民用建筑場(chǎng)地土壤氦濃度的測(cè)量技術(shù)

民用建筑壤氛濃度的測(cè)量

氛氣是由巖石、土壤和建筑材料等物質(zhì)中的3個(gè)天然放射性系列中Ra同位素直接衰變產(chǎn)生的一種無色、無味的放射性氣體，廣泛存在于人類生活和工作環(huán)境中，它是危害人們身體健康的輻射源之一。據(jù)聯(lián)合國(guó)原子能輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)(uNSCRAR)估計(jì)，氛及其子體是天然輻射源年有效劑量當(dāng)量的最大貢獻(xiàn)者，通常被認(rèn)為約占年有效劑量當(dāng)量的54%，而進(jìn)入居室內(nèi)的氛主要來自地基(土壤和巖石)，約占56%。因此，不可忽視氛的危害作用，在民用建筑工程施工前，進(jìn)行場(chǎng)地土壤氛濃度的測(cè)量并采取相應(yīng)的措施是非常必要的。

氨危害的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

美國(guó)于1986—1990年實(shí)施全國(guó)性氨調(diào)查，主要通過流行病研究來評(píng)價(jià)氛含量較高的地區(qū)與肺癌發(fā)病率之間的關(guān)系。美國(guó)全國(guó)室內(nèi)平均氛濃度為124Bq/耐，其中21%的地區(qū)超過巧OBq/耐，5%的地區(qū)超過400Bq/m3，1%的地區(qū)超過800Bq/時(shí)。根據(jù)巖石或土壤放射性核素含量、土壤特性及室內(nèi)氛濃度值幾個(gè)綜合指標(biāo)，確定出某些具有高氧潛在地質(zhì)遠(yuǎn)景區(qū)。若不采取措施加以防氛降氧，在高氛區(qū)建房，其室內(nèi)氛濃度有可能超過標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)室內(nèi)氛濃度標(biāo)準(zhǔn)為148Bq/耐，目前，其室內(nèi)氨濃度水平已控制在46.3Bq/m3，20世紀(jì)80年代后期，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)和歐共體委員會(huì)(CEC)發(fā)起了一項(xiàng)為期sa的關(guān)于人類環(huán)境中氛協(xié)調(diào)研究計(jì)劃(CPR)，有50多個(gè)國(guó)家參與了這個(gè)項(xiàng)目，其中歐共體國(guó)家完成了本國(guó)的室內(nèi)氛測(cè)量。這些國(guó)家先后在地下、室內(nèi)、地表土壤、住宅區(qū)下部地下水和排水中進(jìn)行氛濃度測(cè)量，得到一些重要認(rèn)識(shí):流行病發(fā)病率與礦區(qū)高濃度氛有較高的相關(guān)性，建筑物地基土壤是室內(nèi)氛的主要來源。在此基礎(chǔ)上，制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來控制室內(nèi)氛濃度。

從20世紀(jì)50年代起，我國(guó)的核工業(yè)、地礦等系統(tǒng)將氧測(cè)量應(yīng)用于找礦、地下水勘查、地震預(yù)報(bào)、城市區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。不同系統(tǒng)之間缺乏相互協(xié)調(diào)，測(cè)量數(shù)據(jù)分散，數(shù)據(jù)處理及其解釋不統(tǒng)一等問題。到目前為止，我國(guó)還沒有完成全國(guó)性的氛調(diào)查圖件和解釋工作。

《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325—2001)2001年發(fā)布并于2002年開始實(shí)施，在推動(dòng)我國(guó)對(duì)氛危害的研究工作，以及對(duì)控制氛污染和提高人們的生活質(zhì)量方面起到了一定的作用。

氨進(jìn)入建筑物的途徑

(1)由地基進(jìn)入建筑；(2)由建筑材料析出的氧進(jìn)入建筑物；(3)由管道水、生活用煤氣和其他某些生活用品產(chǎn)生的氛進(jìn)入建筑物。但對(duì)地層建筑物來說，由地基進(jìn)入建筑物是最主要的途徑。來自土壤的氛取決于巖性、伴生的鈾含量和該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造，氛與地質(zhì)因素的關(guān)系極為重要。氛是母體元素鈾、社的衰變子體，因此，所測(cè)量地區(qū)巖石、土壤中鈾、牡含量的高低是影響氛分布的最直接因素。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與局部斷裂帶是氧氣從地下逸出地表的重要通道，斷裂有助于氛氣從深埋的氣源遷移，氛氣在地表土壤中的分布受巖石和斷裂帶的控制。另外，巖石或土壤的滲透率、孔隙度、氣象因素(溫度、大氣壓、濕度)也是決定氛析出的重要參數(shù)，其中滲透率是影響氛遷移的主要因素之一。

建筑物工程場(chǎng)地土壤氛濃度測(cè)定

目前測(cè)氛的方法很多，根據(jù)土壤氛濃度測(cè)量的特點(diǎn)，通常采用電離室法、靜電擴(kuò)散法或閃爍室法等方法。

測(cè)量結(jié)果與防氨措施

根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告提供的工程地點(diǎn)的地質(zhì)構(gòu)造斷裂情況，以及區(qū)域性天然放射性背景資料對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，相應(yīng)采取以下防氛措施:

（1）當(dāng)建筑工程處于地質(zhì)構(gòu)造斷裂帶時(shí)，應(yīng)根據(jù)土壤中氛濃度的測(cè)定結(jié)果，確定防氛工程措施;

（2）土壤中氧濃度高于周圍非地質(zhì)構(gòu)造斷裂區(qū)域3倍以上、5倍以下時(shí)，工程設(shè)計(jì)中除采取建筑物內(nèi)地面抗開裂措施外，還必須按國(guó)家一級(jí)防水要求，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行處理。

土壤氨測(cè)量實(shí)例

·建筑場(chǎng)地概況

該場(chǎng)地位于北京某建筑小區(qū)內(nèi)，原有建筑物已經(jīng)全部被拆除，場(chǎng)地平坦。據(jù)該場(chǎng)地巖土工程勘查資料，建筑場(chǎng)地的土壤主要為人工填土層和少量的第四紀(jì)沉積土層。人工填土層主要成分為磚塊、石灰渣、混凝土塊等建筑垃圾，成分復(fù)雜。第四紀(jì)沉積土層主要為褐黃色粘質(zhì)粉土。工程勘查探明在建筑場(chǎng)地內(nèi)沒有斷裂構(gòu)造帶。

·測(cè)點(diǎn)布置

利用建筑工程測(cè)繪水準(zhǔn)點(diǎn)Al為基準(zhǔn)點(diǎn)，用森林羅盤和測(cè)繩在南北方向布設(shè)16條測(cè)線，東西方向布設(shè)18條測(cè)線，線距為10m。南北、東西向測(cè)線的交點(diǎn)即為測(cè)試點(diǎn)，在測(cè)點(diǎn)處插人明顯標(biāo)記以便進(jìn)行測(cè)量。

·土壤象濃度測(cè)量

采用FD—3017RaA測(cè)氛儀測(cè)量土壤氧濃度。該測(cè)氛儀是一種瞬時(shí)測(cè)氛儀器，利用靜電收集氛衰變的第1代子體RaA作為測(cè)量對(duì)象。RaA在初始形成時(shí)的瞬間為帶正電的離子，該儀器就是利用它的帶電特性，采用加電場(chǎng)的方式，即RaA離子在電場(chǎng)作用下被濃集在帶負(fù)高壓的金屬收集片上。然后取出金屬片放到探測(cè)器內(nèi)測(cè)量RaA的a放射性，根據(jù)a強(qiáng)度確定氛濃度。

儀器使用前需進(jìn)行檢定，經(jīng)檢定合格方可使用。該儀器工作條件:溫度-10～40℃、相對(duì)濕度95%、探測(cè)下限蕊400Bq/時(shí)，不確定度‘20%，滿足GB50325—2001規(guī)范要求。

·測(cè)量過程

（1）用直徑3m的鋼釬在測(cè)量點(diǎn)打一個(gè)65cm深的孔，取出鋼釬后立即將取樣器插人孔中，踩實(shí)取樣器周圍松土，防止大氣滲人;

（2）在抽氣筒樣片盒中放人收集片，將抽氣筒閥門置于“抽”位置，提拉抽筒至“0.5L”處，然后將閥門置于“排”位置，壓下抽氣筒，將孔中滲人的大氣排出。

測(cè)量結(jié)果表明，該建筑場(chǎng)地土壤中氧氣濃度平均值低于背景區(qū)平均值。依據(jù)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》所規(guī)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，在該建筑場(chǎng)地內(nèi)的工程設(shè)計(jì)及建筑過程中，不必采取防氛措施。

（作者單位： 長(zhǎng)春房地（集團(tuán)）物業(yè)總公司）