淺談民用建筑工程中土壤氡的危害、檢測與控制

文｜佛山市南海區正建筑工程質量檢測有限公司 潘淵

1 、引言

當前，隨著我國經濟的發展對環保的要求越來越高，生活環境中存在的放射性污染氣體氡也引起了人們很大的關注，尤其是民用建筑土壤、室內裝修材料中均有受到氡污染的可能，據相關部門統計，我國每年因氡引起導致肺癌的病人達到5萬人以上。氡已被世界癌癥治療機構列入室內重要致癌物質，因此，我們必須重點對氡的污染進行監測和控制。

2 、氡的化學特性

氡作為自然界中唯一的無色、無味的天然放射性惰性氣體，位于元素周期表中第86位，密度為9.96，在極低溫-61.8℃變成液體，-71℃時變成橙黃色固體，它能溶于水和其它液體中，吸附性較強，粘性土、活性碳等多孔材料都能對它吸附。

3 、室內中氡的來源

據統計，室內氡的主要來源是民用建筑的地基和土壤，占有率達到百分之六十，剩下污染源來自建筑材料和室外空氣，以下是氡的主要來源分析：

①民用建筑的地基和周邊土壤中的氡經過地下深層的斷裂帶，通過土壤沿著斷裂帶的縫隙擴散到民用建筑里面，因此，氡的最主要產生源頭是土壤和地下的巖層。

②建筑材料和室內裝飾材料也是氡的重要來源之一，由于土壤中的花崗巖、明礬石等一些放射性物質含量高的材料制成室內裝飾用的石材、瓷磚等，一旦用于室內地面、墻面裝飾，這類材料放射性容易超標，導致民用建筑室內氡含量超標。

③通常自來水的供水系統不會增加氡的濃度，因為氡的化學特性之一是很容易溶合在水中，而自然界的深層地下水或地熱水氡氣濃度很高，在抽取這類水使用時所含的高濃度的氡就會散發出來，污染民用建筑室內環境。

4 、氡對人身的危害性

氡具有很強的放射性，它是α、β這類具有放射性的粒子衰變后的產物，當人體吸入這類粒子產物形成氣溶性膠質后，它沉淀在人體中，吸入在里面的粒子對人體內部的肺部、上呼吸道有極強的放射性危害。

氡還具有另一個特性是不可揮發性，由于它的無色、無味的特性在空氣飄浮，空氣受到污染后進入人體就沉淀在肺部里面，它溶合在人體的血液里面，肺部內部無法通過呼吸系統排除氡的污染，長時間的累積最終引發肺癌等疾病。

5 、土壤中氡的檢測

土壤中氡的檢測主要是抽取土壤中一定體積的空氣測定其中氡含量，從而計算出土壤中氡的濃度。

5.1 對使用的檢測儀器進行分析

本次檢測儀器分別采用美國進口RAD-7型測氡儀和國產HDC-C型高靈敏度環境測氡儀兩個不同設備進行檢測比較。儀器主要參數如表1所示。

RAD-7型測氡儀主要工作原理是把靜電聚合一起的α粒子，用頻譜分析的方法通過儀器內部刻度系數轉化成氡的最終濃度讀數，濃度結果在顯示屏上顯示。HDC-C型測氡儀采用雙向探測器結構和α射線可以穿透的薄膜材料作為采樣器，由此構成近4π的測量條件，此技術可使儀器的探測效率提高到單面探測的4倍。

表1

通過對美國進口RAD-7型測氡儀和國產HDC-C型高靈敏度環境測氡儀的土壤氡濃度的比較，我們發現： HDC-C型高靈敏度環境測氡儀的工作效率遠遠要高于RAD-7型測氡儀；對于短時間采集來說，HDC-C的準確率要優于RAD-7，而長時間采集則正好相反。因此，對于土壤氡的檢測來說，因測量點數多、數值大，建議采用HDC-C型高靈敏度環境測氡儀；對于室內氡檢測來說，測量點數相對較少，且數值小，因而采用測量下限小的美國進口RAD-7型測氡儀則較好。

檢測氡濃度的儀器要求比較精密，檢測前要仔細檢查儀器的外觀和數據顯示是否正常，使用α粒子標準源，以確保測量儀器的準確性，每年定期對檢測儀器進行核查。

5.2 土壤氡的測定方法

①布點設置

測量前根據由建設單位提供建筑物的平面圖進行設置測量地點，布設的網格線間隔距離10m，測量點為網絡線相交接點處，測量的總點數不能少于16個，對工程施工地點、施工現場的測試點布置圖、打孔的土質類型、現場土質情況進行詳細記錄。提前觀測打孔的氣象情況，當遇到大石時測量點偏離距離在2m范圍內，建筑施工的整體范圍內應該全包括在內。如下圖1是某工程的土壤氡檢測布點平面示意圖：

②打孔

測量點的取樣通過專用的打孔鋼釬進行打孔，打孔直徑20-40mm，孔深500-800mm，打孔完畢后，采用帶氣孔的取樣器接近地表面時要封閉氣口，防止地表面空氣進入孔中影響測量的準確性，取樣器插入孔中后抽氣三至五次取樣，雨季天氣要在雨水停止一天后才能取樣。打孔后測量的環境電磁場等因素可能對數據有影響，測量次數可以根據具體情況增加，或者進行復測，以增強數據可靠性。

圖1

③檢測的影響因素

干燥劑的受潮對測氡儀器影響很大，現場檢測中使用的干燥劑受潮前后顏色變化后，對檢測結果影響超過百分之五十，當干燥劑顏色改變超過50%時必須要更換。

土壤的干濕程度對檢測的影響也很大，當雨水進入土壤時，氡溶于水中，導致擴散出來的氡濃度含量過低，雨天進行檢測氡濃度較低，誤差較大。因此，規范要求雨后24小時再進行檢測比較適合，但要注意，當連續大雨后超24小時再檢測數據也有較大誤差，應該綜合評估土壤干燥情況再進行檢測。

5.3 測量的數據處理及分析

氡濃度數據記錄后，應該對記錄數據進行處理。設計人員取得氡濃度數據后，應該考慮到產生氡來的源和傳播路徑，通常民用建筑基礎與土壤接觸最多，是氡濃度最大的區域，基礎土層產生的氡經過與民用建筑相通的地下通道、管道、孔洞等通過風力傳播進入室內，設計時要考慮到這些傳播路徑，采取設計的控制措施防止氡通過這些路徑傳播。施工單位取得氡的數據，在進場施工材料上提前進行放射性檢測，避免帶放射性的建筑材料用在實體上，施工完畢后，裝飾工程竣工驗收前應按照規范對室內氡濃度進行檢測，達到合格標準才能通過驗收。

6 、土壤中氡的控制

氡的控制通常有兩個基本性原則：首先，氡從土壤中進入室內傳播方式最少；其次，施工時要保證氡能正常排放。具體控制方法如下：

①選擇氡含量少的地基

民用建筑進行選址之前，應對建設地點的土壤進行檢測氡濃度和其它放射性物質含量，以防止民用建筑的設計和施工都在放射性物質含量高的地基之上，這是避免氡物質危害的最佳方法，民用建筑地下室深度較深時，地下水中氡的含量也可能比較高，容易散發到地下室中，因此進行探測地基的地下物質時也應該考慮到這個問題

②敷設阻隔層

當民用建筑施工的地點氡濃度較高又必須建設時，建筑物的地基要進行科學的處理，加鋪阻隔層，以盡量減少氡對地基以上建筑物通過管道進行滲透的可能性。

③物理吸附

氡的衰變粒子是帶有電荷的，可以充分利用這個物理特性使氡吸附在顆粒表面，然后通過顆粒沉積到民用建筑物表面，減少氡在空氣中飄浮被人體吸入的機會。使用專用設備吸收室內粗顆粒，還可以采用減少產生顆粒措施，例如控制室內的干凈度和控制室內吸煙等方法。

④使用防氡材料

施工實驗統計表明，使用防氡材料比未使用防氡材料能取得明顯的防治效果，尤其是民用建筑進行室內裝飾工程，使用合格的防氡材料，例如墻面、地面專用的防氡涂料能強效控制氡對墻面的滲透，磚表面涂上白灰再加上專用防氡油漆，能強化防氡效果。一般來說，防潮材料都有雙重效果，既能防潮也可以防氡，因此，要做好裝飾工程的防潮施工和使用合格防潮避免氡的滲透。

⑤阻止氡氣滲透建筑物

通過民用建筑科學、合理的設計布局，對施工的地下室、地基和地下管線、孔洞等地下工程進行合理布置，采取有效措施防止氡氣對地下建筑物的滲透。

澆筑地下室地板混凝土之前，地板墊層鋪設直徑約10CM厚礫石，這些礫石有助于通風系統建立時吹散氡氣。地下底層地板通風系統通過插入到礫石層中聚氯乙烯短管，直接連通到對流式煙管通道或使用通風機的排風系統中，完工前把短管封好，當需要使用通風降氡時候，把封好的短管蓋子打開，直接連通到通風系統中進行排風降低氡的濃度。還可以直接在澆筑好的混凝土地板鉆孔，風管接入孔洞中連接上通風系統進行排風。當地下室地板通過系統啟動時，要避免抽出的氣體循環再抽入，要相應補充新鮮空氣進入地板中。以上都屬于主動通風的方法，此外還有被動式通風方法，直接設置通到屋頂的煙囪把地下的氡從煙道向上排出。

⑥氡濃度其它控制方法

加強室內空氣對流通風，通過室內空氣強對流方法把氡濃度直接降低，直接降低室內空氣氡濃度這種方法是簡便高效的辦法，特別是在地下室，空氣容易受到污染不易排出，設計時應充分考慮通風系統功率設計，科學考慮通風系統的經濟性、合理性，地下室面積較大、受氡污染大的區域應布置大功率通風系統。

地上建筑物的室內除了有煙囪直接排放氡被動措施外，可以使用空氣凈化機、負離子產生機對室內空氣主動進行凈化，還能使用空氣過濾方式或者大型通風機方法減少氡的吸附。室內的土壤和裂縫都要注意密封。

廚房飲用水可以使用凈水機，凈水機里面的活性碳直接吸附氡，衛生間、浴室要保持良好的通風，節約用水和使用天然氣的方法避免氡的析出。

7 、結語

民用建筑室內的氡通常產生于地基下面的土壤、施工上使用的建筑材料中，濃度較高的氡容易產生于地表以下深度較大的構造斷層中，所以，進行設計之前充分檢測地基土壤氡濃度的含量，含量過高的地區應盡量避免施工。檢測的手段應該根據具體情況，采用相應的檢測儀器，在適當的氣候條件檢測，必要時復測。由于氡的物理特性無色無味，室內容易受到污染對人體造成很大的危害，施工中使用防氡材料防止氡的滲透，對于地下土壤通過管道散發的氡要采取主動和強力的通風系統、凈化設備多種綜合措施進行排除，防止對室內空氣污染吸入人體。減少材料氡污染，需要建筑生產商、施工單位、用戶和政府相關部門各盡其責，共同努力，還應加大對防氡設備、材料進行研究的力度，從根本上減少氡給人體帶來的危害。