近年来, 大量工业废渣引入建材生产, 但由于部分废渣放射性核素比活度较高, 增加了建筑物致公众放射性危害的可能性。为此, 1994年至1996年, 对云南省61家主要废渣墙体材料生产厂家煤渣砌块和磷渣砌块共88个成品, 及12家代表性传统窖烧泥土砖生产厂家18个成品进行了放射性核素²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K比活度采样分析。

1 实验分析

按统计学要求, 所有样品均在堆场5点以上随机取样5千克, 混合后取其中1千克, 经研磨粉碎, 过80目筛, 于110℃烘干备用。

²²⁶Ra比活度分析:闪烁射气法。

²³²Th比活度分析:离子交换-分光光度法

⁴⁰K比活度分析:火焰光度法

方法检出限为18.5贝可/千克, 总不确定度小于20%。

2 结果讨论 2.1 放射性核素比活度

表 1给出不同墙体材料放射性核素比活度均值及变化范围, 作为对照, 并列出云南省土壤中放射性核素比活度相应值。

从表 1看, 土壤与泥土砖放射性核素比活度值极其相近, 与实际情况相符, 废渣建材比活度值则与二者相差很大。以²²⁶Ra而言, 大小顺序为:磷渣砌块>煤渣砌块>泥土砖>土壤, ²³²Th比活度变化:土壤>煤渣砌块>泥土砖>磷渣砌块, ⁴⁰K比活度则表现为:泥土砖>土壤>煤渣砌块>磷渣砌块。

按国家标准要求^[1], 为保障公众及其的后代健康与安全, 代表建材成品内照射与外照射剂量相对贡献的限制系数m_Ra、m_r值应分别小于1。其中:

分析表 1数据可见, 煤渣砌块和磷渣砌块内照射限制系数大于泥土砖和土壤, 而外照射系数几乎没有差别。

煤渣砌块超过国家标准限制值成品4个, 超标率5%, 磷渣砌块超过国家标准限制值成品1个, 超标率7%。所有超标废渣成品均为m_Ra、m_r同时大于1, 提示内、外照射限制系数指征彼此吻合。18个窖烧泥土砖成品全部符合国家标准要求。

2.2 居民受照剂量估算

按文献^[2], 建筑材料对公众所致γ外照射年有效剂量当量H_E外及内照射年有效剂量当量H_E内可按下式计算:

建材中氡释放率η按混合建材住房取4%, 计算出不同墙体材料致居民放射性受照剂量估算值。同时, 以土壤致居民内、外照射剂量总和为基准, 计算出不同墙体材料对居民附加照射剂量H_E附, 列于表 2。

就外照射剂量估算值而言, 废渣墙体材料与与泥土砖和土壤数值基本一致, 而内照射剂量估算值则表现出很大差异, 废渣墙体材料明显高于泥土砖和土壤相应值, 达一倍之差。说明废渣墙体材料的引入将主要通过废渣中释放氡向室内扩散。

3 小结

本次调查共采集煤渣砌块和磷渣砌块成品88个、传统窖烧泥土砖成品18个, 经放射性核素比活度分析, 传统砖成品全部达到国家标准要求, 5个废渣墙体材料成品超过标准限制值。对废渣建材成品的生产必须严格检验分析, 不合格产品严禁出厂, 以杜绝隐患。

废渣墙体材料取代传统窖烧泥土砖将主要增加居民内照射受照射剂量, 即通过氡的释放, 经人体吸入后产生危害。由于空调设施的引入和现代建筑密封性的加强, 室、内外空气交换降低, 因此, 住宅氡问题应得到进一步关注。