建筑陶瓷中含有一定的天然放射性物质, 尤其是其表面覆盖有一层含有放射性物质的釉。使用天然放射性含量较高的建筑陶瓷铺设地面、墙表的房间, 不仅使房间内的γ辐射水平升高, 还会因陶瓷具有较高的氡析出率, 而使房间空气中的氡浓度升高。如长期在氡浓度高的环境中生活, 会对人的健康造成潜在的危害, 甚至可能影响到下一代。笔者采集了91个建筑陶瓷样品, 做放射性核素分析, 并对不同产地的陶瓷作了比较。

1 材料与方法 1.1 仪器

CIAE-MMCA8000-HPGe-γ能谱仪(中国原子能研究院研制); 7500C型柱体迭层式铅室(中国原子能研究院提供); 塑料环型测量杯(上海辐射环境监理所提供, 直径75mm高70mm)。标准物质由国防科工委放射性一级站提供。标准物质是采集经过放射性污染的土壤作基质, 按一定比例加入本底土, 经粗筛、烘干、细筛、粉碎、混匀等步骤制成, 内含已知活度的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、¹³⁷Cs、⁶⁰Co、⁴⁰K等核素。

1.2 方法 1.2.1 样品的采集和预处理

建筑陶瓷在建筑材料市场上采集, 重点采集不同省市、不同厂家的产品。在成品堆5点以上取约3 kg, 写好样品名称、编号送实验室检测。建筑陶瓷表面用清水冲洗干净, 烘干, 然后用制样机粉碎, 磨细至粒径不大于0.16 mm。准确称取300 g样品放入测量杯中, 编号, 记录样品名称和密封时间, 密封21 d。

1.2.2 检测方法

根据国家《建筑材料放射性核素限量》^[1]规定, 用HPGe-γ能谱仪分析核素, 检测²³²Th、⁴⁰K、²²⁶Ra放射性活度。核素用HPGe-γ能谱仪分析, FWHM =1.70 ~ 2.4keV, 探测效率[相对“ 3 ×3” NaI(T1)]为20%, 峰康比为50:1, 50keV ~ 2MeV积分本底为2.83s^-1。

1.2.3 内外照射指数的计算

按式(1)计算外照射指数^[1], 按式(2)计算内照射指数^[1]。

(1)

(2)

式中:C_Ra、C_Th、C_K分别为²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的活度浓度, Bq/kg。

1.3 数据处理

所得数据用SPSS10.0软件包进行t检验。

2 结果

由表 1可看出, 产地1、产地2、产地3生产的瓷砖放射性核素含量较高, 产地4、产地6生产的瓷砖放射性核素含量较低。产地1生产的45个样品中, I_γ接近标准限值的有14个, 产地2生产的样品有1个I_γ接近标准限值。七省市瓷砖的²³²Th含量与我国常用建材^[2]红砖²³²Th含量(55 Bq/ kg)、水泥(33 Bq/ kg)、石灰(10 Bq/kg)、砂(29 Bq/kg)相比, 含量较高。²²⁶Ra含量高于全国推荐值^[2](50 Bq/ kg, 也是世界均值^[3])。除产地3生产的瓷砖外, 其他省市瓷砖⁴⁰K含量均低于全国推荐值^[2](50 Bq/ kg, 也是世界均值^[3])。由此可以看出, 造成部分瓷砖不能用于室内装修的主要原因是²³²Th含量较高。

3 讨论

建筑陶瓷的主要原料为粘土、瓷土、长石、石英、高岭土等, 由于生产工艺的需要, 许多建筑陶瓷的外表面喷涂一层彩釉, 而彩釉中大多又添加了10%~ 12 %的天然放射性较高的锆英砂。从而使建筑陶瓷的放射性水平显著提高。调查济南的91个市售建筑陶瓷的放射水平均符合我国标准, 其产销不受限制; 另一方面, 建筑陶瓷²³²Th、²²⁶Ra含量较传统建材高, 造成15个样品外照射指数接近国家标准限值1.3。2001年国家颁布了《建筑材料放射性核素限量》标准^[1], 明确提出了建筑主体材料和装修材料两个概念, 并且要求自2002年7月1日起, 市场上停止销售不符合国家标准的产品。陶瓷类装修材料, 其用量大, 使用范围广, 放射性的高低, 直接影响居民的身体健康。

姜涛等^[4]对慢性低剂量照射新近研究结果认为, 约50 mGy累积剂量能诱发染色体畸变显著升高, 而且成为稳定性的畸变, 能在体内持续存留。不可否认, 由建筑陶瓷带给公众的长期持续附加电离照射当属低剂量慢性照射, 其天然辐射剂量水平应是室内卫生质量控制主要指标之一。本调查认为, 为降低建筑陶瓷对公众的放射性辐射, 生产厂家应严格执行国家标准, 使产品的放射性核素含量符合要求; 卫生监督部门, 应加大执法力度, 禁止不合格建筑陶瓷进入市场。