室内空气中氡的检测与控制
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室内空气中氡的检测与控制
韩亚伟;孙秀萍;宋文寅;王衍争;杨娇娇
【摘要】氡是一种危害人体健康的放射性气体,对室内氡进行检测和控制尤为重要.从空气中氡检测方法、室内氡来源、室内氡浓度超标治理方面进行阐述,以期为室内氡控制工作提供参考.
【期刊名称】《工程质量》
【年(卷),期】2017(035)004
【总页数】3页(P86-88)
【关键词】室内氡;氡浓度;氡治理
【作者】韩亚伟;孙秀萍;宋文寅;王衍争;杨娇娇
【作者单位】山东省建筑科学研究院,山东济南250031;山东省建筑科学研究院,山东济南250031;山东省建筑科学研究院,山东济南250031;山东省建筑科学研究院,山东济南250031;山东省建筑科学研究院,山东济南250031
【正文语种】中文
【中图分类】X51
0 引言
氡是一种天然存在的放射性惰性气体,是放射性元素铀、钍等衰变链的一个产物,普遍存在于我们的生活环境中。
研究表明,氡污染在肺癌诱因中仅次于吸烟,国际癌症机构(IARC)将氡列入室内重要致癌物质。
室内氡对人体健康的危害不容忽
视,我国制定的GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范(2013 版》[1]把室内氡作为控制的污染物之一,GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》[2]对氡浓度做出了规定。
对氡检测方法进行探讨、氡防治设计施工进行研究、室内氡浓度超标治理,将对人体健康产生重要意义。
1 室内氡浓度检测
氡气的测量方法有蚀刻径迹、活性炭盒、双滤膜法和气球法。
目前广泛用于空气质量检测的是活性炭盒法和RAD-7 连续测氡仪法,以下主要对这两种方法进行介绍。
1.1 活性炭盒法
活性炭盒法是被动式采样,能测量出采样期间的平均氡浓度。
采样盒用塑料或金属制成,直径 6~10 cm,高 3~5 cm,内装 25~100 g 活性炭。
盒的敞开面用滤
膜封住,固定活性炭且允许氡进入采样器。
空气扩散进炭床内,其中的氡被活性炭吸附,同时衰变,新生的子体便沉积在活性炭内。
用γ谱仪测量活性炭盒的氡子
体特征γ射线峰强度,根据特征峰面积计算出氡浓度。
采样时间、采样后平衡时间、样品检测时间均会对活性炭盒法测氡浓度的准确性产生影响。
江伟武等[3]研究认为室内环境验收采样时间为 1~4 d;采样后平衡时间为 3~48 h;γ谱仪对每一个样品的检测时间 20 min是比较合适的。
宋建华等[4]考察了采样时间、平衡时间、样品检测时间等对活性炭盒法测氡的影响,结论是民用建筑测氡采样时间 1~3 d,采样后平衡时间为 3~72 h;测量时间 15~30
min 比较合适。
工程进行室内浓度检测应依据相关标准布置检测点,研究认为对
于工程验收每个工程检测点用一个活性炭盒法可满足检测要求。
湿度对活性炭盒法测氡的灵敏度也会产生不利影响。
王月兴等[5]得出相对湿度在68 %~96 % 之间,湿度每上升 1 %,氡监测灵敏度下降约 2.4 %。
活性炭在高湿度条件下,在吸附氡的同时也吸附水分,使吸附氡的能力下降,因此需根据采样条
件选择是否考虑湿度影响。
1.2 RAD-7 型测氡仪法
美国 RAD-7 型电子氡检测仪[6],其原理是通过一个除去氡子体的过滤器把空气送入采样室,仪器采样室为 0.7 L 的半球形,半球中心为固态的、平面α 探测器。
正常工作时在导电层与探测器之间采样室内加2 000~2 500 V 高压的电场。
该
电场把 Rn-222 衰变过程中释放的α粒子推向探测器,将粒子在探测器上形成的
电信号传输给微处理器进行数据收集和处理。
RAD-7 测氡仪影响因素主要有取样测量响应时间、空气湿度、取样测量周期长短等。
殷晓梅等[7]探讨了取样测量时间、空气湿度对测定准确度的影响。
研究可知:RAD-7 测氡仪在取样时间不少于 30 min,空气湿度低于 10 % 时,测得氡浓度数据比较准确。
测定室内空气时取样时间应> 30 min,且时间越长不确定度越小,准确度越高。
2 室内氡控制
对室内氡控制包含在建筑规划、设计、施工和验收的各个阶段。
了解室内氡的来源,是对室内氡进行控制的先决条件。
2.1 室内氡来源
室内氡主要来源为土壤氡的渗入和房屋建筑材料自身的释放。
土壤氡进入室内的主要通道是地面或墙体的裂缝、孔洞,影响最突出的是三层以下,尤其是地下室和一层。
建筑材料的氡析出是室内氡的另一大来源,建筑材料释放到空气中氡的量与材料的镭含量(比活度、内照射指数)呈正相关性,同时也与材料的物理性状(密实度等)有关。
建筑物使用了矿渣砖、粉煤灰砖、花岗岩、水泥等材料均会释放一定量的氡。
对于高层建筑,建筑材料释放是室内氡的主要影响因素。
其次,天然气、煤等来自地下的生活燃料和来自地下或地表的生活用水也可能会携带小部分氡子体,对室内氡浓度产生影响。
2.2 民用建筑防氡设计
在进行建设规划时,应首先进行建筑覆盖区域土壤氡浓度或土壤表面氡析出率调查,然后根据土壤氡调查数据进行施工设计,三层建筑物以下氡的防治包括土壤氡的防治和建筑材料释放氡的防治,三层以上可只对建筑材料的氡进行防治。
不同土壤氡浓度条件下民用建筑应采取不同的防治措施,具体防治设计要求如表1 所示。
2.3 防氡施工
民用建筑防氡施工主要包括防土壤氡施工、防氡涂料施工和防氡复合地面施工三方面。
施工要求应满足 GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》、GB 50327-2001《住宅装饰装修工程施工规范》和 JGJ/T 349-2015《民用建筑氡防治技术规程》的相关规定。
2.3.1 工程场地土壤氡防氡施工
工程场地土壤氡浓度在 20 000~50 000 Bq/m3之间的民用建筑,与土壤直接接
触的室内地面应采用混凝土地面,严禁采用土地面、砖地面。
混凝土厚度不应<
80 mm,并应采取抗裂构造措施。
工程场地土壤氡浓度≥50 000 Bq/m3 的民用
建筑,氡防治工程设计采用的构造措施应符合表2 的有关规定。
表1 土壤分类及氡防治工程设计要求[8]土壤类别土壤氡浓度/(Bq/m3)土壤表面氡析出率/(Bq/(m2·s))设计要求1≤20 000 ≤0.05 可不采取防土壤氡工程措施2 >20 000且<30 000 >0.05 且<0.1 应采取建筑物底层地面抗开裂及封
堵不同材料连接处、管井及管道连接处等措施3 ≥30 000且<50 000 ≥0.1 且<0.3 除采取类别 2 要求的措施外,地下室应按现行国家标准 GB 50108-2008 的
有关规定进行一级防水处理4≥50 000 ≥0.3 采取综合建筑构造防土壤氡措施
表2 综合建筑构造防土壤氡措施[8]建筑形式综合建筑构造防土壤氡措施一层架空地上建筑可不采取其他措施无地下室、无架空、无空气隔离间层1、一层及二层应封堵氡进入室内的通道,包括裂缝、不同材料连接处、管井及管道连接处等;2、
一层采用防氡涂料墙面、防氡复合地面;3、在地基与一层地板之间设膜隔离层或土壤减压法;4、一层及二层安装新风换气机无地下室、无架空、有空气隔离间层1、一层及二层应封堵氡进入室内的通道,包括裂缝、不同材料连接处、管井及管道连接处等;2、一层采用防氡涂料墙面、防氡复合地面;3、一层及二层安装新风换气机有地下室1、地下室及一层封堵氡进入室内的通道,包括裂缝、不同材料连接处、管井及管道连接处等;2、地下室及一层采用防氡复合地面及墙面防氡涂料;3、地下室采用机械通风;4、地下室采用一级防水处理
2.3.2 防氡涂料施工
涂刷防氡涂料施工应符合以下规定:
1)应在腻子层充分干燥并将基层粉尘清理干净后进行;
2)涂刷防氡涂料不应少于两道,在第一道防氡涂料干透后再涂刷第二道;
3)涂刷顺序应上下左右交叉进行,两道涂层间的接缝应错开;
4)防氡涂料与门窗框处应有可靠搭接。
2.3.3 防氡复合地面施工
防氡复合地面施工应符合以下规定:
1)地面防氡涂层与墙面防氡涂层之间应有可靠搭接,搭接宽度应> 200 mm;2)地面结构层清理干净后,在面层上抹 M 15 水泥砂浆找平,干燥后分道涂刷地面防氡涂料;每道施工厚度应≤150 μm,待上一道涂层涂刷完并充分干燥并验证后,方可进行下一道涂刷施工;
3)地面防氡涂料施工结束并充分干燥后,应做砂浆或混凝土保护层,保护层厚度应> 15 mm。
2.4 室内氡浓度超标治理
建筑室内氡浓度超标首先应查找超标原因,并采取相应的治理措施。
常采用的具体治理措施包括以下几点。
1)优先采用自然通风措施。
对于没有窗户或可开窗户面积过小的房间,可通过增开窗户、增大开启面积或增加换气口,提高房间的新风量。
2)对于采用集中式空调的建筑,可按有关新风量设计标准的要求增加新风量;对于自然通风的建筑,可增加进风排风设备。
3)对于土壤氡渗入造成室内氡浓度超标的情况,应首先查找渗漏点,并用弹性密封材料进行封堵。
4)采取自然通风和密封渗漏点的方法仍无法使室内氡浓度符合标准要求,则可采取防氡复合地面、铺设防氡膜等屏蔽隔离技术对整个地面进行防氡降氡处理。
5)建筑材料造成氡浓度超标的建筑,可在墙面及顶棚涂刷防氡涂料。
3 小结
综上所述,室内氡放射主要来自地基土壤、建筑材料析出以及户外空气进入室内和供水和天然气释放,其造成的危害包括直接效应和间接效应造成的急慢性放射病,要注意采取正确选择建造地点和建筑材料、建造排氡地基以及密封裂缝和室内通风等措施以降低室内氡浓度,避免氡放射对人体健康的危害。
另外室内氡的检测工作需要考虑多种影响因素确保检测结果的准确性,室内氡浓度控制是一项贯穿整个建造过程的工作,应认真抓好每一个环节。
参考文献
【相关文献】
[1]河南省建筑科学研究院有限公司.GB 50325-2010 民用建筑工程室内环境污染控制规范[S].北京:中国计划出版社,2011.
[2]中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所.GB/T 18883-2002 室内空气质量标准[S].北京:中国标准出版社,2003.
[3]江伟武.活性炭盒法测量室内空中氡浓度的影响因素研究[J].中国环境监测,2007,23(3):26
-27.
[4]宋建华,高平,殷晓梅,等.浅谈活性炭盒法对室内空气中氡浓度的测量[J].计量与测试技术,2008,35(5):56-57.
[5]王月兴,王海军,杨翊方,等.在高湿度环境下用活性炭盒法测量氡浓的研究[J].辐射防护,2009,26(6):404-407.
[6]RAD-7 Radon Monitor Manual. Durridge co[Z].2002.
[7]殷晓梅,宋建华,左文才,等.连续测氡仪测定空气中氡浓度方法探讨[J].中国测试技术,2007,33(5):32-34.
[8]深圳市建筑科学研究院有限公司.JGJ/T 349-2015 民用建筑氡防治技术规程[S].北京:中国建
筑工业出版社,2015.。