摘要:氡是一种无色无味由镭衰变产生的天然放射性微量元素。如果它存在于人们生活和工作环境中,就会对人们的健康造成极大的危害。氡广泛存在于建筑工程项目中,因此,必须要加强对建筑物中氡含量的检测,尤其是建筑物附近土壤中氡浓度的检测,以构建绿色建筑,降低氡对人体的危害。
关键词:土壤氡浓度;绿色建筑;检测方法
土壤是构成生态系统的环境的基本组成部分,是人类生存和发展的物质基础。因此,土壤质量直接影响人类的生存和发展。氡是由岩石、土壤和建筑材料等三种天然放射性物质的同位素Ra直接衰变而产生;在标准温度和压力下,是一种无色、无臭、无味密度最高的放射性稀有气体,它也是室温下密度最高的气体之一;大气中氡本身不参加化学反应,但其衰变产生的射线及衰变产生的短寿命衰变产物对人体健康具有危害作用。从当前看来,室内有害气体氡的主要来源包括建筑地基、土壤、建筑材料以及户外空气,其中建筑物地基土壤中释放的氡是室内环境的主要来源,因此。必须要加强土壤氡浓度的检测,有效构建绿色建筑,保证人民的生活质量和居住环境。
一、氡的健康危害
1.氡是世界卫生组织(WHO)公布的19种主要致癌物质之一,是仅次于香烟引起人类肺癌的第二大元凶。
2.氡估计占所有肺癌的3%至14%,这取决于一个国家的平均氡气水平。
3.氡及其字体是人类的致癌因子,无阈值。
4.氡可能引起白血病、不孕不育、胎儿畸形、基因畸形遗传等后果。
5.氡毒性核素通过呼吸系统进入人体,可导致肺癌,并可严重损害肾脏。放射性工作场所空气中氡的最大允许浓度为1.1 Bq/L。毒性是由放射性粒子a引起的,而不是由化学性质引起的。
二、土壤氡浓度检测方法
1.方法和原理。土壤氡测试是设备从土壤的孔中提取气体样本,测量样本的放射性,并推断土壤中的氡浓度。测量土壤中氡浓度的关键是如何获取土壤中的空气。利用电离室法、静电收集法、闪烁瓶法和金硅面垒检测仪可以测定土壤中的氡浓度。
2.采集的样品数量。(1)在绿色建筑勘察设计、《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325)土壤氡气浓度或土壤中的氡析出率检测方法的详细情况,在工程地质勘查范围内布点时,以10m应使用的间距为格网,每个格网点为测试点。遇大石头时,格点可偏离2m,但格点数量不得少于16个。(2)在测试运行阶段绿色建筑技术标准、(CSUS/GBC 05)规定,至于大楼落成,该标准规定在10米半径内和10米网格法设置控制点,要考虑到实际情况。另一方面,由于检测费用、检测五点都位于周围半径10米,,如果土壤中氡的浓度很低,不超过20000Bq/m3。
3.采样方法。在每个测试点,钻孔应采用钎钢,钻孔长度为20-40mm,钻孔深度为500-800mm。应在钻孔内插入特制的顶部有孔的空气采样器,并密封在钻孔表面附近,以避免空气渗入钻孔。根据阻力而定,3-5次为宜。在8点到18点之间是采样最好时间。不应在雨天进行现场采样。如果下雨,24小时后更合适。
三、土壤中氡浓度检测的影响因素
1.干燥剂对土壤氡浓度的影响:在试验过程中,干燥过程中变色程度的差异与同一采样空间内的多次测定密切相关;当所有干燥机为蓝色时,干燥变色差与所有干燥变色结果的最大差异为43-50%。实验结果表明,在干燥剂受潮时,实测值相对较低;另一方面,如果土壤非常干燥,测量值将相对较高。
2.采样孔的深度影响,土壤中氡浓度。孔洞的20、30、40、50、60和70厘米深的土壤上钻出了同样的质量和氡的浓度进行了测量,不同深度最终结果表明,深度越大,浓度越高。但是在50厘米后,土壤中氡浓度的变化不是很明显。
3.土壤密实度对土壤氡浓度的影响:在具体试验中发现,土壤越干燥,土壤中氡浓度越高;在潮湿的土壤中,密度越高,检测到的氡浓度越低;对原因进行分析后发现,这是由于干燥、压实的土壤对空气非常不利,因此会发生聚集,而潮湿的土壤则相反。
4.土壤湿度的影响,土壤中氡浓度。有效的实地检测,测量土壤湿度相对较高,根据浓度的浓度相对较低,由于表面一层雨水,土壤和氡扩散,在一定程度上,增加土壤的密度,以及难以向外部扩散,聚集在土壤。因此,对于具体的测量,氡浓度的测量应在较干燥的地点进行。
四、检测土壤中氡浓度的实例分析
1.测量区域的概况。建筑的地形起伏多,坡度在40°~53°,南北长度约820米,宽度为65至172米,在检查开始前,对现场进行了清理,并对现场的局部区域进行了平整。在整个网站。工程勘探结果表明,施工现场无构造断裂带。
2.测量点布置根据制建设方提供的,在工地的北部/南部地区铺设了16条测量线,在东西方向铺设了17条测量线,测量线的距离为9.8米。测量线南北、东西交点为试验点;试点覆盖整个项目;通过应用这些测试点,可以进行相应的测试。
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3.该仪器用于特定的检测过程。检测土壤中氡浓度使用HDC类型高灵敏度时环境氡测量仪,仪器的原理在具体应用静电收集方法,将样本块电极引入气体样品的检测,电极板总是在高压电源后,将形成静电场,与积极的离子会形成氡的形式,在静电场的作用下已吸附在试样上,试样完整。将完成抽样的抽样HDC类型高敏度环境氡测量仪机器托盘之间的上下两个探测器,探测器将形成了电脉冲在操作过程中,脉冲放大电力将被放大,利用单片机技术对不同的脉冲幅度,最后完成了土壤中氡比浓度的测定。工作人员特别注意,在使用仪器检查土壤中氡浓度之前,需要专人测定仪器的具体性能,只有在验证所使用的加药设备的性能符合要求后,方可使用。
4.测定土壤中氡浓度的具体步骤。(1)用钢纤维在测量区域打了一个深度为58 cm的孔。将钢纤维从孔中取出,然后立即将取样器插入孔中并放置在取样器周围夯实疏松的土壤,避免大气入渗。(2)将试片放入空气泵的样品箱中,通过空气泵抽除土壤中存在的气体,使容器内的气压达到1.5大气压,为以后的测量工作提供有力的支持。(3)开启高压收集RaA:按下采样按钮,使收集板上的压力达到一定高度,然后收集RaA离子。整个采集过程持续时间约为120秒。(4)高压结束后,操作者应立即取出试样,放入仪器测量箱中。此时,仪器可以自动开始相应的测量操作。整个测量时间约为120秒。(5)点位移:上一个测点测量开始后,下一个测点的成孔工作要准确进行,并按照以上步骤完成相应的测量。每次完成相应的测量工作后,操作者应将试样从测量盒中取出,放入专门的储存盒中。当测量工作在第二天开始时,试样再次应使用,避免了资源的浪费。
5.测量结果分析建筑工地各测量点土壤中氡浓度的平均值为18612.4 Bq/m3。根据《公共建筑环境污染治理规范》(gb50325)的有关规定,建筑工地平均土壤氡浓度不得超过20000 Bq/m3。因此,土壤中的氡对人体不构成严重危险,在项目的具体建设过程中没有必要采取氡预防和控制措施。
五、土壤氡浓度检测在绿色建筑中的重要性
首先,土壤氡浓度检测有利于对氡的含量合理控制,有效保证住户的健康,减少氡元素对住户呼吸道系统产生的影响,为住户营造一个色健康的居住环境。其次,通过对氡浓度的检测可以推新室内建筑材料是否符合安全标准,建筑材料氡元素含量是否超标,从而能够有效检测出室内氡含量的主要来源,做出相应的防治措施,减轻氡元素对人体适成的危害。最后,由于土壤中氡元素在一定条件下会不断释放与析出,随着窗户或通风设备进入到室内环境中,对低层住户的健康产生严重影啊,因此,加强土壤中氡浓度的检测以及防治是十分必要的。根据我国民用建筑工程室内污染控制规范的相关要求,在进行建筑施工之前,必须要对施工场地土壤中氡含量情况进行检测,并检测建筑施工过程中所应用的土体材料的氡浓度含量,一旦土壤表面或者土体内部氡浓度含量大于国家规范标准,必须采取相应的控制措施,只有将氡浓度控制在合理范围之内,才可以继续建筑工程项目的施工,以免氡浓度含量过高对人体健康造成的严重威胁。从数据调研发现,由于氡元素而造成肺癌患者的比例能够高达15%,而且在氡的作用之下,会显著提高吸烟人员患有肺癌的概率。从研究来看,氡元素对人体的危害并不仅仅指增加肺癌者的数量,还会对人体呼吸道、肾脏器官等造成损害,而且并不仅是高浓度的氡元素才会诱发疾病,在中低浓度的情况下也可能引起人体损伤,对居住者的健康产生极大的威胁。所以,必须要加强对地基土壤浓度的检测与防护,随着人们生活水平的不断提高和社会经济的逐步稳定发展,人们对绿色建筑的认识程度不断加深,对绿色建筑工程项目的需求越来越大,在绿色建筑工程项目建设与发展过程中,更需要加强对土壤氡浓度的检测,有效控制氡浓度对人体产生的影响,合理控制氡气浓度,保证建筑工程场地土壤氡的含量合乎规范,为人们营造一个健康绿色的生活环境。
六、氡污染的防治措施
增强室内通风是降低室内氡浓度最简单、最有效的方法。针对氡气污染的防治主要是根据氡气的来源进行的,首先在绿色建筑建设过程中要选择合理的建筑材料,避免过多的使用地板、瓷砖等。根据研究资料显示,石材类建筑材料含有的氡物质远远大于木材,所以在实际施工过程中,要尽可能的少使用含有氡化学元素的材料。其次,要保证材料购买的合规性,要求厂家出具氡浓度检测报告,保证材料的质量,避免因材料问题对住户产生安全威胁。由于明矾页岩和粉煤灰组成的混凝土会含有一定的氡,导致室内氡含量的增加,因此,在实际混凝土施工时,需要对土壤中氡含量进行严格的检测,避免建筑选址在氡气体释放比较活跃的区域,建筑物的选址要避开地质断层、火山活跃、油气田等放射性物质富集的地区,有效降低室内氡浓度。此外,在设计和施工以前,对地基进行放射性测量和评价,以避免房屋建在含放射性镭等的地基上。这是降低氡及其子体潜在危害的最有效措施。铺垫隔离层当必须在氡释放潜力较高的地址上建造房物时,合理地处理地基、铺垫隔离层,可在一定程度上降低进入新建房屋的氡量。自然或强制沉积:氡子体是荷电的,这使得它们能黏附于气溶胶颗粒表面。它们也能保持为非附着状态,并且沉积到建筑物表面,从而减少暴露。防氡涂料.在墙壁表面覆盖装饰贴面可以减少氡的析出,在墙壁和地面涂某些涂料可以有效抑制氡的析出。砖外附有白灰,析出率大约可以降低3倍,如果白灰外再涂有油漆,析出率又会降低1倍。如果在地下工程内表面涂上一层密封性能较好的材料,则可以阻止部分氡的析出,从而降低氡的析出率。防止土气进入室内的地下建筑物设计和施工:通过合理设计和建设地下室、水泥地板和管廊等地下工程,可有效地防止土气进入室内。
氡是一种放射性气体,对人体有严重危害,可引起各种疾病。如果工程土壤中氡浓度太高,上层土壤中氡会继续从地面的空气,从而底层建筑中的氡的浓度更高,这将引发严重的健康威胁的家庭。此外,在测量土壤氡浓度时,应注意到许多因素可能影响试验结果。因此,应采取适当的处理措施,以提高最终测试结果的准确性。根据现场情况进行土壤氡浓度进行检测,这有利于指导建筑的选址以及采取适当的防氡、降氡措施。特别是在提倡“四节一环保”的绿色建筑工程中,土壤氡浓度检测一项不可少的工作。
参考文献:
[1]力浩.土壤氡浓度检测在建筑地基测量中的应用[J].山西建筑,2018,44(23):195-196.
[2]张建.土壤中氡浓度检测与影响因素分析[J].科技资讯,2017,15(35):212+214.
论文作者:吴将好
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6