广东省建筑材料放射性调查方案设计

胡 颖 白书明 李冠超(广东核力工程勘察院，广州 510800)

广东省建筑材料放射性调查方案设计

胡 颖 白书明 李冠超
(广东核力工程勘察院，广州 510800)

建筑材料中的氡-222、镭-226、钍-232、钾-40等天然放射性核素衰变产生的射线对人体健康产生极大危害，为了解广东省的建筑材料放射性状况，为广东省建筑材料市场的天然放射性水平检测提供基础依据，本文针对广东建材市场现状调查，设计了广东省建筑材料及不同类型建筑物放射性调查方案。方案中设计通过对广东省广州、珠海、深圳、韶关及佛山五个城市中工厂、酒店、住宅、医院、学校(幼儿园)、古建筑、广场、商场等不同类型建筑物的室内放射性进行调查，并对同一居民楼中使用不同建筑材料的居民室内进行放射性调查，得出广东省的室内的放射性水平以及高水平的放射性建材种类；通过对佛山、云浮、潮州、深圳、东莞以及珠海六个建材产业较为发达地区的建材市场中不同建筑材料(瓷砖、陶瓷、大理石、花岗石、水泥、石粉、实心砖、空心砖)及装饰材料的放射性调查分析，得出广东省建筑材料的放射性水平，以及高放射性的建材种类。

建筑材料；放射性；健康；广东省

人类有80%的时间处于室内环境中。近年来，人们对居住环境有了更高的要求，对于其健康和安全问题给予极大的关注。随着社会和经济的快速发展，房地产和基础设施逐渐增多，所需的建筑材料逐年增加，种类也逐渐增多。相比建筑材料中的甲醛、苯等化学物质，建筑材料的放射性对人体健康的危害不易觉察且不可预见，且潜伏期长达几十年。

1983—1990年原国家环保局组织了全国环境天然放射性水平调查，其中“广东省环境天然贯穿辐射水平调查研究”中显示，不同建筑物室内γ辐射剂量率均值水平分别为：花岗岩石墙160nGy/h，土坯156.4nGy/h，框架147.9nGy/h，砖木142.9nGy/h。同一结构不同地面的建筑物室内γ辐射水平分别为：方砖166.1nGy/h，泥地146.9nGy/h，花阶砖(水磨石)141.0nGy/h，水泥135.3nGy/h。在2015年进行的广州市放射性地质环境调查与评价项目中，建筑物室内γ辐射剂量率均值水平为：土坯261.8nGy/h，砖木162.0nGy/h，方砖241.6nGy/h，水泥191.5nGy/h，明显高于上世纪八十年代广东省建筑物室内测得的γ辐射剂量率水平。

居室内放射性核素主要来源于建筑材料、地基土壤和家用物品，其中建筑材料是产生放射性污染的主要原因。建筑材料主要含有氡-226、钍-232、钾-40三种天然放射性核素，属于半衰期极长的核素，当含量超过一定限值，将会直接影响人们的身体健康，损害人体免疫系统，诱发白血病等慢性疾病[1-2]。

近年来，上海、北京、郑州、西安等多个城市对于建筑物室内的放射性水平进行了调查，包括γ辐射剂量率、氡浓度等参数，而广东省建材行业主要产品产量均居全国前列，建筑材料放射性检测存在巨大市场。

1 建筑材料放射性污染及危害

建筑主体材料是用于建造建筑物主体工程所使用的建筑材料，包括黏土、砂石等。装饰装修材料是用于建筑物室内、外饰面用的建筑材料，包括花岗石、大理石等[3]。

建材中的放射性危害主要有两个方面，即内照射及外照射。内照射主要来自于放射性元素镭、钍等的衰变产物氡-222和氡-220。氡经α衰变后，顺序产生短寿命子体，统称为氡及其子体。氡能溶解于血液和脂肪中，经衰变以后，顺序生成的产物是钋-218、铅-214、铋-214和钋-214[4]。一般主要考虑氡及其短寿命子体钋-218、铅-214、铋-214和钋-214对人体的影响[5]。当吸入氡的短寿命子体后不断沉积在呼吸道表面，在局部区域内不断积累。因此，吸入含氡气体对呼吸系统造成的辐射危害，主要来自氡子体。人在高浓度氡气长期辐射下，可导致肺癌。我国每年约有5万人因氡及其子体致肺癌而死亡。世界卫生组织已将氡气列为使人致癌的19种物质之一[6-7]。

体外辐射主要是指建材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果，会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤，人们如果长期受小剂量辐射的慢性照射，将会引起皮肤辐射损伤，造成白内障和诱发各种癌症，还会引起基因突变，致胚胎中的胎儿先天性畸形或发生遗传性疾病[6,8]。

2 广东建材市场现状

广东省有多个城市在建筑材料方面发展良好，如广东佛山南国陶都、广东云浮石材基地、广东潮州中国不锈钢制品之乡以及广东深圳防水材料之乡等。广东佛山石湾镇素有南国陶都之称，是“中国陶瓷名镇”。云浮石材产销量名列全国第一，品种居全国首位，出口量为全国第二，以及拥有“中国石材基地中心”，“中国石材流通示范基地”等诸多荣誉。

广东省大型建材市场主要分布在佛山、东莞、珠海、深圳等地。广东省建材市场上建筑材料品类繁多，主要以瓷砖、陶瓷、大理石、花岗石、木材、水泥、石粉等为主。

3 广东省建筑材料及不同类型建筑物放射性调查方案设计

3.1 调查内容

(1)通过对广东省建筑材料放射性现状进行初步调研，为广东省建筑材料市场的天然放射性水平检测提供基础依据，对于高放射水平建筑材料进行分辨。

(2)对广东省不同类型建筑物的室内放射性进行调查，包括工厂、酒店、住宅、医院、学校(幼儿园)、古建筑、广场、商场等人类活动频繁的场所。对同一居民楼中使用不同建筑材料的居民室内进行放射性调查。

(3)对于不同建筑材料(水泥、瓷砖、大理石、花岗石、水磨石、木地板等)及装饰材料分别进行采集和实验分析。

3.2 调查思路

总体工作思路：收集资料→工作大纲编制→点位布设与现场检测→样品采集→室内样品分析→成果报告编写→数据库录入验收。

3.3 调查项目

(1)建筑物室内的γ辐射剂量率及氡浓度。

(2)建筑材料中镭-226、钍-232、钾-40的天然放射性比活度。

3.4 调查点位及频次

对人类活动频繁的场所以及居民室内进行γ辐射剂量率和氡浓度的检测，考虑到人口密集，兼顾辐射调查项目中的几个地级市，选取广州、珠海、深圳、韶关及佛山5个地级市进行调查。

对于建筑材料样品的采集，选取佛山、云浮、潮州、深圳、东莞以及珠海6个建材产业较为发达地区的建材市场作为样品采集点，兼顾所测量居民使用的建材来源地。

3.4.1 现场γ辐射监测

选择广州、珠海、深圳、韶关、佛山5个地级市，结合《广东省放射性地质环境调查与评价》成果，针对工厂、酒店、住宅、医院、学校(幼儿园)、古建筑、广场、商场等8类人类活动频繁的建筑物类型，对每种建筑类型选取5个进行室内γ剂量率测量，共计200个监测点。

选择广州、珠海、深圳、韶关、佛山5个城市中各同一栋居民楼中使用不同建筑材料5户(每户各2个点位)以及未进行装修的一户作为对照，进行室内γ剂量率测量，共计60个监测点。对居民使用建筑材料的种类及来源进行记录。

监测标准：GB/T14583-1993《环境地表γ辐射剂量率测定规范》。

监测仪器：6150AD-b环境级高灵敏度X-γ剂量率仪。

监测方法：室内监测选择同一栋楼房经不同装饰材料装修和未装修的房屋卧室、客厅(其中未装修的房间测量值作为对照值)以及人类活动频繁的建筑物的正中心，在选定的监测点位地表上方1m处测量γ辐射空气吸收剂量率[9-11]。

监测频次：对每个点位进行一次监测，对每组连续读取10个数据。

3.4.2 氡浓度监测

选择广州、珠海、深圳、韶关、佛山5个地级市，结合《广东省放射性地质环境调查与评价》成果，针对工厂、酒店、住宅、医院、学校(幼儿园)、古建筑、广场、商场等8类人类活动频繁的建筑物类型，对每种建筑类型选取5个进行室内氡浓度监测，共计200个监测点。

选择广州、珠海、深圳、韶关、佛山5个城市中各同一栋居民楼中使用不同建筑材料和装饰材料共5户(每户各2个点位)以及未进行装修的一户作为对照，进行室内氡浓度监测，共计60个监测点。对居民使用建筑材料和装饰材料的种类及来源进行记录。

监测标准：GBZ/T182-2006《室内氡及其衰变产物测量规范》，EJ/T 605-1991《氡及其子体测量规范》。

监测仪器：RAD7测氡仪或FD216测氡仪。

监测方法：收集建筑物的类型、用途、建筑年代、建筑材料、周围地质背景、是否进行过有关检测等方面的资料。收集测量期间天气变化趋势资料，避免在大风(风速>13.4m/s)或暴雨天气进行测量。

对于在用房屋，应在测量前12h和整个测量期间关闭所有门窗(除了正常出口和入口)和通风系统，如采用中央空调，测量期间可以使用，但要对进风进行限制，以保持房间空气的相对稳定。测量期间允许短时间开门用于人员出入等。

对于新建房屋，应在测量前24h和整个测量期间关闭所有门窗、通风系统和中央空调，并保持到测量结束。

监测频次：上午8:00-11:00测量，1次/天，连续2天测量瞬时氡浓度值。

筛选测量结果≥200Bq/m3的房屋进行进一步跟踪测量。

3.4.3 建材放射性核素分析

在佛山、云浮、潮州、深圳、东莞以及珠海各选取3个大型建材市场，收集其中的瓷砖、陶瓷、大理石、花岗石、水泥、石粉、实心砖、空心砖8种材料样品[2,12]，分别进行镭-226、钍-232、钾-40比活度测量，共计144个样品。

结合室内γ辐射剂量率和室内氡浓度检测结果与相应的建材类型，收集室内放射性较高的居民所使用的建筑材料样品，分别进行镭-226、钍-232、钾-40比活度测量，样品数目待定。

(1)样品采集与处理

现场采集每个样品不少于2kg。送实验室破碎，磨细过60～100目尼伦筛。将其装入与仪器刻度源几何形态一致的样品盒中，称重(精确至0.1g)、密封20d以上待测。

(2)样品分析

当检验样品中天然放射性衰变链基本达到平衡后，在与标准样品测量条件相同情况下，采用低本底多道γ能谱仪对其进行镭-226、钍-232、钾-40比活度测量。分析方法执行GB6566-2010《建筑材料中放射性核素限量》。

3.5 标准规范

3.5.1 建筑材料放射性限值

国内对于建筑材料放射性评价主要是按照国家建筑材料放射性核素限量标准GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》来进行相关类别评价。标准中规定：

A.建筑主体材料放射性限值

(1)主体材料为实心或空心率小于25%的：Ra-226、Th-232、K-40应同时满足外照射指数(Ir=[CRa/370]+[CTh/260]+[CK/4200])≤1.0以及内照射指数(IRa=CRa/200)≤1.0。

(2)主体材料中空心率大于25%的：Ra-226、Th-232、K-40应同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.3。

B.装饰、装修材料放射性

(1)A类装饰、装修材料放射性(使用不受限制)：Ra-226、Th-232、K-40应同时满足IRa≤1.0、Ir≤1.3。

(2)B类装饰、装修材料放射性(仅用于Ⅱ类民用建筑和工业建筑内饰面、所有建筑外饰面)：Ra-226、Th-232、K-40应同时满足IRa≤1.3、Ir≤1.9。

(3)C类装饰、装修材料放射性(仅用于所有建筑物外饰面、室外其它用途)：Ra-226、Th-232、K-40应满足Ir≤2.8[5,13-14]。

3.5.2 室内氡浓度限值

GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》对于室内空气的放射性水平做出规定，规定222Rn的年平均值不大于400Bq/m3。

3.6 质量控制

(1)监测方法严格采用国家颁布的标准方法。

(2)定期对仪器进行检定，保证仪器处于检定有效期内。

(3)每次测量前、后均检查仪器的工作状态是否正常，并用标准源或稳定场对仪器进行校验。

(4)样品分析：固体样品采用20%的密检样品进行控制。

(5)设置项目质量控制小组，对现场监测及采样进行核查。

(6)保证采集的样品制样过程不交叉污染，且对样品检测结果进行标样考核、外单位对比等质量控制措施。

4 结论

通过对广东省代表性大型城市中人类活动较多的不同类型建筑物室内的放射性状况进行调查，得出放射性较高的建筑物类型，其对公众的身体健康造成较大危害，分析其建筑物放射性较高的原因，查明放射性较高的建筑材料类型。

通过对广东省代表性大型城市中使用不同建筑材料的居民室内的放射性状况进行调查，得出放射性较高住户，找出其所用装修建筑材料的类型，得出放射性较高及较低的建材类型。

对人居环境中所用建材进行追溯，选取广东省多个大型建材产地进行采样检测，全面分析广东省建筑材料的放射性水平，结合前述结论选出高放射性的建材种类。

依据得到的建筑材料放射性高低的结论，对城市居民对建筑材料的使用进行指导和建议。

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[2] 李新，魏锡文，王中琪，等.建筑材料放射性对居室环境质量的影响(一)[J].建材技术与应用,2004(6):14-15.

[3] 任普亮.关于建筑材料放射性检测及其相关问题的探析[J].西北建筑与建材,2003(12):30-32.

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[5] 张洪图.建筑材料的放射性污染浅析[J].环境保护与循环经济,2004(2):13-15.

[6] 刘扬林.工业废渣生产建筑材料放射性污染分析及危害控制建议[J].中国资源综合利用,2007(1):33-36.

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ProjectdesignofbuildingmaterialsradioactivityinvestigationinGuangdongProvince

Hu Ying, Bai Shuming, Li Guanchao
(Guangdong Institute of Nuclear Force Engineering and Investigation, Guangzhou 510800)

Since the rays from the decaying of natural radionuclide such as222Rn,226Ra,232Th and40K in building materials are very harmful to human health,in order to know the radioactive status of building materials and provide data support for carrying out natural radioactive level detection of building materials markets in Guangdong Province, this paper presents the results from an initial investigation on building materials markets in Guangdong and a survey plan designed specifically for investigating radioactivity of different types of buildings and building materials. In order to know indoor radioactive level in general and indoor building material types with high radioactive level, different types of buildings such as factory, hotel, dwelling, hospital, school (kindergarten), historic building, square and market in five cities including Guangzhou, Zhuhai, Shenzhen, Shaoguan and Foshan in Guangdong Province are included in survey plan for investigating the indoor radioactive status in general, and the indoor radioactive status of household using different building materials within the same building. At the same time, in order to know the radioactive level in general for building materials in Guangdong Province and building material types with high radioactive level, different types of building materials such as tile, ceramic, marble,granite, cement, rock flour, solid brick and air brick and decorative materials in six cities including Foshan, Yunfu, Chaozhou, Shenzhen, Dongguan and Zhuhai in Guangdong Province are included in survey plan for investigating the radioactive status.

building materials；radioactivity；human health；Guangdong Province

X591

A

2017-06-22； 2017-09-29修回

胡颖(1990-)，女，河南人，博士，研究方向：大气环境污染、放射性环境监测等。E-mail：huying0905@126.com