徐小剛

（廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東 廣州 510507）

0 引言

氡（氭，Rn）是自然界中的一種放射性元素，其化學(xué)性質(zhì)活潑性較低，多以單質(zhì)氡形態(tài)存在于環(huán)境中。氡氣一般無(wú)色無(wú)味，當(dāng)其隨空氣被吸入肺中，氡衰變產(chǎn)生的α 粒子將會(huì)停留和擴(kuò)散于呼吸系統(tǒng)，造成呼吸系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p害，甚至導(dǎo)致肺部癌變。在我國(guó)已有《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB 50325—2010（2013 年版）[1]文件，對(duì)民用建筑中的氡氣測(cè)定進(jìn)行明確規(guī)定：要求氡氣含量在20 000 Bq/m3～30 000 Bq/m3，需要采取建筑物底層的地面開(kāi)裂防護(hù)加固措施，因此，氡氣的測(cè)量與建筑底部土質(zhì)層質(zhì)量控制也有著緊密聯(lián)系。該文基于建筑工程中氡氣測(cè)量的重要性，闡述了土壤氡濃度測(cè)量原理，并結(jié)合工程實(shí)際，討論了具體方法的應(yīng)用。

1 土壤氡濃度測(cè)量原理

天然放射性核素（鈾、釷、鐳、鉀等）在自然界普遍存在于各種巖石及土壤中，雖然單位體積內(nèi)的含量相對(duì)較低，但是放射性核素會(huì)持續(xù)地放出氡和γ 射線，對(duì)周邊影響較大。氡對(duì)人體的脂肪組織有極強(qiáng)的親和力，一旦與人體神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)合或進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，將會(huì)產(chǎn)生巨大的危害[2]。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，目前普遍使用的氡檢測(cè)方法原理是使用專門的氣筒連接插入土壤中的采集器搜集氣體，在抽取的氣體樣本中放入采樣電極板，利用3 000 V 高壓導(dǎo)電電極板建立靜電場(chǎng)，氡的正離子被采樣片吸附住，過(guò)程時(shí)間約為2 min～5 min，由主機(jī)的探測(cè)器對(duì)采樣片中的氡進(jìn)行檢測(cè)，采樣片中的氡在衰變過(guò)程中產(chǎn)生的半衰期比較短的第一代子體RaA，由RaA 產(chǎn)生的α 射線射到金硅面壘探測(cè)器上，使探測(cè)器產(chǎn)生電脈沖，脈沖經(jīng)放大電路放大后，經(jīng)128 道分析器對(duì)脈沖幅度進(jìn)行分析、計(jì)數(shù)（α 譜測(cè)量），換算后得出該點(diǎn)的土壤氡濃度（Bq/m3），如圖1 所示。

2 土壤氡濃度測(cè)量在場(chǎng)地中的應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目工程概況

某大廈位于廣州市白云區(qū)城市中央，是某規(guī)劃的重要組成部分。大廈總建筑面積約46 000 m2，其中地上建筑面積約30 000 m2，共23 層樓，地下負(fù)四層，建筑面積約16 000 m2。為了查明場(chǎng)地的土壤氡濃度情況，評(píng)價(jià)該建筑物場(chǎng)地是否需要采取防氡措施，進(jìn)行土壤氡濃度測(cè)量工作。

圖1 土壤氡濃度測(cè)試工作示意圖

2.2 地質(zhì)概況

根據(jù)場(chǎng)地鉆孔揭露情況，該場(chǎng)地第四系覆蓋層為雜填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土及砂層，下覆基巖主為二疊系棲霞組炭質(zhì)灰?guī)r，偶見(jiàn)全～強(qiáng)風(fēng)化砂巖、泥巖夾層，炭質(zhì)灰?guī)r區(qū)巖溶發(fā)育。

2.3 野外工作方法技術(shù)及質(zhì)量評(píng)述

2.3.1 儀器設(shè)備及其工作狀態(tài)

該次土壤氡濃度測(cè)量設(shè)備采用上海電子儀器廠生產(chǎn)的FD-3017 型RaA 測(cè)氡儀（圖2）。儀器主要技術(shù)指標(biāo)有7 個(gè)。①FD-3017 型RaA 測(cè)氡儀。通過(guò)靜電對(duì)氡在衰變中的RaA進(jìn)行測(cè)量，操作簡(jiǎn)單，及時(shí)獲取結(jié)果。②極限探測(cè)靈敏度。＜0.1em（即＜0.3704 Bp/L=370.4 Bp/ m3）。③抽氣泵密封性能。在700mm 泵柱時(shí)，漏氣速率＜20mm Hg/min ④探測(cè)器：金硅面壘型半導(dǎo)體探測(cè)器，直徑φ26 mm，面積531 mm2。⑤本底計(jì)數(shù)≤4 脈沖/h。⑥計(jì)數(shù)容量：1～99999。 ⑦使用環(huán)境條件：溫度-10°～45°，相對(duì)濕度≤95%。

圖2 儀器設(shè)備圖

以上所有的儀器設(shè)備均在計(jì)量檢定周期之內(nèi)，工作期間，所有的儀器設(shè)備性能穩(wěn)定。

2.3.2 測(cè)量定位

土壤氡濃度坐標(biāo)使用RTK 測(cè)量。測(cè)量方式和精度滿足物化探測(cè)量規(guī)范要求。

2.3.3 物探野外工作方法技術(shù)

土壤氡濃度每個(gè)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)采集前，先進(jìn)行抽氣打孔準(zhǔn)備工作，采用直徑為25 mm 的專用鋼釬打孔，孔的深度為0.5 m～0.8 m。成孔后，使用頭部有氣孔的特制的取樣器，插入打好的孔中，取樣器在靠近地表處進(jìn)行了密閉，以避免大氣滲入孔中，連接好后先檢查密封性然后再進(jìn)行抽氣。首先，抽取1.0 L 氣體排放掉以對(duì)氣筒進(jìn)行清洗，然后再抽取1.5 L 氣體進(jìn)行采樣分析，高壓收集時(shí)間和測(cè)量時(shí)間均為2 min 。多次測(cè)量完成后計(jì)算記錄脈沖數(shù)值的平均值，再經(jīng)轉(zhuǎn)換為氡濃度值（CRn），單位為Bq/m3。

2.3.4 物探外業(yè)工作質(zhì)量評(píng)述

工作期間，所有設(shè)備工作正常、性能穩(wěn)定。野外同期進(jìn)行的資料初步處理成果表明，數(shù)據(jù)質(zhì)量?jī)?yōu)秀、數(shù)據(jù)穩(wěn)定?？梢杂糜诤罄m(xù)的資料處理。

2.4 資料整理、處理、分析與解釋方法

2.4.1 資料的處理與解釋

土壤氡濃度的數(shù)據(jù)處理較為簡(jiǎn)單，通過(guò)計(jì)算多次測(cè)量完成后記錄脈沖數(shù)值的平均值，該次使用的FD-3017 型RaA 測(cè)氡儀的標(biāo)定系數(shù)為131.2 Bq/m3，脈沖數(shù)值的平均值乘以標(biāo)定系數(shù)即為土壤氡濃度實(shí)測(cè)值值（CRn），單位為Bq/m3。

2.4.2 資料分析與解釋成果

土壤氡濃度測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 土壤氡濃度測(cè)量結(jié)果

《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB 50325—2010（2013 年版）中對(duì)土壤氡濃度測(cè)定結(jié)果有明確要求。首先，當(dāng)土壤氡濃度測(cè)定結(jié)果平均值不大于10 000 Bq/m3，并且工程場(chǎng)地所在地點(diǎn)不存在地質(zhì)構(gòu)造斷裂時(shí)，可以不再進(jìn)行土壤氡濃度測(cè)定。其次，當(dāng)民用建筑工程場(chǎng)地土壤氡濃度測(cè)定不大于20 000 Bq/m3，可不采取防氡措施。

最后，當(dāng)民用建筑工程場(chǎng)地土壤氡濃度測(cè)定結(jié)果大于20 000 Bq/m3，且小于30 000 Bq/m3，應(yīng)該采取建筑物底層地面抗開(kāi)裂措施。根據(jù)該場(chǎng)地區(qū)域地質(zhì)資料，以及該次土壤氡濃度測(cè)定結(jié)果：工程場(chǎng)地土壤氡濃度最大值957.8 Bq/m3，小于10 000 Bq/m3，可以不再進(jìn)行土壤氡濃度測(cè)定，不采取防氡措施。

3 結(jié)論及建議

該次采用“鉆探+物探”進(jìn)行綜合勘察，結(jié)合前期地質(zhì)資料和收集資料，對(duì)土壤氡濃度測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了分析，最終得出：該工程場(chǎng)地土壤氡濃度最大值957.8（Bq/m3），小于10 000（Bq/m3），可以不再進(jìn)行土壤氡濃度測(cè)定，不采取防氡措施。