矿道类似地铁，但其周围未进行批当，氡气更容易朝矿道空气中释放。
2氡的危害
常温下，氡及其子体在空气中能形成放射性气溶胶，容易被呼吸系统吸收，局部累积会引起长期直接内照射而诱发肺癌。ＵＮＳＣＥＡＲ 2000年估计，每年由于吸入氡及其子体引起的内照射剂量约占非职业放射性照射剂量的50%以上，人类肺癌的10％左右可归于氡及其子体的照射。氡被世界卫生组织列为19种已知重要致癌因子之一，也是我国规范控制的对人体健康影响较大的5种室内污染物之一，是仅次于吸烟的第二大致癌诱因。此外白血病、皮肤癌以及出现在儿童中的某些癌症也与氡的照射密切相关。调查表明，肺癌的发病率与空气氡浓度有线性关系［3］。氡及其子体被人体吸入后，首先对支气管和肺上皮细胞辐射，约有 1/3经肺进入血液，进而对相关器官产生辐射损害［4］ 。Gutti等［5］报道，沉积在整个肺部或肺某个具体部位的具有放射性物质的含量决定了各类的肺病类型，当铀矿工人暴露于1～200 nm放射性氡子体时会引发癌症。Daniel 等［6］报道，从短衰期放射性氡衰变产物发射的α-粒子能损伤细胞的DNA。他们综合了4 081名病例、528项对照研究，是目前为止有关居民氡暴露和肺癌研究的最大型数据资料。对结果采用类推法计，美国年肺癌死亡患者的7.0%～7.5%都是因居民暴露于氡而造成的。结果证明居民氡暴露与肺癌是相关联的。对地下氡暴露的职业研究也通过外推法预测了这一结果。Wakeford［7］的研究显示, 暴露于中、高水平的电离辐射能引起很多因对辐射敏感而致的癌症，如白血病、乳腺癌、肺癌和甲状腺癌的形成，提出吸入放射性氡气及其衰变产物的地下坚硬岩石矿工是研究中值得关注的主要人群之一。王作元、王陇德［8］对肺癌危险度与室内氡关系进行了多年研究，从矿工流行病学研究结论来外推低浓度氡的致癌效应，得出室内水平的氡浓度暴露确实可以引起肺癌危险度的增加。氡及其子体的电离辐射对人类的造血系统有一定的影响，主要损害骨髓细胞增殖和DNA合成［9］。氡对人体健康的危害主要表现为确定性效应和随机效应。确定性效应表现在高浓度氡的暴露下,机体出现血细胞的变化。氡对人体脂肪有很高的亲和力,与神经系统结合后,危害更大；随机效应主要表现为引起肺癌的概率相当高。
3氡浓度测定方法与控制标准
3.1氡的测定方法
氡的测定方法有电离室法等近10种。通常，人们以抽取一定量体积的空气，经富集后测其α计数的方法测定空气中氡浓度。Smith等
［10］考虑氡来源于铀，从铀的地域分布数据在地球的表面获取氡气水平。于美国衣阿华州采用与室内家庭氡气的测量结合的方法，研究了一个可能适合的与铀的数据相关模型，从而获得更加准确和更加精确的估计常驻居民氡气水平的地理分布数据。 Espinosa等［11］采用毛发凝胶物质和细菌琼脂作为放射性氡气的检测器进行了研究。研究检测方法以放射性气体在凝胶物质的扩散作用为基础，然后采用γ(能)谱测量学来测量所搜集的天然氡衰变产物214Pb和214Bi。结果表明了该方法对450~10，000 Bq/m3 的高氡浓度范围内呈线性和数据呈可重现性，凝胶物质成本低、方便处理。为规范室内氡及其衰变产物测量，我国最近颁布了《室内氡及其衰变产物测量规范》（GBZ/T182-2006）国家标准，并于2007年4月1日起实施。
世界卫生组织和美国于20世纪80年代，国际放射防护委员会、国际原子能机构、欧盟等国际机构和澳大利亚等7个国家于20世纪90年代相继颁布了机构和本国的控制标准。1995年，我国《住房内氡浓度控制标准》(GB/Ｔ16146—1995)提出室内氡平衡等效浓度为100Bq/ｍ3 (新建住房 )和 200 Bq/ｍ3 (已建住房 )的行动水平;1996年《地下建筑物氡及其子体控制标准》(GB16356－1996)又提出新建和已建地下建筑内氡平衡等效浓度 200 Bq /ｍ3 和 400 Bq /ｍ3 的控制值。
3.2室内氡浓度水平
UNSCEAR 2000年报告世界室内氡浓度的平均值为 40 Bq /ｍ3 。1991—2002年，我国对18个城市2 117间房进行氡浓度测定，获全国平均值为44.1 Bq /ｍ3 ［12］。1999—2006年我国部分地区室内氡浓度水平见表1。
注：本表数据为1991—2002年全国平均值未引用数据。合计均值计算方法：各地房间数×均值﹦各地积，各地积之和÷合计房间数﹦合计均值；无房间数不参与合计均值计算；有2个均值的取其和÷2，仅有范围值的取其最小与最大值之和÷2所获商为其均值
从表 1看出，室内氡浓度在我国不同地区有很大的差别，全国部分地区住房室内平均氡浓度约为 45.3 Bq／ｍ3 。各地区平均氡浓度值从15.1 ~117.1 Bq／ｍ3 ，范围值则从3 ~524 Bq／ｍ3 ，变化幅度较大，同一地区氡浓度值变化幅度也很大。
楼层、装修和墙体材料对氡浓度有较大影响。高建政［14］从2002年以来对天津市部分新建楼房室内进行了验收性监测，结果为一楼室内平均氡浓度为二楼及以上楼层室内平均氡浓度的3倍。表明楼层对氡浓度影响比较大。王全锋［15］对濮阳市35户装修和未装修住房室内氡浓度进行测定，结果装修户室内氡浓度明显高于未装修户室内氡浓度（P＜0.01）。从墙体材料看，武汉市居室内氡浓度以废渣砖结构的室内氡浓度最高。从楼层看，以一楼室内氡浓度最高（其原因可能与房基土壤或岩石中析出氡气通过地面、墙体裂缝、结合面、墙面缝隙渗入房间所致），随着楼层的增高其通风率也高，氡浓度随之降低［17］。
Barros等［26］对西班牙983个家的氡气含量进行了测量，氡气含量几何均值为69.5 Bq/m3 ，有21.3%的居室在148 Bq/m3 以上，其均值明显高于世界均值。
3.3地下建筑氡水平
南京市人防工程冬季、春季和夏季3次氡浓度测量的平均值分别为 288.2 Bq /ｍ3 、159.2 Bq/ｍ3 和 936.7 Bq /ｍ3 ，按照春季和秋季氡浓度相同进行计算，全年的平均氡浓度为385.8 Bq /ｍ3 ［2］。江苏省连云港地区地下公共场所222Ｒｎ浓度算术均值为168.4Ｂｑ/ｍ3 ，变化范围为 56～298 Bq /ｍ3 。地下公共场所222Rn浓度是地面公共场所222Rn浓度的 9倍［27］。王强等［28］测量在空防工程的非封闭期间（通风）空气中氡浓度为 217～301 Bq/m3 ，而在封闭期间氡浓度为 6 488～8 842 Bq/m3 ，在非封闭期间氡浓度符合有关国家标准的限值，而在封闭期间氡浓度则超过了国家15倍以上。李晓燕对我国东南沿海城市上海、宁波、温州、福州、厦门、泉州、汕头和内陆城市南昌的地下建筑氡浓度分布进行了测定，各市夏季氡浓度平均值范围为59.6～924 Bq /ｍ3 ，差别很大，各市夏季测量值均高于冬季测量值［29］。某2个军事作业坑道内氡浓度平均值分别为147.0、101.3 Bq /ｍ3 ，范围为14.7～377.3 Bq /ｍ3 ［30］。上海轨道交通3、5号线氡浓度平均值分别为15.3、44.9 Bq /ｍ3 ，范围值分别为6.5～41.8Bq /ｍ3 和16.3～110.3 Bq /ｍ3 ［31］。研究结果表明，通风可有效地降低地下建筑氡浓度水平。
3.4矿井氡浓度水平
李舟等［32,33］对贵州省13个煤矿矿井氡浓度进行了测定，氡浓度范围值为31.7-451.7 Bq /ｍ3 ；对贵州省3个地下磷矿矿井进行氡气测量 , 氡浓度水平为 105～246 Bq/ｍ3 。河北省唐山市4个煤矿222Rn浓度为50.1 Bq /ｍ3 ，该结果明显低于80年代的测定结果，说明现代地下煤矿的通风系统比80年代明显改善［34］。尚兵对北京房山区两座煤矿222Rn进行了测定，史家营煤矿的222Rn年平均浓度为 292，城关煤矿的222Rn年均浓度为 4 919 Bq /ｍ3 。结果表明，在通风不好的矿井 (如城关矿 ) 222Rn浓度的季节变化很大，夏季个别测点浓度高达 1× 104Bq /ｍ3 ［35］。河北枣庄矿区24所煤矿井下氡浓度水平为1.6～ 598 Bq / ｍ3 ［36］。矿井氡浓度水平较高，加强井下通风，降低矿工的辐射危害是值得关注的问题。
4氡所致剂量
4.1氡致剂量估算方法
UNSCEAR推荐的估算公式为Ｄ=EEC×ｆ× 365× 24×ｑ，式中Ｄ为氡致人体的年有效剂量当量，EEC为平衡等效氡浓度（Sv/年），ｆ为人员居留因子，ｑ为有效剂量与氡暴露量之间的转换系数。UNSCEAR在其每年向联合国大会提交的报告中经常更新系数ｑ的推荐值 , 2000年的报告中推荐转换系数为 9× 10-9Sv /(Ｂｑ·ｍ-3·ｈ)。
4.2公共场所工作人员、居民受照剂量
参照公众受222Rn及其子体照射剂量转换系数参照值，由调查结果估算出，江苏省连云港地区的地面公共场所工作人员平均年有效剂量为 0.35ｍSv，地下公共场所 (工作人员每天工作时间按 6ｈ计 )，工作人员平均年有效剂量当量为 1.23ｍSv，超过我国放射卫生防护标准规定的公众个人长期持续受到电离辐射1ｍSv的年剂量当量限值，比地面工作公共场所工作人员高出 3.5倍［27］。意大利Castagnole Piemonte和Nichelino居民室内氡气含量所致有效剂量几何平均数，分别为0.7mSv/年和 0.5 mSv/年［37］。我们对广西近17种、939个建筑材料样品进行222Ra含量测定，估算出广西混合建材氡致室内居民年有效剂量当量为 0.26ｍSv。除53％的花岗岩外，广西辉绿岩、大理石、地板砖、瓷砖、双飞粉、涂料和白水泥等装饰建材用于室内装饰致居民附加剂量（含氡所致内照射和其它放射性核素所致外照射剂量）甚微或起到屏蔽作用，不会对居民造成辐射危害［38］。
4.3矿工受照剂量
北京史家营煤矿矿工吸入222Ｒｎ及其子体所致矿工人均年有效剂量为2.54ｍSv；城关煤矿矿工所致人均年有效剂量为42. 9ｍSv［35］，该值远超我国标准限值。贵州省煤矿地下工作人员由氡造成的个人年平均剂量为0.91ｍSv；磷矿矿井氡浓度为 105～ 246 Bq/ｍ3 ，井下氡子体平衡因子取 0.4，则各磷矿的平衡当量氡浓度为 42～ 98.41 Bq /ｍ3 ，个人年平均剂量为 1.21ｍSv ( 0.8～1.88ｍSv) ［32、33］。
5氡的放射防护
张丽娇［39］ 、马玉圣［12］认为，对一般居民区，氡的年平均浓度超过 800Bq /ｍ3 的家庭，建议采取补救测量。因为在任何水平的氡辐射下都有危害，所以必须尽可能地降低室内氡浓度，以减少氡及其子体对人体的危害。降低氡的浓度措施有:①应对房地产开发环境进行环境放射性评价，不要将建筑物建在高放射性富集区。住宅在施工阶段要对底层地坪要保持良好的整体性和密实性 ,对地板裂隙 ,各种地下管道的缝隙都要密封，阻塞氡的进入。对已建筑的房屋，应注意查找地板或墙壁是否有裂缝 ,各种管道是否密封 ;喷涂防氡涂料 ,以阻止或降低氡的析出率。②建材控制。建筑材料及装饰材料最好是经过环保认证的绿色材料。新建房屋使用的建材中放射性含量要加以限制，应符合GB6763-86(建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准 )的要求。③加强通风。将窗户、门和通风口打开或装上排风设备，短时间内可以使氡的含量下降，这是广泛适用的有效降氡方法。如果通风时间够长的话，可使氡浓度降低 90%以上。长时间封闭房间，氡浓度在一定时间内会上升至较高的数值。例如 ,在一间用含铀煤渣粉刷过的室内，先打开门窗与空气充分对流，之后封闭该房间，经过 0、0.5、1.5、2.5、3.5和 11ｈ后 ,室内的氡浓度分别为12.0、29.6、60.9、82.9、211.6Ｂｑ/ ｍ3 ，约 3.5ｈ后室内氡浓度累积增长的速度变慢 ,逐渐趋于平衡。可见室内氡浓度与通风的时间有着密切的关系 。④使用空气净化器和粒状活性炭来清除空气中和水中的氡。如果生活用水的含氡量很高，是室内氡的主要来源，则用水氡脱气装置除去水中的氡。⑤减少燃气的使用量或使用含氡量低的燃气，开启抽油烟机并将厨房隔离，以减少氡浓度。总之，根据氡的来源采取有效的措施是可以降低室内氡浓度，减少氡及其子体对人们的危害。综合上述研究结果，笔者认为：①若证实或预测涉及人类生活和工作场所空气氡浓度较高时，最便利、经济和有效的防护措施是加强通风。②地表层、地下生活和工作场所既应考虑隔阻地层氡的释放，也应考虑隔阻建筑材料和装修材料氡的释放。③在同等地质条件下，二楼及以上生活和工作场所仅需考虑隔阻建筑和装修材料氡的释放。而隔阻建筑和装修材料氡的释放不如选择222Rn的母体226Ra含量低的建筑和装修材料。
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(收稿日期：2007-07-17)