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民用建筑工程土壤氡濃度檢測(cè)!
發(fā)布時(shí)間:2019-11-13編輯:
 

氡是一種穿透性很強(qiáng)的無(wú)化學(xué)活性的惰性氣體,大量國(guó)內(nèi)外實(shí)測(cè)資料顯示,建筑物的室內(nèi)氡濃度受到工程地點(diǎn)土壤中的氡的影響比較大。世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將氡列為19中致癌物質(zhì)之一,這一點(diǎn)必須引起我們足夠的重視,氡的危害已經(jīng)成為我們現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中必須直接面對(duì)的重大問(wèn)題。


我們都知道氡是一種放射性氣體,人們?nèi)绻L(zhǎng)期在氡濃度高的環(huán)境內(nèi)生活作息的話,很容易引發(fā)肺癌,這種致癌率僅次于吸煙導(dǎo)致的致癌率。底層建筑和地下室等室內(nèi)環(huán)境氡的主要來(lái)源之一就是土壤中的氡氣,因此,《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325.2001)明確要求針對(duì)土壤氡測(cè)量必須在工程勘察設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行,這樣才能針對(duì)建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)氡濃度的分布情況展開(kāi)充分的勘察和了解,為建筑工程的防氡設(shè)計(jì)提供充分的參考和必要的依據(jù)。


一、土壤中氡的來(lái)源


《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》當(dāng)中對(duì)土壤中的氡的控制就是對(duì)底層室內(nèi)氡污染控制的一個(gè)主要著眼點(diǎn)。大量的實(shí)踐數(shù)據(jù)顯示,土壤深層的地質(zhì)斷裂構(gòu)造和土壤本身是土壤氡的兩個(gè)主要來(lái)源。在地層深處含有釷、鐳、鈾的巖石和土壤中,存在高濃度的氡,地質(zhì)斷裂帶的氡的濃度會(huì)更高。地層深處和地質(zhì)斷裂帶的氡會(huì)通過(guò)巖石和土壤的裂縫以及地質(zhì)斷裂帶進(jìn)入土壤,從而造成土壤氡含量增高。土壤中的氡會(huì)沿著建筑物的預(yù)留孔洞及裂縫等特殊部位逐漸擴(kuò)散到地面上建筑物的室內(nèi),從而造成室內(nèi)氡含量偏高。這就是“土壤氡高則室內(nèi)氡高”的成因。另一方面,地表土壤中含有天然長(zhǎng)壽命放射性核素Ra226,衰變過(guò)程中的Ra226會(huì)釋放大量的氡氣,Ra226所釋放的氡氣量多少,直接取決于它自身在土壤中的含量。


二、氡對(duì)人體的危害


氡衰變過(guò)程中產(chǎn)生的半衰期比較短,具有α、β放射性的子體產(chǎn)物,如釙-214、釙-218、鉍-214、鉛-214等字體粒子,它們會(huì)被空氣中的飄塵所吸附,從而形成氣溶膠。人體吸入這些氣溶膠后容易沉積在體內(nèi),導(dǎo)致肺部和上呼吸道等臟器產(chǎn)生很強(qiáng)的內(nèi)照射,從而對(duì)人體造成嚴(yán)重的危害。氡氣的不可揮發(fā)性是其危害性的主要內(nèi)在原因,氡沒(méi)有顏色,沒(méi)有氣味,是鐳衰變產(chǎn)生的自然界位移的天然放射性惰性氣體,氡原子在空氣中容易衰變出金屬離子——氡子體,常溫下能夠在空氣中形成放射性氣溶膠,從而對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染。這種氣溶膠被呼吸系統(tǒng)截留后會(huì)不斷在局部區(qū)域累積,長(zhǎng)期下去很可能會(huì)誘發(fā)肺癌,所以氡被世界衛(wèi)生組織列為環(huán)境致癌的19種物質(zhì)之一。長(zhǎng)期數(shù)據(jù)顯示我國(guó)某地區(qū)地面空氣中氡濃度非常高,高達(dá)全國(guó)平均值的43倍,因此成為當(dāng)?shù)刂掳┑闹饕蛑,直接?dǎo)致當(dāng)?shù)胤伟┌l(fā)生率高達(dá)0.36%。


三、土壤氡的測(cè)試


室內(nèi)環(huán)境污染受到土壤氡的影響非常嚴(yán)重,測(cè)量過(guò)程中必須規(guī)范操作,保持一致的測(cè)量深度,通常為600-800mm,并且嚴(yán)格控制成孔條件。采樣孔徑不能太大,通常以20-40mm比較合適,這樣能夠更好地滿(mǎn)足采樣管道孔腔體內(nèi)采樣氣體體積的需要。測(cè)量同樣對(duì)環(huán)境濕度和溫度有著很高的要求,按10米網(wǎng)格取樣的測(cè)試時(shí)間通常會(huì)選擇在8:00-18:00之間,雨天不能開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)取樣測(cè)試工作,必須要在雨后24小時(shí)之后才能開(kāi)展相關(guān)工作。


現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試必須針對(duì)相關(guān)測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)記錄,具體包括現(xiàn)場(chǎng)地表狀況描述、成孔點(diǎn)土壤類(lèi)別、測(cè)試點(diǎn)布設(shè)圖、測(cè)試前24小時(shí)以?xún)?nèi)工程地點(diǎn)的氣象狀況等。野外作業(yè)常用儀器為FD-3017測(cè)氡儀,使用之前須先進(jìn)行檢查確保儀器不漏氣,取樣器是專(zhuān)用的,頭部帶有氣孔,抽氣時(shí)須插入打好的孔中進(jìn)行,經(jīng)干燥器抽入筒內(nèi)的氡射氣衰變后產(chǎn)生新的子體-RaA,初期形成瞬間是帶正電的離子。


基于子體的帶電特性,儀器利用加電場(chǎng)的方式將其收集在帶負(fù)高壓的金屬收集片上,然后取出金屬片,通過(guò)操作臺(tái)的探測(cè)器來(lái)測(cè)量RaA的放射性。氡濃度和RaA子體的強(qiáng)度存在正比例關(guān)系,實(shí)測(cè)值和標(biāo)定系數(shù)的乘積就是檢測(cè)結(jié)果。氡濃度的計(jì)算公式為:CR=J*N-RaA,其中CR——氡濃度,Bgtma;N-RaA的——計(jì)數(shù);J——換算系數(shù)。


取樣測(cè)試過(guò)程分為以下具體步驟:


第一步在工程地基周?chē)堑刭|(zhì)構(gòu)造斷裂區(qū)域和工程地基范圍內(nèi)打孔,工程基礎(chǔ)范圍內(nèi)布點(diǎn)數(shù)量為16個(gè),間距為10m作網(wǎng)格狀布點(diǎn),用專(zhuān)用鋼釬在網(wǎng)格點(diǎn)打深度為500-800mm、直徑為20-40mm的孔。


第二步,將取樣器插入一個(gè)孔內(nèi),為了防止大氣滲入須用腳踩實(shí)孔上面的松土。


第三步,將新的收集片光面朝下放入樣片盒。


第四步,取樣器內(nèi)殘留氣體須被抽空,然后抽入1.5升氣體,抽氣時(shí)間為20-40秒,之后關(guān)閉閥門(mén)。


第五步,通過(guò)按下高壓?jiǎn)?dòng)按鈕為收集片加上高壓,之后開(kāi)始收集RaA離子,將收集時(shí)間控制在兩分鐘。


第六步,得到高壓報(bào)警信號(hào)后,必須在15秒之內(nèi)將收集片取出并放進(jìn)測(cè)量盒內(nèi)。


第七步,儀器在兩分鐘測(cè)量后會(huì)自動(dòng)發(fā)出第二次報(bào)警信號(hào),并讀取脈沖計(jì)數(shù)。完成該程序后即結(jié)束一個(gè)孔的測(cè)量過(guò)程,可以繼續(xù)下一個(gè)孔的測(cè)量。


四、土壤中氡的控制


在擴(kuò)建和新建的民用建筑工程設(shè)計(jì)之前,必須測(cè)定建筑物場(chǎng)地內(nèi)土壤中的氡濃度,并且提供詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告。影響氡在土壤中的擴(kuò)散情況的因素很多,比如地下裂縫的走向和深淺、地下水的深淺和流動(dòng)情況、地質(zhì)的潮濕程度和密實(shí)程度等。工程設(shè)計(jì)對(duì)于降氡的關(guān)注,更多關(guān)心包括建筑物基礎(chǔ)所占有的地面部分、地下管線預(yù)留溝槽和空洞、工程設(shè)計(jì)中與建筑物相溝通的各種地下通道等僅限于可能影響建筑物室內(nèi)環(huán)境的地面范圍區(qū)域。氡氣很有可能通過(guò)這些與建筑物相連的空洞、溝槽、通道而實(shí)現(xiàn)相互串通,從而污染建筑物的室內(nèi)空間。


針對(duì)上述因素,必須參考GB50325-2010(2013版)內(nèi)容中的相關(guān)條款加以控制。


第一,不采取防氡工程措施的基礎(chǔ)條件是土壤表面氡析出小于等于0.05Bq/㎡/s或民用建筑工程場(chǎng)地內(nèi)土壤氡濃度的測(cè)定結(jié)果小于等于20000Bq/m3。


第二,針對(duì)民用建筑工程場(chǎng)地土壤氡進(jìn)行測(cè)量,測(cè)定土壤表面氡析出率小于0.1Bq/㎡?s且大于0.05Bq/㎡?s,或者氡濃度測(cè)定結(jié)果小于30000Bq/m3且大于20000Bq/m3時(shí),需要針對(duì)建筑物底層地面采取抗開(kāi)裂措施。


第三,如果民用建筑工程場(chǎng)地內(nèi)土壤表面氡析出率小于0.3Bq/㎡?s且大于等于0.1Bq/㎡?s,或者土壤氡濃度測(cè)定結(jié)果小于50000Bq/m3且大于等于30000Bq/m3時(shí),必須按照線性的《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的以及防水要求處理建筑物基礎(chǔ),同時(shí)采取建筑物底層地面抗開(kāi)裂措施?梢圆扇《喾N工程措施阻止高水平土壤氡的通道,但是相比較而言地下防水工程是最好的處理方式,能夠同時(shí)防止氡和地下水,具有事半功倍的效果,而且能夠更好地控制成本。擁有成熟經(jīng)驗(yàn)的防水工程措施能夠做出更好的效果,特別高的土壤氡濃度的環(huán)境下,才會(huì)要求采取綜合的防氡工程措施。


五總結(jié)


《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境控制規(guī)范》(GB 50325.2001)內(nèi)有國(guó)家強(qiáng)制性規(guī)范,規(guī)定檢測(cè)土壤氡并提交檢測(cè)報(bào)告的動(dòng)作一定要在建設(shè)工程開(kāi)工前完成。該規(guī)范當(dāng)中并沒(méi)有對(duì)土壤氡的限量值進(jìn)行明確規(guī)定,因此在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中,往往會(huì)存在較多爭(zhēng)議。


季節(jié)和氣象因素的變化會(huì)直接導(dǎo)致土壤氡含量的變化。基于這一點(diǎn),單次土壤氡濃度的檢測(cè)結(jié)果往往無(wú)法準(zhǔn)確判定土壤氡含量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,實(shí)際測(cè)量工作當(dāng)中,建議選擇一個(gè)固定地點(diǎn)為測(cè)量范圍,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土壤氡堅(jiān)持長(zhǎng)達(dá)一年以上的連續(xù)測(cè)量,這樣的出來(lái)的結(jié)果才會(huì)相對(duì)完善。土壤氡測(cè)量工作須由具有資質(zhì)的技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé)氡監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)工作需要尊重當(dāng)?shù)赝寥离彪S氣象和季節(jié)變化而發(fā)生相應(yīng)變化的規(guī)律,才能夠得出準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)結(jié)果。


226Ra和238U兩種氡元素的母元素相對(duì)穩(wěn)定,其濃度不會(huì)跟隨外界因素的變化而變化,所以建筑住宅出土壤232Th、226Ra和加K的比活度都能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),擬建建筑工程或住宅出土壤氡濃度也都不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),滿(mǎn)足這兩個(gè)條件才能對(duì)民用建筑工程的天然放射性進(jìn)行客觀、正確的評(píng)價(jià)。


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