无机建筑装修材料的放射性危害及监测

iliwuqacolay

摘 要：近年来，随着人民生活水平的提高，各种装饰装修材料、家具和日用化学品进入室内，使室内污染物的来源和种类增多，造成室内空气污染程度在室外空气污染的基础上更加重了一层。室内环境污染物来源于建筑材料和装修材料、室外污染物、燃烧产物和人的活动，它包括物理性污染物、化学性污染物、生物性污染物。无机建筑装修材料所带来的污染问题基本上是室内氡气污染问题及材料的γ射线问题。室内氡气污染及材料的γ射线属于放射性物理性污染。氡气及γ射线无色无味，人们不易察觉，可能在不知不觉中已经受到了伤害，因此更应受到我们的重视，加强对建筑装修材料放射性的监测，保证人民生活的健康和安全。
关键词：建筑装修材料；放射性；危害；检测方法
引 言：我们生存、居住、办公的空间几乎都是建筑材料，其生产原料取自于自然界中的黏土、矿石，因此建筑材料中具有放射性，是非常正常的。但是由于人类的绝大部分时间是在建筑物室内度过的，尽管建筑物内放射性来源较为复杂，但可以肯定的是建材放射性对人体辐射剂量的贡献是主要的。
1 放射性的定义及来源
1.1 放射性的定义
放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线（如α射线、β射线、γ射线等），衰变形成稳定的元素而停止放射，这种现象称为放射性。
1.2 放射性污染物质来源于自然界和人工制造两个方面。
1.2.1 天然放射性来源
（1）宇宙射线由初级宇宙射线和次级宇宙射线组成；
（2）天然放射性同位素。
1.2.2 人为放射性核素的来源
（1）核试验及航天事故；
（2）核工业；
（3）工农业、医学科研等部门对放射性核素的应用；
（4）放射性矿的开采和利用。
2 放射性的危害
放射性对人体的危害可分为外照射和内照射两类。
2.1 外照射的危害
地球上到处都存在着天然放射性核素，它们可发生α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变。即可放射出α射线（α粒子）、β射线（β粒子）、γ射线（γ光子）。α射线是带电粒子，α粒子带有两个质子和两个中子，并带有两个单位的正电荷。α粒子的能量损耗很快，射程很短，在空气或其他物质中会造成电离密集。也就是说α射线放出后，被吸收，很快消失。因射程很短，1张纸就可以把α射线阻挡。α粒子难以从体外对人体构成伤害。β射线是带电粒子，它实际上就是电子。β粒子造成的电离比α粒子弱，能量损耗较慢，射程较长，但考虑到天然放射性物质在自然界中的含量毕竟很少，因而，β射线不至于从人体外部对人体构成伤害。γ射线是γ光子，它在空气中的电离小，射程长，可以从建筑材料中放射出来，能穿透人体，对人体有明显伤害。这种放射线从外部照射人体的现象，叫做外照射。
2.2 内照射的危害
放射性对人体危害最大的主要是放射性元素在衰变过程中所产生的氡及其子体。氡是一种天然放射性元素，并且是一种惰性气体。如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，氡气会随着人们的呼吸沉积在肺部、支气管及上皮组织内，并随着血液的流动走向全身。它在人体内大量放出射线，从而危害人体健康。氡原子核放射的是α粒子，虽然α粒子难以从体外对人体构成伤害，但进入人体的氡所放射的α粒子，由于它的射程短，在它所经过的路径上，破坏细胞结构分子，在人体内对细胞的伤害也就十分集中，细胞受伤害的程度就大，修复的可能性也较小。像这种放射性物质进入人体并从人体内部照射人体的现象，叫做内照射。氡及其子体是造成内照射危害的主要原因，氡已被世界卫生组织列为主要环境致癌物之一，是除吸烟以外引起肺癌的第二大因素。
3 放射性检测标准及指标限量
建材放射性限量标准是根据国际放射防护委员会、世界卫生组织等国际机构推荐的每人每年吸收放射剂量的允许值而确定的。该允许值的含义为：正常情况下，人的群体每年受γ射线辐射的剂量，应小于某一推荐值；否则的话，导致该群体吸收射线剂量过大的原因，应采取行动进行干涉（如改变产品生产配方；改用放射性较低的原料；直至限制该类产品的生产与销售），否则，就可能对人体健康造成危害。但要注意：建材产品放射性限量标准，并不是有害还是无害的分界线。标准规定的限值属低剂量辐射的范畴，即使超标的建材产品也属低剂量辐射。
3.1 建筑装饰装修材料放射性核素限量
根据装饰装修材料放射性水平大小划分为以下三类：
（1） A类装饰装修材料
装饰装修材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.3要求的为A类装饰装修材料。A类装饰装修材料产销与使用范围不受限制。
（2） B类装饰装修材料
不满足A类装饰装修材料要求但同时满足IRa≤1.3和Ir≤1.9要求的为B类装饰装修材料。B类装饰装修材料不可用于住宅、办公楼的内饰面，但可用于其外饰面。
（3） C类装饰装修材料
3.2 检测方法
国家标准规定的建筑材料放射性核素比活度测量方法如下。
（1）使用仪器
低本底多道γ能谱仪和天平（感量0.1g）。
（2）取样与制样
随机抽取样品两份，每份不少于2kg。一份封存，另一份作为检验样品。
将检验样品破碎，磨细至粒径不大于0.16㎜。将其放入与标准样品几何形态一致的样品盒中，称重（精确至0.1g）、密封、待测。
（3） 测量
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。
建材放射性检测是一项专业性很强的工作。目前使用的低本底多道γ能谱仪主要为高纯锗γ能谱仪。检测时要将被检测产品置放在厚度为10厘米的铅室内，室内表面由原子序数递减的多层内屏蔽（锡或镉、铜、有机玻璃）组成，用来挡去被检测以外的放射线，再用放射性几乎为零的绵白糖作本底，才能确保检测结果的准确性。目前一些简易的便携式核辐射探测仪器仅能够对室内外环境放射性水平进行评价，而这种采用γ辐射剂量率进行放射性水平预评价的方法已经在2001年的国家标准中被废除。
4 降低建材放射性影响的对策
4.1 选择合适的建房地点
选择建房地点对降低室内的放射性水平很重要，因为绝大部分室内的放射性都来自地面。建房地区土壤中的放射性核素含量应在正常水平。不要在地质断裂带附近建房。不要把房建在尾矿坝上。不要把房建在空气不流通的地方。
4.2 合理选择居室建筑材料
选择建筑材料时，要尽量选用本地产的材料。对于外地产的建筑材料要看其是否经过了放射性检验，对装饰装修材料，根据其放射性水平大小决定其用途。室内装修应选择A类产品，室外装修尽可能选择B类产品，也可选择C类产品，一般来讲，花岗岩和页岩由于放射性水平偏高，不适宜作居室的建筑材料，特别不适宜作室内装修材料。
4.3 降低室内氡的浓度
氡是产生内照射的主要来源。降低室内氡浓度的最简便易行的办法就是通风，室外新鲜空气进入室内，把室内的污浊空气置换出去，可有效减低室内空气中的氡浓度。自然通风和机械通风都可使用。因为氡的相对密度较大，氡气一般在地面附近。在开窗通风时，要开下面的窗。降低室内氡浓度的最有效的办法是建造排氡地基。在室内地面下方建聚氡室，并通过管道通到室外。如果在排气管道上装上风机，排氡效果更好。
5 结束语
总之，建筑装饰装修材料中的放射性材料对人体的伤害是巨大的，尤其是掺入工业废料的建材产品其放射性超标。因此就需要我们不断加大对建材产品的监测力度，杜绝不合格产品流入市场，使真正的绿色环保建材产品进入人们的生活，从而确保人民生活的健康和安全。
参考文献：
[1] 周冰.环保节能材料在室内设计中的运用[J].科技风，2008（12）.
[2] 宋广生.装饰装修材料污染检测与控制[M].北京：化学工业出版社，2006.
[3] 李启甲.环保材料生产与运用丛书[M].化学工业出版社，2010.33.