鄒新悅，陳 剛，黃 驍，孫書民

（北京市地質(zhì)工程勘察院，北京 100048）

土壤中氡濃度檢測及其影響因素

鄒新悅，陳 剛，黃 驍，孫書民

（北京市地質(zhì)工程勘察院，北京 100048）

綜合相關(guān)文獻研究，通過工程實例介紹土壤中氡氣濃度的檢測方法，對檢測結(jié)果進行統(tǒng)計學分析，根據(jù)分析結(jié)果探討不同土壤中氡濃度差異及其影響因素。結(jié)果顯示：土壤孔隙度是影響土壤中氡氣濃度的關(guān)鍵因素。不同類型的表層土壤，孔隙度不同，所含氡氣濃度也不同。當表層土壤為房渣土、填土時，土質(zhì)夯實，孔隙率低，氡濃度含量較低；表層土壤為粉土、粉質(zhì)粘土時，土質(zhì)較均勻，土層較疏松，孔隙度略大，土壤氡濃度大于前者；表層土壤為粉砂、細砂時，土層更為疏松，土壤中孔隙度再次增大，氡在土壤中有大量的存儲空間，所含的氡濃度最大。因此，土壤的孔隙度大小影響氡從地下向地表滲透析出的難易程度，孔隙度越大氡越容易滲透其中，濃度就越高。

土壤；氡濃度；土壤孔隙度

0 引言

氡是世界衛(wèi)生組織公布的19種主要致癌物質(zhì)之一，其健康危害僅次于香煙引起人類肺癌。聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學委員會估計，來自天然的輻射對公眾的年有效劑量中，氡及其子體的貢獻度約高達54%。而室內(nèi)有害氣體氡的主要來源有三：建筑地基土壤中析出的氡；建筑材料中析出的氡；從戶外空氣中進入室內(nèi)的氡。其中建筑地基土壤中析出的氡是最主要來源，所以準確的檢測土壤中的氡濃度是控制氡氣污染和預(yù)防氡對人體危害的重要工作。因此，《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325-2010）（2013年版）規(guī)范中規(guī)定新建、擴建的民用建筑工程設(shè)計前，應(yīng)進行建筑工程所在城市區(qū)域土壤中氡濃度或土壤表面氡析出率進行檢測，并根據(jù)結(jié)果選擇適當?shù)姆离贝胧ê幽鲜∽》亢统青l(xiāng)建設(shè)廳，2013）。

土壤中氡濃度因受多種因素影響，其變化規(guī)律較為復(fù)雜，研究各種因素對氡濃度的影響，對準確檢測氡濃度是非常必要的。經(jīng)文獻總結(jié)，影響土壤中氡濃度的因素主要有：地質(zhì)環(huán)境對氡濃度的影響；溫度對氡濃度的影響；氣壓對氡濃度的影響；濕度對氡濃度的影響；檢測方法也會對氡濃度結(jié)果有影響等（劉洪福等，1997；申超等，2012；賈國相等，2005；劉漢彬等，2006）。其中地質(zhì)環(huán)境對氡濃度的影響較為復(fù)雜且研究較少，因此本文通過工程實踐針對不同地質(zhì)條件對氡濃度的影響進行研究，總結(jié)了不同土壤中氡氣濃度的分布情況，分析氡濃度分布差異的原因。以期為提高氡氣濃度檢測準確性奠定研究基礎(chǔ)。

1 土壤氡濃度檢測

（1）工程概況

廣華新城居住區(qū)項目土壤中氡濃度檢測共分為五個地塊，選取其中具代表性的616地塊氡濃度檢測數(shù)據(jù)進行分析。616地塊場地因分塊進行了開挖，場地內(nèi)暴露了不同的土壤層。

（2）檢測方案

根據(jù)巖土工程勘察范圍確定檢測點位置，檢測點的數(shù)量滿足規(guī)范強制性條文要求。

土壤中氡濃度驗收抽樣檢測布置依據(jù)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325-2010）（2013年版），在工程地質(zhì)勘察范圍內(nèi)布點時，應(yīng)以間距10m作網(wǎng)格，各網(wǎng)格點即為測試點（當遇較大石塊時，可偏離±2m），但布點數(shù)不應(yīng)少于16個。布點位置應(yīng)覆蓋基礎(chǔ)工程范圍。

（3）檢測場地地質(zhì)條件

擬建場地從上至下主要地層為房渣土①層，粉土填土①1層，砂質(zhì)粉土②層，粘質(zhì)粉土②1層，粉質(zhì)粘土②2層，粉砂-細砂②3層，粉質(zhì)粘土③層，粘質(zhì)粉土③1層，砂質(zhì)粉土③2層，細砂④層，中砂④1層，圓礫④2層，粘質(zhì)粉土④3層，粉質(zhì)粘土⑤層，粘質(zhì)粉土－砂質(zhì)粉土⑤1層，中砂-細砂⑥層，圓礫⑥1層，粉質(zhì)粘土⑥2層，粘質(zhì)粉土－砂質(zhì)粉土⑥3層，粉質(zhì)粘土⑦層，粘質(zhì)粉土－砂質(zhì)粉土⑦1層，細砂⑧層，粉質(zhì)粘土⑧2層，粘質(zhì)粉土－砂質(zhì)粉土⑧3層。

在氡濃度檢測期間，616地塊東側(cè)未開挖部分表層土壤為房渣土①層，粉土填土①1層；局部開挖至表層土壤為砂質(zhì)粉土②層，粘質(zhì)粉土②1層，粉質(zhì)粘土②2層；局部開挖至表層土壤為粉砂-細砂②3層。

（4）土壤中氡濃度檢測方法

本次檢測通過靜電擴散法，確定場地土壤中氡濃度。

檢測設(shè)備：FD-3017RaA測氡儀及相應(yīng)的抽氣筒、鋼釬、鐵錘和取樣器等輔助設(shè)備。

測量原理：利用靜電場收集氡衰變的第一代子體RaA 作為測量對象，定量測量土壤氡濃度。氡檢測系統(tǒng)流程圖，如下：

圖1 氡檢測系統(tǒng)流程圖Fig.1 Radon detecting system Flowchart

測量方法 ：①在每個檢測點，應(yīng)采用專用鋼釬打孔?？椎闹睆揭藶?～4cm，孔的深度宜為60～80cm。②成孔后，應(yīng)使用頭部有氣孔的特制的取樣器，插入打好的孔中，取樣器在靠近地表處應(yīng)進行密閉，避免大氣滲入孔中。采用抽氣筒或者雙鏈球抽氣檢測。③測量時間要求，取樣測試時間宜在8：00時—18：00時之間，現(xiàn)場取樣檢測工作不應(yīng)在雨天進行，如遇雨天，應(yīng)在雨后24h后進行。

2 檢測結(jié)果

在工程場地內(nèi)選取不同的表層土壤區(qū)域分別進行土壤的氡濃度檢測，將不同的區(qū)域分為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)。一區(qū)表層土壤為房渣土、粉土填土；二區(qū)表層土壤為粉土、粉質(zhì)粘土；三區(qū)表層土壤為粉砂、細砂。對三個區(qū)的氡濃度檢測結(jié)果見圖2、表1和表2。

圖2 一、二、三區(qū)各檢測點土壤氡濃度柱狀圖Fig.2 First/Second/Third area soil radon concentration columnar section

3 分析與討論

圖2及表1、表2中三個區(qū)的氡濃度檢測結(jié)果反映了不同土壤中氡濃度檢測結(jié)果的差異。經(jīng)方差分析，本組數(shù)據(jù)的P值為0.000，小于0.001，統(tǒng)計學中，P值小于0.001，差異極顯著，故三個區(qū)域氡濃度數(shù)據(jù)之間的差異有統(tǒng)計學意義。其中一區(qū)表層土壤為房渣土、粉土填土，氡濃度檢測結(jié)果均相對較低；二區(qū)表層土壤為粉土、粉質(zhì)粘土，氡濃度均相對較高；三區(qū)表層土壤為粉砂、細砂，氡濃度高低不均，但大部分略高于一區(qū)、二區(qū)的氡濃度。

一區(qū)表層土壤為房渣土、填土時，此層土受人為因素影響，氡的流通和存儲不佳，所以氡濃度較低。二區(qū)表層土壤為粉土、粉質(zhì)粘土時，此層土壤土質(zhì)較為均勻，土層疏松，孔隙度較大，土壤濕度不是很大，這些都有利于土壤層中氡的流通和儲存，因此氡濃度較大。三區(qū)表層土壤為粉砂、細砂時，土壤中孔隙度更大，氡在土壤中有大量的存儲空間，因此所含的氡濃度在三個區(qū)域中是最大的。但是在實際檢測中，部分區(qū)域砂土已經(jīng)較為干燥，檢測成孔時，孔內(nèi)會有塌孔現(xiàn)象，導致成孔深度不夠，影響了檢測結(jié)果，即三區(qū)數(shù)據(jù)的相對標準偏差（RSD%）較大（表2）。

表1 一、二、三區(qū)各檢測點土壤氡濃度Tab.1 First/Second/Third area soil radon concentration

表2 一、二、三區(qū)各檢測點平均值及相對標準偏差Tab.2 First/Second/Third area the average and relative standard deviation of soil radon concentration

4 結(jié)論

通過工程實踐，我們不難看出不同地質(zhì)條件對氡氣的流通和存儲有很大影響。經(jīng)過對檢測數(shù)據(jù)的分析，得出孔隙度是影響土壤中氡氣的流通和存儲的主要因素?？紫抖仍酱箅痹饺菀诐B透其中，濃度越高。

同時在實際檢測中，還發(fā)現(xiàn)另外一些影響氡濃度的因素。當場地內(nèi)有大根系植物時，氡濃度值會較高，說明植物根系對氡氣的流通有一定影響。由于植物根系使土壤變得疏松，給氡氣的流通和存儲提供了適宜條件。在氡濃度檢測成孔時，若成孔深度不夠也會影響檢測結(jié)果。另外，土壤中氡濃度還與土壤的濕度有一定關(guān)系，當濕度增大時，孔隙率下降，測得氡濃度下降，因此，如遇雨天，應(yīng)在雨后24h后進行再檢測（陳召文等，2007；趙桂芝等，2007；肖德濤等，2003；符適等，2010；趙鋒等，2010）。

［1］河南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳. 民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（GB50325-2010）（2013年版）［S］.北京：中國計劃出版社，2013.

［2］劉洪福，白春明，程小平，等. 淺部土壤中的氡氣測量［J］. 核技術(shù)，1997，20（6）：363～369.

［3］申超，陳凌，肖德濤，等. 不同土壤氡分布的數(shù)據(jù)模擬［J］. 原子能科學技術(shù)，2012，46（3）：370～374.

［4］賈國相，趙友方，姚錦其，等. 氡氣勘查地球化學技術(shù)的研究與應(yīng)用——干擾因素的影響與消除辦法及其存在問題［J］. 礦產(chǎn)與地質(zhì)，2005，6（19）：653～659.

［5］劉漢彬，尹金雙，崔勇輝. 土壤氡氣測量在鄂爾多斯盆地西緣砂巖型鈾礦勘查中的應(yīng)用［J］. 鈾礦地質(zhì)，2006，22（2）：115～120.

［6］陳召文，馬玉孝，闞澤忠，等. 氡測量在成都平原隱伏斷裂研究中的初步應(yīng)用［J］. 甘肅地質(zhì)，2007，25（4）：88～92.

［7］趙桂芝，肖德濤. 土壤氡濃度的測量方法現(xiàn)狀［J］.核電子學與探測技術(shù)，2007，27（3）：583～587.

［8］肖德濤，趙桂芝，梁干莊. 測量氣土析出率的吸收體法［J］. 原子能科學技術(shù)， 2003，37（5）：476～480.

［9］符適，孫浩，張浩. 深圳市光明新區(qū)土壤氡濃度水平及分布規(guī)律調(diào)查［J］. 廣東科技，2010，19（20）：6～8.

［10］趙鋒，王建軍，田義宗，等. 天津市濱海新區(qū)土壤氡濃度水平調(diào)查［J］. 中國輻射衛(wèi)生， 2010，19（3）：334～335.

Study on Radon Concentration Measurement in Soil and Its Infuence Factors

ZOU Xinyue， CHEN Gang， HANG Xiao，SUN Shumin
（Beijing Institute of Geological & Prospecting Engineering， Beijing 100048）

To introduce the measurement method of radon concentration in soil by literature summary and a project example， this paper analyzes the influence factors of radon concentration in different kinds of soil by statistical analysis on the measurement data. The results show： the soil porosity is a key factor affecting radon concentration； for different types of surface soil， different porosity， the radon concentration is different. When the surface soil is slag soil and flling soil， the radon concentration is low； when the surface soil is silt and silty clay，the soil is more uniform， soil porosity， the radon concentration is higher； when the surface soil is silty sand and fne sand， the soil porosity is even more larger， and there is a large amount of storage space， the radon concentration is the largest. Therefore， the diffculty level of radon infltration from underground to surface is related to the porosity of the soil， the higher the porosity， the more easily infltrating for the radon.

Soil； Radon concentration； Soil porosity

X142

A

1007-1903（2016）03-0070-04

10.3969/j.issn.1007-1903.2016.03.013

鄒新悅（1986- ），男，主要從事土工試驗和野外檢測。E-mail：jim4476@126.com