空調(diào)房?jī)?nèi)氡及其子體日變化規(guī)律研究

王明明

【摘 要】文章主要是在AlphaGUARD測(cè)氡儀和其子附件AlphaPM的作用下，長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)室內(nèi)氡和它的子體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。隨后發(fā)現(xiàn)氡及氡子體的濃度在空調(diào)開(kāi)啟或自然通風(fēng)的情況下變化有著一致性的規(guī)律，并且都是在規(guī)定的氡濃度限值以內(nèi)，但是總的來(lái)講，在自然通風(fēng)狀態(tài)下的氡極其氡子體濃度要低于空調(diào)開(kāi)啟狀態(tài)。因此，筆者認(rèn)為有必要對(duì)氡和其子體在空調(diào)房中的日變化規(guī)律進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】空調(diào)房 氡極其子體 濃度限值 變化規(guī)律

1 試驗(yàn)方法和設(shè)備

1.1 選擇實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

眾所周知，室外的通風(fēng)率是高于室內(nèi)的，低層建筑的換氣率是低于高層建筑的，我們?cè)谌藗兩顚?shí)際情況的結(jié)合下，依據(jù)建筑物修建年代、材料以及位置，還有房間大小等方面進(jìn)行考慮，最終將試驗(yàn)點(diǎn)選定在2013年修建的某磚混結(jié)構(gòu)辦公樓，試驗(yàn)房間選在4樓，門(mén)窗尺寸為2.0X0.9m2/1.7x1.15m2、18m2的面積以及2.8m的高，并且彼此之間是正對(duì)著的，確保了試驗(yàn)操作的痛風(fēng)性。由于有一定的縫隙在窗框和門(mén)框中存在，因而整個(gè)實(shí)驗(yàn)房間不會(huì)處于全封閉狀態(tài)。

1.2 使用的測(cè)量?jī)x器

高精度專業(yè)的氡測(cè)量?jī)x和其子體附件，來(lái)自于德國(guó)的Saphymo GmbH公司。在成熟脈沖電離室原理的利用下，能夠探測(cè)出較高的氡效率，環(huán)境參數(shù)也能夠受到相對(duì)濕度傳感器和內(nèi)置溫度的同時(shí)監(jiān)測(cè)。將離子注入式硅半導(dǎo)體的探測(cè)器用于AlphaPM，測(cè)量使用濾膜采樣來(lái)收集子體。當(dāng)AlphaPM和AlphaGUARD連接在一起時(shí)，選用連續(xù)采樣的工作模式，這是對(duì)氡極其子體進(jìn)行檢測(cè)的最為理想的一種設(shè)備。

1.3 實(shí)驗(yàn)方案

在距離房間中央地面1m的位置并排放置AlphaPM和AlphaGUARD，以10min分鐘作為一個(gè)測(cè)量周期。試驗(yàn)室房間的門(mén)窗應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)前打開(kāi)，保持20-30min的通風(fēng)，待氡濃度在室內(nèi)外處于基本平衡態(tài)時(shí)，再進(jìn)行24h的氡及其子體的測(cè)量濃度。門(mén)窗應(yīng)當(dāng)在結(jié)束后關(guān)閉，將空調(diào)開(kāi)啟，隨后進(jìn)行模式和溫度的設(shè)置，在24h以后房間的空氣已經(jīng)混合均勻了，再持續(xù)24h對(duì)空調(diào)房間內(nèi)氡及其子體的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。有很多的因素能夠影響到室內(nèi)氡和子體的濃度，如：建筑物特性、場(chǎng)所的位置、有無(wú)氣溶膠以及濕度溫度等。因而，在試驗(yàn)之前必須打掃干凈房間，盡可能的將氣溶膠等灰塵減少。在測(cè)量的過(guò)程中必須防止濾膜沒(méi)有更換及時(shí)、過(guò)多的人員出入以及儀器設(shè)備沒(méi)有電等情況。

2 試驗(yàn)的結(jié)果和討論

2.1 空調(diào)開(kāi)啟和自然通風(fēng)情況下的氡及其子體的變化規(guī)律

試驗(yàn)時(shí)間選定在6月，根據(jù)上訴的試驗(yàn)方案在空調(diào)開(kāi)啟和自然通風(fēng)兩種情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，時(shí)間設(shè)定在24h，最終所測(cè)得室內(nèi)的氡及其子體的濃度如表1所示。

可見(jiàn)，氡及其子體在空調(diào)開(kāi)啟時(shí)和自然通風(fēng)狀態(tài)下的變化趨勢(shì)基本一致，都表現(xiàn)出上午高下午低的這樣一個(gè)趨勢(shì)。產(chǎn)生峰值的主要原因是對(duì)房間的非完全密封狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，交換外界所存在的少量空氣，隨后有逆溫現(xiàn)象在室外的大氣中出現(xiàn)，穩(wěn)定的是低層大氣，這對(duì)于氡及其子體擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而言是不利的，待逐漸增高了兩者濃度以后，最強(qiáng)狀態(tài)在凌晨出現(xiàn)，隨著太陽(yáng)輻射在日出以后會(huì)逐漸增強(qiáng)，就會(huì)使逆溫現(xiàn)象消失掉，此時(shí)會(huì)加強(qiáng)大氣垂直對(duì)流和湍流，促進(jìn)了氡及其子體擴(kuò)散作用的發(fā)生，當(dāng)逐漸降低了兩者的濃度以后，在傍晚會(huì)隨著大氣的溫度度增強(qiáng)而不斷增高，由于室內(nèi)外的空氣會(huì)發(fā)生對(duì)流變化，隨之也會(huì)引起氡及其子體濃度的變化。

2.2 氡及其子體有效的劑量率在空調(diào)開(kāi)啟和自然通風(fēng)狀態(tài)下的估算

待人體內(nèi)有氡進(jìn)入后，其短壽命的子體會(huì)將內(nèi)照射在人體內(nèi)產(chǎn)生，因此對(duì)于室內(nèi)氡貢獻(xiàn)有效劑量的評(píng)價(jià)，可以通過(guò)相應(yīng)平衡當(dāng)量的氡濃度以及氡子體α的潛能濃度使人體接受到的照射量進(jìn)行。用有效劑量來(lái)替代氡子體暴露量是其評(píng)價(jià)的關(guān)鍵，通常使用的方式有兩種，一種是流行病學(xué)評(píng)價(jià)法，一種是計(jì)量學(xué)評(píng)價(jià)法。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)房間是在非完全密封的狀態(tài)，其自然通風(fēng)的氡及其子體變化的規(guī)律同控臺(tái)開(kāi)啟情況下的變化規(guī)律是基本一致的，都呈現(xiàn)出上午高下午低的狀態(tài)，尤其是在凌晨都能夠達(dá)到最高。氡子體的有效劑量在室內(nèi)氡子體潛能的濃度直接估算法的采用下明顯要高于氡濃度平衡因子的換算法所得到的有效劑量率，可見(jiàn)氡的危害主要來(lái)自于其短壽命的子體，因而筆者建議在日常工作的實(shí)際評(píng)價(jià)中，需要對(duì)測(cè)量得到氡子體的潛能濃度直接利用，通過(guò)這樣來(lái)將最終的室內(nèi)氡子體的有效劑量計(jì)算出來(lái)。文章主要是對(duì)夏季自然通風(fēng)與空調(diào)開(kāi)啟兩種情況進(jìn)行了比較，觀察氡及其子體的變化規(guī)律，雖然所選擇的試驗(yàn)溫度為常溫25℃，但是其實(shí)際的濕度和溫度 變化是會(huì)對(duì)空調(diào)房?jī)?nèi)的氡及其子體的濃度造成影響的，因而還需要將兩個(gè)環(huán)境的參數(shù)變化所得到的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比觀察，以便將其最終的影響因素確定出來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李雯，張雄杰，湯彬，王仁波.空調(diào)房?jī)?nèi)氡及其子體日變化規(guī)律初探[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2013（3）：372-375.

[2]李雯.蚊香對(duì)空調(diào)房?jī)?nèi)氡子體濃度影響的初步研究[J].科技廣場(chǎng)，2012（6）：113-116.

[3]宋剛.廣東省溫泉賓館室內(nèi)空氣質(zhì)量研究——室內(nèi)氡水平研究[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院（廣州地球化學(xué)研究所），2004.

[4]謝潤(rùn)楠.花崗石氡析出率及室內(nèi)氡輻射風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2015.

[5]郭霄.空氣負(fù)離子和氡氣的分布特征及其與環(huán)境因子相關(guān)性研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2015.