花崗巖氡濃度及居室內氡危害風險評價研究

摘要：在家庭裝修中，花崗巖石是深受人們喜愛的裝飾石材。花崗巖石是石材中放射性水平較高的巖石，過量使用花崗巖石裝修，會受到氡輻射的危害。基于此，選擇了家庭上常用的7種花崗巖石，使用測氡儀進行室內氡濃度測量，測得平均氡濃度為35.76Bq/m3，得出花崗巖氡濃度與巖性、地質年代、遷移等因素有關，再對室內氡危害風險進行定量定性分析，得出室內氡危害H=人的身體狀況L×人體內照射劑量D×停留時間T，為石材廠放射性檢測和家庭裝修選擇提供科學依據。

關鍵詞：花崗巖居室氡危害風險評價

中圖分類號：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

調查顯示，歐盟國家大約12%的住宅存在氡超標；2006—2008年，美國對6730所住宅進行調查，存在約25%的住宅氡超過150Bq/m3，6%的住宅超過400Bq/m3，4%的住宅超過700Bq/m3；在加拿大大約有10%的住宅存在氡超標，5.6%的住宅氡超過400Bq/m3，1%的住宅超過800Bq/m3；我國調查了14座城市的1524個寫字樓和居室，其中氡含量超過國家標準的約占7%，氡含量最高達596Bq/m3，是國家標準的6倍。總之，世界各國的居民住宅中的氡超標比率有上升的趨勢，受氡危害的人數在不斷增加。因此，住宅中的氡污染必須引起我們高度的關注。控制室內氡的濃度，既要從源頭來控制，又要積極采用各種有效的降氡措施，從而使我們生活的空間始終處于安全健康的狀態。

1氡的危害

世界衛生組織、聯合國原子輻射效應委員會等學術機構認為經過高濃度的氡長期照射，人的肺癌發病率會明顯增加[1]。氡被國際癌癥研究機構歸為第I類的致癌因素；氡之所以會誘發肺癌，是因為氡及其子體不斷地釋放出ɑ粒子，被人體吸入體內，因為ɑ粒子射程短，只能停留在支氣管和氣管中，不會傷及其他器官[1]。一般礦井中空氣不流通，氡氣容易聚集，因此礦工的肺癌發病率遠高于其他民眾。室內建材是居室內氡的主要來源。花崗巖等石材物質中的氡析出率明顯高于其他建材。但居室內的氡濃度的增加會引起肺癌患病率的增加，并且還有可能高于礦工。

2花崗巖氡濃度研究

結合本課題所用的實驗儀器，花崗巖石板材都是表面平整的石材，本次測量選用了RAD7測氡儀進行測量。

2.1取樣與制樣

本次花崗巖石樣品都取自于武威市建材交易市場，按照銷售量挑選了本地居民家庭裝修7種常用的花崗巖石，每種選4塊，制成了20cm×20cm大小的正方體形狀。

本次實驗的地點是學校核輻射測量實驗室，采用氡累積測量法測定天然石材表面氡析出率[2]，測量時在石材表面扣一個透明罩，方便收集花崗巖表面析出的氡，測量時間設置15min。

2.2測量結果與數據處理

在測量7組樣品中，選擇其中3組樣品的測量數據進行數據處理。測量結果如下：一號樣品（產地新疆，中細粒花崗巖）氡濃度為56.7Bq/m3，二號樣品（產地吉林，中粗粒閃長巖）氡濃度為22.4Bq/m3，三號樣品（產地吉林，中粗粒閃長巖）氡濃度為11.7Bq/m3。如果忽略在測量過程中氡泄漏和反擴散的影響，假定樣品氡析出率與外界土壤環境中氡析出率水平相當，進行線性擬合，來推算出氡析出率。

擬合線性函數y=bx，其中y=c表示玻璃罩體中氡濃度，斜率b=E/v，變量x為時間t，以時間作為橫坐標，測得氡濃度為縱坐標進行線性擬合，通過線性擬合得到斜率b，由此可以得到E=bv。數據最好從第3個讀數開始選取，因為剛開始花崗石氡析出未與測氡儀達到平衡狀態，所以前面測得數據誤差偏大，選中間數據為宜[3]。

再通過氡析出率公式進行計算。

2.3 結果分析

從測量結果來看，7類花崗巖石總體氡析出率范圍0.78×10-3Bq/m3～1.79×10-3Bq/m3，平均值是1.36×10-3Bq/m3，其中最高的是產自廣西的粗粒花崗巖，為1.79×10-3Bq/m3；最低的是產自吉林的白絲中粗粒閃長巖，為0.78×10-3Bq/m3，當然，同樣的花崗巖石，其析出率也不一樣，這是因為花崗巖石還和它形成的地質年代、產地、蝕變等相關。

3室內氡濃度風險評估

居室內氡輻射屬于內照射，小劑量輻射，目前國內外還沒有完備的風險評價體系。本次課題在實驗和調查分析的基礎上，形成了一套室內氡風險評估體系，評價方法分為定性評價法、半定量評價法、定量評價法[4]。

3.1居室內氡風險評價模式建立

傳統的風險評價方法LEC中有3個影響因素即事故發生的可能性L、人員出現的頻繁程度E、事故造成的損失后果C，這是評價處于危險作業下的危險性。而本次課題研究的是氡危害的慢性傷害，屬于隨機性效應[8]。因此，可以假設氡的危害風險為D，內照射劑量為H，在室內出現的時間為T，人的體質為L，則風險可以簡單概括為：。

根據以上風險模型，可將風險等級分為以下五級，一級風險（0～15），完全可接受風險，人體所受到輻射危害最小，無須防護；二級風險（15～100），可接受風險，需適當減少暴露時間；三級風險（100～300），有條件接受風險，要適當采取措施降氡，減少暴露時間；四級風險（300～600），不希望有的風險，要進行室內降氡控制及整改，減少暴露時間；五級風險（600以上），不能接受的風險，房屋要拆除重建，并且不進入該輻射區域，做好輻射防護[5]。

3.2內照射劑量估算

在計算人體所受的內照射劑量時，還得計算平衡當量氡濃度。（F為平衡因子，一般為0.8）。因此，人體所受到的內照射劑量：H=0.0448C。

聯合國原子輻射效應委員會指出，全球人的平均年吸收氡輻射劑量1.16mSv。室內氡濃度大于74就需要控制室內氡濃度。我國《民用建筑工程內部環境污染控制規范》GB50325－2020中規定：I類民用建筑（多指住宅、醫院、幼兒園、學校等）的氡濃度限量小于等于200Bq/m3，即根據上述公式H=0.0448C，人體內照射劑量應該為9.6mSv；Ⅱ類民用建筑（辦公樓、商店、旅館、圖書館等）的氡濃度限量值小于等于400Bq/m3，換算成人體接受劑量為19.2mSv[6]。

3.3人員室內出現的時間T

人員室內出現的時間與頻率會影響人體氡吸收劑量，在進行風險評價時，將人員分為三類：一是常住人口，比如每天在家里的老人、嬰兒等，所對應的權重因子為10；二是每天上班的人群，所對應的權重因子為6；三是偶爾出現的人群，如親戚、街坊鄰居等，所對應的權重因子為1。

3.4人體體質L

不同體質的接受相同劑量也會產生不同的生理效應[7]。例如：長期吸煙的人比不吸煙的人就更危險，老人、兒童、孕婦就比普通青壯年的體質差，也就是氡危害程度高。因此，針對不同的人群不同的體質應該分別對待。第一類為普通人，權重因子為1；第二類為有吸煙史但已戒煙的人、老人、孩子、孕婦，權重因子為3；第三類為吸煙者，或者曾經有肺癌等疾病，但已痊愈的人，權重因子為6；第四類為患有肺癌、肺炎患者等呼吸道疾病，權重因子為10。

3.5氡危害風險實證分析

案例一：選取兩位老人居住的房子，房子體積為1900m3，房子有兩扇面積為6.25m2的窗，前面一側有8m2的門，所有墻面為活動板房，地面鋪有花崗巖地板，所以可以忽略其他材料輻射的影響。房內兩位老人身體健康，吃住和生活都在房內進行。風險評估為：。

式中房屋平均氡濃度測量結果為25.7Bq/m3；房屋時間權重因子10，身體體質權重因子為3，則按照公式算出的風險值為34.55，屬于二級風險。建議平時多開窗通風即可。

案例二：武威市城西某小區一住戶，室內空間體積為280m3，所有地面與廚房、衛生間墻面裝修用的是四川產的紅色中粗粒花崗巖，根據前面給出的數據，氡的析出率為1.48×10-3Bq/m3，該住戶一家三口，父母為上班族，孩子上小學，白天門窗關閉，晚上在家時間12h，所以時間權重因子為6，身體體質權重因子為1，則按照公式，算出的風險值為243.2，屬于三級風險。需要采取整改措施，建議開窗通風，可以更換氡析出率更低的瓷磚[8]。

從上述案例分析中總結得出，居室內氡危害風險評價等級可以真實地反映出

氡對人體所產生的危害。因此，分析花崗巖石等天然石材存在的放射性風險，不僅有助于石材管理部門加強監管，從根源上降低氡濃度，而且對于老百姓科學地選擇天然石材有一定的指導和參考價值。

4結論與展望

氡的危害往往被人忽視，而室內建筑材料是氡的主要來源，花崗巖等天然石材比其他建筑材料的放射性更高，本文對其中不同產地的花崗巖氡析出率進行檢測，并建立了氡危害風險評價體系。通過研究分析得出如下結論。

（1）7類花崗巖石總體氡析出率高于其他天然石材。

（2）花崗巖氡析出率還與其形成的年代和地理環境、蝕變等因素有關。

（3）選取的兩個案例中，氡析出率偏高的花崗巖石材的氡風險等級偏高，需要采取整改措施。

本次課題創建了一套氡危害風險評價體系。同時在課題研究中也發現了很多不足的地方，比如選取了七類花崗巖，而市面上的花崗巖種類有上百種；而且氡濃度模型計算理論有待優化完善；還需要建立更加科學的氡危害風險評價體系。

參考文獻

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