摘要：本文以大型水电站地下式厂房的氡浓度检测数据为依据，分析放射性致癌物质氡元素在厂房内的污染情况。通过分析氡在地下厂房内的污染分布、高污染区域及超标区域，提出了管理方法和预防措施建议。
关键词：水电站地下式厂房；氡；劳动安全
引言
水电站以发电为主，是一种清洁能源发电方式，在我国水能资源丰富，我国已建和待建的大小水电站大坝约9万座。截止2017年9月，在国家能源局注册和备案的在五万千瓦及以上的大中型水电站大坝分别有473座和99座，装机容量及发电量高居世界第一。随着水电站的数量日益增多，水电站的作业环境也得到了广泛重视。2016年3月国家能源局发布了新版《水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》。其中作业场所有害因素控制部分，着重提到对于地下厂房应测定围岩中放射性元素氡，并给出了氡浓度超标时应采取的措施。
本文对国内大型水电站地下厂房整体空间进行了氡浓度环境检测，摘选其中具有代表性的工程，分析其污染分布、高浓度危险区域结合氡的特性做出了相应的分析，给出了适用于水电站地下式厂房内氡气的管理方法和预防措施建议。给其他地面式厂房、坝后式厂房、坝内式厂房、岸边式厂房等氡浓度较高的水电站提供借鉴作用。
1工程简述
1.1定义
水电站地下式厂房：部分水电站因地势条件，地面无法布置厂房，而地下又有着良好的地质条件，因此将水电站厂房布置在地下山体岩石洞室中。
氡：氡是一种放射性惰性气体，无色、无嗅、无味，当人吸入体内后，氡发生衰变的α粒子可对人体呼吸系统造成辐射损伤，引发肺癌。氡是镭-226衰变的直接子体，只要有镭的存在，就必然不断产生氡[2]。
1.2简述
建国以来我国水电工程建设快速发展，特别是近二十年，一批1000MW、10000MW级水电站相继开工建设和投产发电，同时水电站地下厂房也呈现单机大容量、洞室大跨度的大型化规模。水电站地下式厂房内主要区域由主厂房（包括发电机层、中间层或电气夹层、水轮机层、蜗壳层、尾水管层或操作廊道层）、副厂房、主变洞室及附属洞室组成。
2工程分析
2.1工程统计
为了使分析数据具有代表性、可比性，本次选择近期检测的10座大型水电站地下式厂房环境氡进行分析。主要考虑工程的拔海高程、机组数、装机容量、等厂房空间范围及设计类型相近的厂房。各工程工况见表1。
表1 工程工况
本次分析的十座水电站都是大型水电站，地下厂房轮廓尺寸与体积形状设计差距不大，具有可比性。根据地貌特点此次选择的水电站分布于全国且各工程内现场工作人员巡检时间久，停留时间长，覆盖厂房区域广。
2.2检测区域
本次检测的区域分别为各个地下式厂房的底、中、上层排水廊道、尾水管层、蜗壳层、水轮机层、中间层、发电机层、副厂房（中控室）等区域。重点覆盖整个地下厂房空间及人员巡检通道，检测地点避开通风口及空气流动变化过大的部位。
2.3测量方法及仪器
本次测量方法选用已通过CMA资质认证的标准，该标准规定了地下建筑内空气中氡及其子体的控制原则和控制标准，适用于已建和待建的地下建筑及人停留的地下建筑场所中空气氡浓度的测量。
仪器依标准选择通过中国计量院计量检定的仪器，仪器型号为FD-216型环境氡测量仪。
2.4结果及分析水电站地下式厂房内氡的测量结果列于表2。
表2 水电站地下式厂房内氡的测量结果
综合分析这些数据发现地下式厂房内氡浓度大部分区域数值不高。较高区域主要位于底层排水廊道及相近的工作区域，其中超标（200Bq/m³）区域占比为11.39%。
由表2可知，氡浓度较高区域主要靠近底层没有排风设施的排水廊道。排水廊道主要将厂房内基岩渗漏的水排出，廊道两侧设有排水沟，内有安全监测设备。主要是运行单位组织专业技术人员进行巡视检查。底层排水廊道与底层操作廊道相通，没有通风设备的排水廊道内高浓度氡气经扩散对流向低浓度的操作廊道区域迁移，引起底层区域氡浓度增加。由于底层部分区域通风不畅，氡气聚集致使氡浓度积累，数值升高，高浓度氡气经过He-Rn团簇作用，由底层操作廊道向上扩散至发电机层或副厂房工作区域，导致厂房上层区域氡浓度升高。因此厂房内底层排水廊道氡浓度值的高低普遍决定水电站地下厂房内氡浓度整体平均值高低。虽然氡气本身半衰期为3.825天，并不是很长，但是它的源头镭的半衰期达数千年，所以排水廊道内高浓度氡气在源源不断的向主厂房内部区域扩散。
数据显示氡浓度底层最高，逐渐扩散且向上运移过程中，浓度值呈不规律的降低，至发电机层最小后，向上的副厂房反而有氡浓度值增加的趋势。由此说明：①在水电站地下式厂房内的氡浓度底层源头最高且通风不畅容易超标；②与交通廊道相连的发电机层、中间层、水轮机层氡浓度值偏低，部分区域通风不畅也会引起氡浓度累计数值偏高；③空间小且处于厂房上层的副厂房区域数值偏高，虽未超标，但是相比其他区域，此区域人员较多，工作时间长，停留时间久，应引起相关部门注意，避免氡浓度过多累计致使数值超标，影响工作人员身体健康。
通过分析，我们对地下式厂房内氡气的污染分布，氡浓度值有了直观的了解。根据数据超标区域和高浓度区域，采取针对性、有效的管理措施，为保障人员身体健康，提供了有力保障。
3管理措施
3.1控制隔离氡源
堵塞或密封氡从地基或周围岩石进入地下建筑的所有通路、孔隙，并防止富氡地下水的渗入[3]。将排水廊道两侧排水沟盖上挡板盖，防止富氡水中氡的析出。设置隔离门，阻止超标区域廊道中的氡通过空气流动进入工作区域。
3.2设置劳动防护用品区
在高浓度污染区域和超标区域，明显位置安装便于取用的安全防护用品，对氡的防护主要是防护氡子体进入呼吸道。根据检测氡浓度数值和接触时间长短配置相应防护因数的呼吸防护用品。
3.3安装空气净化装置
在没有明显氡浓度源、空间面积不大、人员停留时间久的区域安装除氡空气净化装置。开窗通风避免不了外界高浓度氡或其它污染物进入房间，同时地下水电站发电时噪音较大不适合开窗。安装净化装置不仅可以去除氡子体同时也能除去对人体有害的粉尘、TVOC等有害因素。
3.4通风排氡
通风应使新鲜空气直接送到人员活动的场所[3]。通过与外界洁净空气置换可快速降低厂房内氡浓度。
4结束与建议
根据数据分析结果，结合相关理论可得出以下结论与建议：
（1）水电站地下水厂房内整体空间都有检测到氡气，底层廊道是氡浓度超标最多的区域。底层排水廊道的氡浓度值影响整个厂房氡浓度值的高低，通过购置测氡仪进行自检或外委检测，确定氡浓度超标区域，有针对的进行隔离控制。
（2）与标准限值相比，虽然地下厂房大部分氡浓度未超标，但是个别部分，尤其人员长时间工作区域，浓度值还是远高于大气中浓度值。并且存在因氡气积累而超标的隐患。这需要得到有关部门的关注。
（3）结合宣传氡危害、普及氡知识教育及采取相应预防措施，综合防控氡对工作人员的危害。
参考文献：
[1]刘亚民，刘垚.氡的性质及空气中氡浓度的测量综述[J].中国测试技术.2005.31（5）
[2]杨志刚，池永斌，马迅.水电水利建设项目作业场所环境安全检测检验方法的初步研究[J].水力发电，2007，33（6）：79-81.
[3]NB35074-2015水电工程劳动安全与工业卫生设计规范[S].
[4]乐仁昌，贾文懿，何志杰.氡在空气中长距离运移实验研究[J].成都理工大学学报（自然科学版）.2006（05）.
[5]姚焰华，任良均.水电站无人值班少人值守模式下的安全管理分析[J].黑龙江水力科技.2012.09.
作者简介：王磊（1985）男，工程师，对水电站作业环境危害因素进行识别并开展检测工作，具有专业环境检测工作经验。主要从事大中型水电站作业环境检测工作。
论文作者:王磊1,贾超2,贡保辰1,曾贤花1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：水电站论文; 浓度论文; 廊道论文; 区域论文; 厂房论文; 地下论文; 底层论文; 《基层建设》2019年第16期论文;