民用建筑场地土壤氦浓度测量范文

1民用建筑壤氛浓度的测量

氛气是由岩石、土壤和建筑材料等物质中的3个天然放射性系列中Ra同位素直接衰变产生的一种无色、无味的放射性气体，广泛存在于人类生活和工作环境中，它是危害人们身体健康的辐射源之一。已有资料表明，受高浓度氛长期照射的人群，肺癌的发病率增加。若建筑场地土壤氧浓度出现异常，会直接引起建筑物低层室内氛浓度的增高。据联合国原子能辐射效应科学委员会(uNSCRAR)估计，氛及其子体是天然辐射源年有效剂量当量的最大贡献者，通常被认为约占年有效剂量当量的54%，而进人居室内的氛主要来自地基(土壤和岩石)，约占56%。因此，不可忽视氛的危害作用，在民用建筑工程施工前，进行场地土壤氛浓度的测量并采取相应的措施是非常必要的。

2氨危害的现状评价

美国于1986一1990年实施全国性氨调查，主要通过流行病研究来评价氛含量较高的地区与肺癌发病率之间的关系。调查结果表明:肺癌的发病率与氛浓度高低和受照射时间成线性正比关系(注:也有部分呈非相关关系)。美国全国室内平均氛浓度为124Bq/耐，其中21%的地区超过巧OBq/耐，5%的地区超过400Bq/m3，1%的地区超过800Bq/时。根据岩石或土壤放射性核素含量、土壤特性及室内氛浓度值几个综合指标，确定出某些具有高氧潜在地质远景区。若不采取措施加以防氛降氧，在高氛区建房，其室内氛浓度有可能超过标准。美国室内氛浓度标准为148Bq/耐，目前，其室内氨浓度水平已控制在46.3Bq/m，O20世纪80年代后期，国际原子能机构(IAEA)和欧共体委员会(CEC)发起了一项为期sa的关于人类环境中氛协调研究计划(CPR)，有50多个国家参与了这个项目，其中欧共体国家完成了本国的室内氛测量。这些国家先后在地下、室内、地表土壤、住宅区下部地下水和排水中进行氛浓度测量，得到一些重要认识:流行病发病率与矿区高浓度氛有较高的相关性，建筑物地基土壤是室内氛的主要来源。在此基础上，制定了相应的标准来控制室内氛浓度。

从加世纪50年代起，我国的核工业、地矿等系统将氧测量应用于找矿、地下水勘查、地震预报、城市区域稳定性评价等领域。20世纪80年代，卫生部、国家环保总局开展了第1轮全国氛抽样调查和全国环境天然放射性水平调查，并开展了降氛除氛实验，取得了一定的效果。但不同系统之间缺乏相互协调，测量数据分散，数据处理及其解释不统一等问题。到目前为止，我国还没有完成全国性的氛调查图件和解释工作。

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325一2001)2001年并于2002年开始实施，在推动我国对氛危害的研究工作，以及对控制氛污染和提高人们的生活质量方面起到了一定的作用。

3氨进入建筑物的途径

(1)由地基进人建筑;(2)由建筑材料析出的氧进人建筑物;(3)由管道水、生活用煤气和其他某些生活用品产生的氛进人建筑物。通常，室内氧是由上述途径综合作用的结果，其浓度取决于该地区的地质情况、建筑材料和建筑物结构。但对地层建筑物来说，由地基进人建筑物是最主要的途径。来自土壤的氛取决于岩性、伴生的铀含量和该区的地质构造，氛与地质因素的关系极为重要。氛是母体元素铀、社的衰变子体，因此，所测量地区岩石、土壤中铀、牡含量的高低是影响氛分布的最直接因素。区域地质构造与局部断裂带是氧气从地下逸出地表的重要通道，断裂有助于氛气从深埋的气源迁移，氛气在地表土壤中的分布受岩石和断裂带的控制。另外，岩石或土壤的渗透率、孔隙度、气象因素(温度、大气压、湿度)也是决定氛析出的重要参数，其中渗透率是影响氛迁移的主要因素之一。

4建筑物工程场地土壤氛浓度测定

4.1测t方法

目前测氛的方法很多，根据土壤氛浓度测量的特点，通常采用电离室法、静电扩散法或闪烁室法等方法。

4.2测量范围

测量范围与工程地质勘查范围相同。

4.3测点的布置

以间距10m网格的网格点作为测试点，但测试点不应少于16个，布点位置应覆盖基础工程范围。

4.4点测

在每一个测试点用专用的钢钎在土壤中打孔，孔的直径宜为20一40mm，孔的深度宜为600一800mm。立即将取样器插人孔中，并踩实取样器周围的地表土壤，避免大气进人孔中，然后进行抽气、现场测量。

5测量结果与防氨措施

根据工程地质勘查报告提供的工程地点的地质构造断裂情况，以及区域性天然放射性背景资料对测量数据进行解释，相应采取以下防氛措施:

(1)当建筑工程处于地质构造断裂带时，应根据土壤中氛浓度的测定结果，确定防氛工程措施;

(2)土壤中氧浓度高于周围非地质构造断裂区域3倍以上、5倍以下时，工程设计中除采取建筑物内地面抗开裂措施外，还必须按国家一级防水要求，对基础进行处理;

(3)土壤中氛浓度高于周围非地质构造断裂区域5倍以上时，工程设计中除采取措施(1)外，还应按国家标准采取综合建筑构造措施;

(4)I类工程地点土壤中氛浓度高于周围非地质构造断裂区域5倍以上时，应进行工程地点土壤中的226Ra、232Th、和K的比活度测定。当内照射指数(Ia.)大于1.0或外照射指数(几)大于1.3时，工程地点土壤不得作为工程回填土使用。

6土壤氨测量实例

6.1建筑场地概况

该场地位于北京某建筑小区内，原有建筑物已经全部被拆除，场地平坦。据该场地岩土工程勘查资料，建筑场地的土壤主要为人工填土层和少量的第四纪沉积土层。人工填土层主要成分为砖块、石灰渣、混凝土块等建筑垃圾，成分复杂。第四纪沉积土层主要为褐黄色粘质粉土。工程勘查探明在建筑场地内没有断裂构造带。

6.2测点布置

利用建筑工程测绘水准点Al为基准点，用森林罗盘和测绳在南北方向布设16条测线，东西方向布设18条测线，线距为10m。南北、东西向测线的交点即为测试点，在测点处插人明显标记以便进行测量。

6.3土壤象浓度测量

采用FD一3017RaA测氛仪测量土壤氧浓度。该测氛仪是一种瞬时测氛仪器，利用静电收集氛衰变的第1代子体RaA作为测量对象。RaA在初始形成时的瞬间为带正电的离子，该仪器就是利用它的带电特性，采用加电场的方式，即RaA离子在电场作用下被浓集在带负高压的金属收集片上。然后取出金属片放到探测器内测量RaA的a放射性，根据a强度确定氛浓度。

仪器使用前需进行检定，经检定合格方可使用。该仪器工作条件:温度一10一40℃、相对湿度95%、探测下限蕊400Bq/时，不确定度‘20%，满足GB50325一2001规范要求。

6.4测量过程

(1)用直径3。m的钢钎在测量点打一个65cm深的孔，取出钢钎后立即将取样器插人孔中，踩实取样器周围松土，防止大气渗人;

(2)在抽气筒样片盒中放人收集片，将抽气筒阀门置于“抽”位置，提拉抽筒至“0.5L”处，然后将阀门置于“排”位置，压下抽气筒，将孔中渗人的大气排出;

(3)将抽气筒阀门置于“抽”位置后缓慢提升抽气筒到最上端“1.SL”时，顺时针旋转抽气筒一个角度使之固定，立即关闭阀门使气筒内的气体与外界空气隔绝;

(4)启动高压，给收集片加高压，开始收集RaA离子，时间为2min;

(5)当高压时间结束时，立即取出收集片并将其放人仪器操作台的测量盒内，仪器自动开始测量，2min后测量结束，记录测量结果。需要说明的是，为了验证一次抽气、一次测量方法的有效性，在测量过程中作者做了抽气次数和测量重复性实验。选取该场地北部的F6测量点进行了7次测量，测量结果见表2，可以看出，7次测量的标准偏差为3.8%，同样反应出仪器具有良好的稳定性。同时，单次测量与7次测量平均值之间的偏差为1.2%一9.6%，小于1。%，因此，测量时在一个测点不必多次抽气和测量，在每一测点进行一次抽气、一次测量是可行的，这样可明显减少工作量。

6.5测且结果解释

该建筑场地内145个测点土壤氛浓度范围为525一16800Bq/m，，平均值为3514Bq/m，(图l)。为了对比该建筑场地测点土壤氛浓度的高低，依据GB50325一2001规范，在该建筑场地外选择一非地质构造带作为背景区，并进行了10个测量点的土壤氛浓度测量工作，背景区土壤氛浓度测量值为2888一9450Bq/m，，平均值为5776Bq/m，。

测量结果表明，该建筑场地土壤中氧气浓度平均值低于背景区平均值。依据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》所规定的相应标准，在该建筑场地内的工程设计及建筑过程中，不必采取防氛措施。

7结论

(1)《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325一2001)对建筑场地土壤氛浓度测量的实施具有指导性作用;

(2)对民用建筑工程场地进行土壤氧浓度测量时，应选择无污染、无氛射气干扰及较高灵敏度、操作方便，其技术指标满足规范要求的仪器;

(3)土壤氛浓度测量结果解释应结合测区工程地质勘查探明的地质构造特征、土壤特征以及区域放射性背景资料，以便采取相应的防氧工程措施。