氡是一种广泛存在于自然界中放射性气体, 它是镭的衰变产物。氡子体主要是指Rn-222的子体产物, 对人体的危害(剂量贡献)氡子体远远超过氡本身。随着工业技术的发展, 一些新型建筑材料被用作于高层建筑物的墙体材料, 其中大都使用了工业废渣, 并且有一部分工业废渣中所含的天然放射性核素含量较高, 使建筑物室内γ照射量率和氡及氡子体浓度有所增高^[1]。因此有必要对高层建筑物室内的氡子体浓度进行调查, 并对其影响因素进行探讨。

1 仪器与方法 1.1 测量仪器 1.1.1 采样仪

DK-60抽气机, 上海探伤机厂生产。

1.1.2 测量仪器

FD-3015射气监测仪, 上海电子仪器厂生产, 经核工业矿冶放射性计量站检定。

1.2 测量方法 1.2.1 测量条件

高层建筑物室内氡子体浓度进室测量时必须将门窗关闭24 h以后进行采样。采样滤头距离地面高1.4 m, 距离墙面1 m处, 滤膜为国产新华1号, 抽气流量20 L.min^-1, 抽气5 min结束后滤膜在FD-3015射气监测仪上分三段计数。

1.2.2 测量结果计算

测量结束后将三段的计数结果采用托马斯三段法^[2]公式进行氡子体浓度的计算。

2 结果与讨论 2.1 高层建筑物室内氡子体浓度

我们对贵阳地区部分高层建筑物室内氡子体浓度进行测定, 其结果列入表 1中。从表 1中可以看出, 各幢建筑物室内客厅与卧室之间氡子体浓度有明显区别, 并且波动范围较大。另外对部分高层建筑物内安装有中央空调的室内氡浓度进行测定, 其结果列入表 2中。从表 2中可以看出, 安装中央空调的建筑物室内氡子体浓度较低, 这是由于建筑物室内装有通风管道, 有利于室内外气体的交换。由于建筑材料中放射性核素含量逐年下降^[3], 所以室内平均氡子体浓度逐年下降, 其结果列入表 3中。

2.2 影响高层建筑物室内氡子体浓度的主要因素 2.2.1 建筑材料对室内氡子体浓度的影响

墙体建筑材料是室内氡及其子体的主要来源之一^[4], 新型墙体建筑材料不同, 其天然放射性核素含量也不同。从调查中得知下列三种墙体建筑材料中其放射性含量:烧结红岩砖＜空心粉煤灰砖＜空心煤渣砖, 在同一幢大楼中, 分别用它们作为墙体材料, 其室内氡子体浓度列入表 4中。从表 4中可以看出墙体建筑材料中天然放射性核素含量低, 室内氡子体浓度也低, 反之氡子体浓度高。

2.2.2 室内面积对氡子体浓度的影响

使用相同的墙体建筑材料室内面积对氡子体浓度有所影响。面积大, 室内空间就大, 墙体建筑材料释放出来的氡及其子体被稀释的程度就大, 那么室内氡及子体的浓度就低; 反之面积小, 室内氡及子体的浓度就高。我们在同一幢建筑物内使用相同的建筑材料分别对客厅、主卧室、小卧室三种不同面积的室内进行氡子体浓度的测定, 其结果列在表 5中。从表 5中可以看出室内面积:客厅＞主卧室＞小卧室; 而氡子体浓度:客厅＜主卧室＜小卧室, 经统计检验客厅与主卧室比较差异显著(P＜0.05);客厅与小卧室比较差异极显著(P＜0.01), 主卧室与小卧室比较差异显著(P＜0.05), 这一测定结果与室内空气空间比释动能率的结论相一致^[5]。

2.2.3 墙面粉刷对室内氡子体浓度的影响

我国于2001年颁发《建筑材料放射性核素限量》^[6]中明确规定了建筑材料中天然放射性核素²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K放射性比活度的限量, 规定内照射指数I_Ra=C_Ra 200 ≤1.0和外照射I_r C_Ra=370+C_Th 260+C_K 4200≤1.0, 其中C_Ra、C_Th、C_K分别为²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K的放射性比活度(Bq·kg^-1), 当建筑主体材料中天然放射性核素²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K的放射性比活度同时满足I_Ra ≤1.0和I_r ≤1.0时, 其产销与使用范围不受限制。如果使用的墙体材料中放射性核素含量偏高, 则可使用放射性含量较低的材料作墙面覆盖层, 其室内氡子体浓度也会有明显的降低, 将墙面粉刷前后室内氡子体浓度列在表 6中。从表 6中可以看出墙面经过粉刷后室内氡子体浓度明显降低, 这是由于墙面粉刷后降低了氡的析出率。

2.2.4 室内装修对氡子体浓度的影响

室内装修对墙体而言, 先用碳酸氢钙与107胶水调成糊状均匀地刮在墙面上, 重复操作2~3次, 然后再用乳胶漆刷2~3次, 这些材料干燥以后在其墙体表面形成一层薄膜, 可有效地将氡封闭在墙体内, 所以经过装修后的室内氡子体浓度明显低于装修前的室内氡子体浓度, 两者差异极显著, 其结果见表 7。

3 结论

为了使室内环境中氡子体浓度控制在合理的水平, 严格执行GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》, 加强了对墙体建筑材料的监督管理, 从源头上控制了建筑材料放射性核素含量的超标。贵阳地区高层建筑物室内氡子体的浓度有逐年下降的趋势, 超标率也在逐渐下降。

高层建筑物室内氡子体浓度主要依赖于墙体建筑材料中的天然放射性核素的含量, 其次与室内面积的大小、通风条件有关, 面积大, 通风条件好的室内氡子体浓度低; 面积小, 通风条件不好的室内氡子体浓度则高。另外由于装修后的墙面能形成薄膜, 使装修后的室内氡子体浓度明显低于装修前的室内氡子体浓度, 两者差异极显著, 用低放射性材料对墙体进行粉糊能有效地降低室内氡子体浓度。

根据测得的氡子体浓度可直接换算成平衡氡浓度。