矿工健康的大敌——放射性氡

内充气电离室测氡标准装置

2004年6月11日，50岁的矿工陈某出现胸痛、胸闷、咳嗽、呼吸困难、咳血等症状，在当地医院就诊，诊断为肺炎后收住院，用抗生素、消炎药治疗1周，症状不但没有减轻，反而加重，家属要求转院。后经湖南省肿瘤医院进一步检查确诊为肺癌，2个月后死亡。死者家属要求查清病因，经尸体解剖证实，“杀死”陈某的“元凶”竟是放射性氡。 陈某有20多年的井下掘进工工史，现场监测显示，他所在的矿山井下氡浓度超过GB 4792-1984《放射卫生防护基本标准》规定的32倍，经当地疾病预防控制中心职业病诊断组确诊为放射性肿瘤(由放射性氡所致肺癌)。

氡的特性与来源

氡是由镭、铀衰变产生的一种无色、无味的天然惰性气体。在标准状态下，氡的密度为9.96kg/m3，是空气的7.7倍。氡在-61.8℃下变为液体，-71℃下变为橙黄色固体。氡可以溶解于水和其他多种液体，还能溶解于血液和脂肪，且很容易被粘土、活性碳等多孔材料吸附。氡在自然界中存在3种放射性同位素，即219Rn、220Rn和222Rn。其中222Rn是天然放射性元素衰变系列铀系中的中间产物，半衰期最长，为3.825d。氡的母体元素为铀，铀衰变产生氡。另外，两种同位素的半衰期都非常短，219Rn为3.96s、220Rn为55.65s。因此，通常所说的氡主要指222Rn。氡在衰变过程中放出α、β、γ粒子后，衰变为氡子体，氡及其子体均为放射性粒子。氡子体为金属离子，主要通过呼吸道进入人体，然后在整个呼吸道中长期“定居”，随矿工工龄的增加，氡子体不断累积，对人体肺部造成损伤。
可能接触放射性氡的行业工种主要有：①核工业系统：放射性矿物的开采、冶炼和加工工人，以及核反应堆、核电站的操作工；②放射性核素的加工生产和使用的操作工；③从事与放射性核素共生的矿山，如磷矿、稀土矿、钨矿、锡矿、煤矿、铜锌矿等开采的矿工。 在伴生铀、镭的磷酸盐矿，锡、铜、锌、金、银等金属矿山及煤矿中，普遍存在氡及其子体的危害，且因地质结构和生成年代不同，其放射元素、放射程度有所不同。具体来源与放射程度有以下4个方面。
1.矿岩暴露表面氡析出率的大小，首先取决于含铀品位的高低。铀矿以矿体暴露表面析出氡为主要氡源；非铀矿的矿体暴露表面的析出氡不是主要氡源，据调查，采空区往往是析出氡的主要氡源。
2.非铀矿山井下氡主要来自于岩石裂隙和采空区。随着开采年限延长，采空区范围逐年扩大，采空区内大量堆存含铀废矿石，如果采空区塌落，氡的析出量增加，势必进入井巷和采矿区，成为矿井主要氡来源；而铀矿围岩的氡析出率比矿体暴露表面析出率低得多，其采空区中的氡不是主要威胁。
3.非铀矿有大量地下水，经裂隙流经含铀矿物，会将氡带入正在开采的井巷中，从地下水析出的氡，在有些含铀金属矿山的非铀矿，可能成为井下氡的主要来源，而铀矿从矿体析出的氡远远超出地下水带入的氡。
4.铀矿在开采中，若矿石含铀品位高、块度小、细矿多，氡析出量将随矿井或采场的存矿量增加而增多；非铀矿山，矿中微量含铀，矿石氡析出率低于其他氡源，所以存矿多少与局部地区污染无关。
我国2002年颁布的GBZ116-2002《地下建筑氡及其子体控制标准》中规定：已用地下建筑的行动水平为400Bq/m3(平衡当量氡浓度)，待建地下建筑的设计水平为200Bq/m3。

氡及其子体的危害

氡对人类的危害最早发现于德国。100多年前，德国斯尼伯格矿区矿工的肺癌发病率极高，被命名为“斯尼伯格病”。45年后发现，这可能是由于该矿氡浓度过高所致。直到20世纪50年代，科学家才确定氡是引起肺癌的重要因素之一。人们从长期暴露于高水平氡及其子体的矿工肺癌发病率增高的经验中，逐步认识了氡及其子体对人体健康的危害。
医学研究证实，氡子体释放的α射线是导致矿工患上肺癌和血液病的主要原因之一。氡对人体的辐射损伤占人体所受到的全部环境辐射的55%以上，其中对人体健康威胁最大的靶器官是肺部。由于氡是放射性气体，呼吸时氡及其子体随气流进入肺，氡子体衰变时放出α射线，这种射线像小炸弹一样轰击肺细胞，破坏细胞组织的DNA，使肺细胞受损，从而诱发肺癌。氡致肺癌的发病潜伏期大都在15年以上。
据我国某矿山调查显示，在查出的矿工肺癌患者中，90%以上都是年龄大于40岁和坑龄大于10年的矿工。矿山井下作业工人肺癌发生率比一般作业工人高5～8倍。 如果长期在浓度为200 Bq/m3的含氡环境中工作，相当于每天吸烟15根。医学研究表明，氡是除吸烟以外引起肺癌的第二大因素，世界卫生组织(WHO)和国际癌症研究机构(IARC)都将其列为重要致癌物质。
我国有部分矿山存在着严重的氡危害。据某矿山1992～1997年对死亡的688例矿工肿瘤全死因分析，恶性肿瘤死亡占全部死因的35%，居首位；肺癌死因占恶性肿瘤死亡的76%。1954～1997年，该矿矿工共发生肺癌患者2739例, 死亡2594例。肺癌发病率为400人/10万人(全国男性肺癌死亡平均水平约为22人/10万人)，高于我国男性肺癌死亡平均水平的17.18倍。其中，有矿井史者占88%；无矿井史者占12%。职业流行病学调查表明，矿工肺癌发病率的高低，与矿山井下作业场所中的氡及其氡子体浓度有关。
氡在液体和脂肪中有较高的溶解度，会聚集在脂肪较多的器官中，并衰变产生氡子体，危害人体健康。人体在高浓度氡的影响下主要表现出细胞(红细胞、白细胞)总数升高、血压下降和血管扩张等效应。氡对人体脂肪有很好的亲和力，特别是与神经系统结合后危害更大。
人体长期接受较强的α、γ、β射线外照射，会造成五官损伤，产生皮肤干燥，毛发脱落等病变，严重时会引起皮肤癌。氡还可能引起白血病、不孕不育、胎儿畸形等严重后果。

预防措施

放射线无处不在，但并不是所有的放射线都会对人体造成危害。适度的放射线对人体是无害的，只有氡浓度超过国家职业卫生标准，才会对人体造成伤害，所以，不必谈“氡”色变，氡对人体的危害是完全可以预防的。
1.消除氡及其子体对矿工的危害，应从矿山开发起步阶段做起，认真查清矿井中氡及其子体的浓度和来源，并采取相应的预防措施。
2.严格执行国家职业安全卫生标准，切实加强职业安全卫生管理，让放射线远离工人。对井下作业场所进行定期监测，对超过国家职业卫生标准的作业环境要立即进行治理。
3.加强井下通风措施，降低井下粉尘和氡及其子体浓度，具体方法包括：①通风降氡。根据氡及氡子体的总析出量和浓度设计通风量；②密闭氡源。对密闭废旧巷道和采空区喷涂防氡保护层；③控制入风污染；④排除矿坑水；⑤正压通风；⑥分区通风；⑦清除堆积的废矿石。
4.加强个人防护是防止氡及其子体进入呼吸道的有效措施，应认真向工人普及辐射防护知识，让他们懂得如何自我保护。高效防尘口罩可阻留氡子体，有效率超过90%。工人应坚持佩戴防尘口罩，并养成班后洗澡的卫生习惯，已受污染的工作服、工具等物品不可带入生活区，以防污染扩散。
5.严禁在工作场所抽烟、喝水、饮食，尽量减少与有害物质接触的机会，定期对井下作业工人进行健康检查，尤其是对下井前的工人进行健康检查，掌握矿工的身体状况。
6.对调离井下作业或暴露时间较长的老工人进行医学观察，尤其是对肺部的检查。据某矿山调查显示，普查发现的早期肺癌患者，是临床就诊发现的3～8倍。因此，对易受氡及氡子体危害的矿工，要做到早发现、早预防、早治疗。
编辑 王 璇