文档介绍：1室内氡浓度的非线性分析摘要:氡是一种天然放射性气体,其中室内氡与人类健康密切相关,室内氡浓度成为公众关注的问题之一。假定室内外空气中氡及氡子体均一混合的前提下,推导出一个关于室内氡浓度计算的模型,据此计算室内氡浓度。结果表明:室内氡浓度随时间和通风量系数的增加,趋向一个稳定的值,最终达到室内外氡浓度平衡。该模型计算出的室内氡浓度理论值(~40Bq/m3)与任天山和王玫等的实测结果(6~50Bq/m3)一致,表明模型可靠。关键词:室内氡浓度;通风量系数;氡进入率;空气流动速率氡是天然放射性铀系中一种惰性气体,具有极强迁移活动性,但其化学性质极不活泼,一般情况下很难与其它元素发生化学反应。通常,有空气的地方,就存有氡及其子体。自然界,氡存在3种天然放射性同位素222Rn、220Rn和219Rn,其分别来源于天然放射系中的铀系、钍系和锕系,、。由于220Rn和219Rn半衰期短,222Rn半衰期相对较长,故通常所指的氡为226Ra直接衰变的产物222Rn。氡极易溶于液体(水)和脂肪,通过呼吸道与皮肤侵入机体,其衰变子体常吸附在呼吸道,造成内照射,该照射剂量在体内累积到一定程度,引发2机体病变,最终导致肺癌。现代研究表明室内氡浓度长期暴露会增加肺癌的危险度。此外,氡可能引发畸形、基因畸形遗传和白血病等不良后果[1]。因此,室内环境中氡浓度对人体健康的影响已成为理论界亟待解决的重大问题。要研究氡浓度对人体健康的影响,就必须先搞清室内氡浓度与其来源之间的可量性关系。近5a对室内氡的研究大多集中于室内氡的检测、水平扩散系数测量与有效防护方法等,如王振基等[2]对标准氡室内氡气体积活度的计算方法与测量验证的研究;连福龙等[3]对主动式活性炭盒法测氡影响因素的探讨;竺云波等[4]对居室氡浓度及其影响因素的分析;张强等[5]对建材制品中测定氡的影响因素及其在防氡建材分析中的应用研究;李先杰等[6]对氡析出率测量仪的检定装置的介绍;王榆元等[7]探讨了含水率对建材砖氡析出率的影响;李晓玲[8]对中国室内氡污染现状及相关控制标准的相关综述;其他国家如UNSCEAR对室内氡的研究发出的最新报告[9];Ielsch等[10]提出了一种利用岩石和土壤的地球化学和物理性质参数来计算土壤表面的氡析出率的模式TRACHGE;Fazalur等人用固体核径迹法和静电收集法对不同种类建材的析出率进行了测量;EScobar等[11]用活性炭吸附法测量土壤的222Rn析出率[12]。然而,对室内氡浓度分析较零散(与一种氡源的关系分析)。综合定量分析室内氡浓度与氡来源的关系,能使室内氡浓度对人体的危害更具有可衡量性与可操作性,为人类如何降低室内氡提供科学指导。张明礼,等:室内氡浓度的非线性分析3本文在前人研究成果的基础上,拟通过对室内氡来源现状分析建立室内氡浓度的定量计算模型,从而为室内氡浓度的研究与评价提供参考依据。:室内氡主要来源于建筑物地基和周围土壤、建筑材料、空气中的氡、家用燃料以及供水[1314]。一些学者已对室内氡的氡源进入率作了相关研究。,形成氡气体渗流进入室内,但土壤的氡及其衰变源进入室内,受诸多因素的影响,它不但取决于土壤的湿度、密度、孔隙率、房子的建筑结构以及气象参数中的气温、气压、风向和风速等客观因素,还受人为因素的影响,如换气率。任天山等人认为土壤氡进入率可以表示为[15]:式中:C为土壤氡的进入率;Xs为土壤气体中的氡浓度,Bq/m3;Qs为渗流率,即单位时间内进入室内的土壤气体的体积占房间体积的份数,h-1。,建筑材料衰变过程中产生的氡部分能通过扩散进入室内,其进入率主要受建筑材料性状、表面积、建筑材料的氡扩散长度以及建材的厚度等影响。据此,学者们认为建筑材4料析氡进入率可以表示为[16],并结合室内氡来源的特性,可看出一般情况下家用燃料产生的天然气、供水、建筑材料以及建筑地基土壤中氡进入室内部分相对较稳定,但室外空气氡进入率最不稳定,易受房间通风性能的影响。不同来源的氡进入室内以后,室内222Rn随时间不断积累;同时氡不断衰变,加之受通风影响,从而使室内氡浓度发生变化。已有研究显示,房间的通风是影响室内氡浓度的关键因子之一[15,20],根据自然界空气流动的特性,空气流动方向总是从浓度高的流向浓度低的形成一个小空气循环。因此,通风时室外空气流入室内的同时,室内空气流出室外,室内外空气交换随之产生,室内氡浓度随之改变。要合理计算出不同时刻室内氡的浓度,就得分析房间的通风性能;而要分析房间的通风性能必然涉及到房间送风量与房间体积