花岗岩氡浓度及居室内氡危害风险评价研究

摘要：在家庭装修中，花岗岩石是深受人们喜爱的装饰石材。花岗岩石是石材中放射性水平较高的岩石，过量使用花岗岩石装修，会受到氡辐射的危害。基于此，选择了家庭上常用的7种花岗岩石，使用测氡仪进行室内氡浓度测量，测得平均氡浓度为35.76Bq/m3，得出花岗岩氡浓度与岩性、地质年代、迁移等因素有关，再对室内氡危害风险进行定量定性分析，得出室内氡危害H=人的身体状况L×人体内照射剂量D×停留时间T，为石材厂放射性检测和家庭装修选择提供科学依据。

关键词：花岗岩居室氡危害风险评价

中图分类号：X13

ResearchonRadonConcentrationinGraniteandRiskAssessmentofIndoorRadonHazards

YANGYanhong

WuweiVocationalCollege，Wuwei，GansuProvince，733000China

Abstract：Inhomedecoration，graniteisapopulardecorativestone.Graniteisarockwithhighlevelofradioactivityinstonematerials.Excessiveuseofgraniterockfordecorationwillbeexposedtotheharmofradonradiation.Basedonthis，7kindsofgraniterockscommonlyusedinhouseholdswereselectedforindoorradonconcentrationmeasurementusingaradonmeter.Theaverageradonconcentrationwas35.76Bq/m3，itwasfoundthattheradonconcentrationingraniteisrelatedtothefactorssuchaslithology，geologicalage，migrationandsoon.Then，aquantitativeandqualitativeanalysiswasconductedontheindoorradonhazardrisk，itwasfoundthattheindoorradonhazardH=humanbodyconditionL×humanbodyirradiationdoseD×residencetimeT，whichprovidesscientificbasisforradioactiondetectioninstonefactoriesandhomedecorationselection.

KeyWords：Granite;Indoor;Radonhazards;Riskassessment

调查显示，欧盟国家大约12%的住宅存在氡超标；2006—2008年，美国对6730所住宅进行调查，存在约25%的住宅氡超过150Bq/m3，6%的住宅超过400Bq/m3，4%的住宅超过700Bq/m3；在加拿大大约有10%的住宅存在氡超标，5.6%的住宅氡超过400Bq/m3，1%的住宅超过800Bq/m3；我国调查了14座城市的1524个写字楼和居室，其中氡含量超过国家标准的约占7%，氡含量最高达596Bq/m3，是国家标准的6倍。总之，世界各国的居民住宅中的氡超标比率有上升的趋势，受氡危害的人数在不断增加。因此，住宅中的氡污染必须引起我们高度的关注。控制室内氡的浓度，既要从源头来控制，又要积极采用各种有效的降氡措施，从而使我们生活的空间始终处于安全健康的状态。

1氡的危害

世界卫生组织、联合国原子辐射效应委员会等学术机构认为经过高浓度的氡长期照射，人的肺癌发病率会明显增加[1]。氡被国际癌症研究机构归为第I类的致癌因素；氡之所以会诱发肺癌，是因为氡及其子体不断地释放出ɑ粒子，被人体吸入体内，因为ɑ粒子射程短，只能停留在支气管和气管中，不会伤及其他器官[1]。一般矿井中空气不流通，氡气容易聚集，因此矿工的肺癌发病率远高于其他民众。室内建材是居室内氡的主要来源。花岗岩等石材物质中的氡析出率明显高于其他建材。但居室内的氡浓度的增加会引起肺癌患病率的增加，并且还有可能高于矿工。

2花岗岩氡浓度研究

结合本课题所用的实验仪器，花岗岩石板材都是表面平整的石材，本次测量选用了RAD7测氡仪进行测量。

2.1取样与制样

本次花岗岩石样品都取自于武威市建材交易市场，按照销售量挑选了本地居民家庭装修7种常用的花岗岩石，每种选4块，制成了20cm×20cm大小的正方体形状。

本次实验的地点是学校核辐射测量实验室，采用氡累积测量法测定天然石材表面氡析出率[2]，测量时在石材表面扣一个透明罩，方便收集花岗岩表面析出的氡，测量时间设置15min。

2.2测量结果与数据处理

在测量7组样品中，选择其中3组样品的测量数据进行数据处理。测量结果如下：一号样品（产地新疆，中细粒花岗岩）氡浓度为56.7Bq/m3，二号样品（产地吉林，中粗粒闪长岩）氡浓度为22.4Bq/m3，三号样品（产地吉林，中粗粒闪长岩）氡浓度为11.7Bq/m3。如果忽略在测量过程中氡泄漏和反扩散的影响，假定样品氡析出率与外界土壤环境中氡析出率水平相当，进行线性拟合，来推算出氡析出率。

拟合线性函数y=bx，其中y=c表示玻璃罩体中氡浓度，斜率b=E/v，变量x为时间t，以时间作为横坐标，测得氡浓度为纵坐标进行线性拟合，通过线性拟合得到斜率b，由此可以得到E=bv。数据最好从第3个读数开始选取，因为刚开始花岗石氡析出未与测氡仪达到平衡状态，所以前面测得数据误差偏大，选中间数据为宜[3]。

再通过氡析出率公式进行计算。

2.3 结果分析

从测量结果来看，7类花岗岩石总体氡析出率范围0.78×10-3Bq/m3～1.79×10-3Bq/m3，平均值是1.36×10-3Bq/m3，其中最高的是产自广西的粗粒花岗岩，为1.79×10-3Bq/m3；最低的是产自吉林的白丝中粗粒闪长岩，为0.78×10-3Bq/m3，当然，同样的花岗岩石，其析出率也不一样，这是因为花岗岩石还和它形成的地质年代、产地、蚀变等相关。

3室内氡浓度风险评估

居室内氡辐射属于内照射，小剂量辐射，目前国内外还没有完备的风险评价体系。本次课题在实验和调查分析的基础上，形成了一套室内氡风险评估体系，评价方法分为定性评价法、半定量评价法、定量评价法[4]。

3.1居室内氡风险评价模式建立

传统的风险评价方法LEC中有3个影响因素即事故发生的可能性L、人员出现的频繁程度E、事故造成的损失后果C，这是评价处于危险作业下的危险性。而本次课题研究的是氡危害的慢性伤害，属于随机性效应[8]。因此，可以假设氡的危害风险为D，内照射剂量为H，在室内出现的时间为T，人的体质为L，则风险可以简单概括为：。

根据以上风险模型，可将风险等级分为以下五级，一级风险（0～15），完全可接受风险，人体所受到辐射危害最小，无须防护；二级风险（15～100），可接受风险，需适当减少暴露时间；三级风险（100～300），有条件接受风险，要适当采取措施降氡，减少暴露时间；四级风险（300～600），不希望有的风险，要进行室内降氡控制及整改，减少暴露时间；五级风险（600以上），不能接受的风险，房屋要拆除重建，并且不进入该辐射区域，做好辐射防护[5]。

3.2内照射剂量估算

在计算人体所受的内照射剂量时，还得计算平衡当量氡浓度。（F为平衡因子，一般为0.8）。因此，人体所受到的内照射剂量：H=0.0448C。

联合国原子辐射效应委员会指出，全球人的平均年吸收氡辐射剂量1.16mSv。室内氡浓度大于74就需要控制室内氡浓度。我国《民用建筑工程内部环境污染控制规范》GB50325－2020中规定：I类民用建筑（多指住宅、医院、幼儿园、学校等）的氡浓度限量小于等于200Bq/m3，即根据上述公式H=0.0448C，人体内照射剂量应该为9.6mSv；Ⅱ类民用建筑（办公楼、商店、旅馆、图书馆等）的氡浓度限量值小于等于400Bq/m3，换算成人体接受剂量为19.2mSv[6]。

3.3人员室内出现的时间T

人员室内出现的时间与频率会影响人体氡吸收剂量，在进行风险评价时，将人员分为三类：一是常住人口，比如每天在家里的老人、婴儿等，所对应的权重因子为10；二是每天上班的人群，所对应的权重因子为6；三是偶尔出现的人群，如亲戚、街坊邻居等，所对应的权重因子为1。

3.4人体体质L

不同体质的接受相同剂量也会产生不同的生理效应[7]。例如：长期吸烟的人比不吸烟的人就更危险，老人、儿童、孕妇就比普通青壮年的体质差，也就是氡危害程度高。因此，针对不同的人群不同的体质应该分别对待。第一类为普通人，权重因子为1；第二类为有吸烟史但已戒烟的人、老人、孩子、孕妇，权重因子为3；第三类为吸烟者，或者曾经有肺癌等疾病，但已痊愈的人，权重因子为6；第四类为患有肺癌、肺炎患者等呼吸道疾病，权重因子为10。

3.5氡危害风险实证分析

案例一：选取两位老人居住的房子，房子体积为1900m3，房子有两扇面积为6.25m2的窗，前面一侧有8m2的门，所有墙面为活动板房，地面铺有花岗岩地板，所以可以忽略其他材料辐射的影响。房内两位老人身体健康，吃住和生活都在房内进行。风险评估为：。

式中房屋平均氡浓度测量结果为25.7Bq/m3；房屋时间权重因子10，身体体质权重因子为3，则按照公式算出的风险值为34.55，属于二级风险。建议平时多开窗通风即可。

案例二：武威市城西某小区一住户，室内空间体积为280m3，所有地面与厨房、卫生间墙面装修用的是四川产的红色中粗粒花岗岩，根据前面给出的数据，氡的析出率为1.48×10-3Bq/m3，该住户一家三口，父母为上班族，孩子上小学，白天门窗关闭，晚上在家时间12h，所以时间权重因子为6，身体体质权重因子为1，则按照公式，算出的风险值为243.2，属于三级风险。需要采取整改措施，建议开窗通风，可以更换氡析出率更低的瓷砖[8]。

从上述案例分析中总结得出，居室内氡危害风险评价等级可以真实地反映出

氡对人体所产生的危害。因此，分析花岗岩石等天然石材存在的放射性风险，不仅有助于石材管理部门加强监管，从根源上降低氡浓度，而且对于老百姓科学地选择天然石材有一定的指导和参考价值。

4结论与展望

氡的危害往往被人忽视，而室内建筑材料是氡的主要来源，花岗岩等天然石材比其他建筑材料的放射性更高，本文对其中不同产地的花岗岩氡析出率进行检测，并建立了氡危害风险评价体系。通过研究分析得出如下结论。

（1）7类花岗岩石总体氡析出率高于其他天然石材。

（2）花岗岩氡析出率还与其形成的年代和地理环境、蚀变等因素有关。

（3）选取的两个案例中，氡析出率偏高的花岗岩石材的氡风险等级偏高，需要采取整改措施。

本次课题创建了一套氡危害风险评价体系。同时在课题研究中也发现了很多不足的地方，比如选取了七类花岗岩，而市面上的花岗岩种类有上百种；而且氡浓度模型计算理论有待优化完善；还需要建立更加科学的氡危害风险评价体系。

参考文献

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[3]陈文秀.基于微直流电离室高浓度氡测量装置研究[D].成都：成都理工大学，2021.

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