土壤氡浓度测定

第一节土壤氡浓度测定土壤氡对造成室内环境氡污染起着重要作用，因此，许多西方发达国家开展了国土上土壤氡的普遍调查，特别是在城市发展规划地区，测试土壤氡所使用的方法大体相同。截止目前，我国尚未开展普遍的土壤氡调查工作。通过测量土壤中所氡气探知地下矿床，是一种经典的探矿方法。原核工业部（现核工业总公司）出于勘察铀矿的需要，一直把测量土壤中氡浓度作为一种探矿手段使用，并制定了中国核工业总公司行业标准《氡及其子体测量规范》（EJ/T605-91）。核地质探矿中，在进行土壤中氡浓度调查时，执行这一标准。在绝对不改变土壤原来状态的情况下，测量土壤中的氡气浓度是十分困难的，有些情况下几乎无法实现，这是因为土壤往往粘结牢固，缝隙很小（耕作层、沙土例外），其中存留的空气十分有限，取样测量难以进行。现在发展起来的测量方法，均系在土壤中创造一个空间以集聚氡气，然后要么放入测量样品（如乳胶片，这样氡衰变的α粒子会在胶片上留下痕迹，然后从痕迹数目的多少可以推算出土壤中的氡浓度），要么使用专用工具从形成的空洞中抽吸气体样品，再测量样品的放射性强度，依此推断土壤中氡浓度。前者方法简单，无须高档测量仪器，费用低，但测量周期过长（一般为15天以上），在工程实践中使用困难。后者测量过程便捷，所需费用也不算太多，但却要破坏土壤的原来状态，因此，严格来讲，后者只能算是一种相对近似测量。既然是相对性近似测量，那么，测量过程中就必须严格控制成孔条件，规范操作，每一次测量程序要高度一致，方能保证数据的可靠性和可比性。使用专用工具从土壤空洞中抽吸气体样品，再测量样品的放射性强度，依此推断土壤中氡浓度这种方法，国内外均有现成的可用仪器。在本规范附录D中，确定的土壤中氡浓度测试方法主要内容有：D.0.1一般原则：土壤中氡浓度测量的关键是如何采集土壤中的空气。土壤中氡气的浓度一般大于数百Bq/m3，这样高的浓度的测量可以采用电离室法、静电扩散法、闪烁瓶法等方法进行测量。D.0.2测试仪器性能指标要求：工作条件：温度-10～40℃；相对湿度：≤90%；不确定度：≤±20%；探测下限：≤400Bq/m3D.0.3测量区域范围应与工程地质勘察范围相同。D.0.4在工程地质勘察范围内布点时，应民间距10m作网格，各网格点即为测试点（当遇较大石块时，可偏离±2m），但布点数不应少于16个。布点位置应覆盖基础工程范围。D.0.5在每个测试点，应采用专用钢钎打孔。孔的直径宜为20～40㎜，孔的深度宜为600～800㎜。D.0.6成孔后，应使用头部有气孔的特制的取样器，插入打好的孔中，取样器在靠近地表处应进行密闭，避免大气渗入孔中，然后进行抽所。正式现场取样测试前，应通过一系列不同抽气次数的实验，确定最佳同所次数。D.0.7所采集土壤间隙中的空气样品，宜采用静电扩散法、电离室法或闪烁瓶法等方法现场测定现场土壤氡浓度。D.0.8取样测试时间宜在8：00～18：00之间，现场取样测试工作不应在雨天进行，如遇雨天，应在雨后24h后进行。D.0.9现场测试应有记录，记录内容包括：测试点布设图，成孔点土壤类别，现场地表状况描述，测试前24h以内工程地点的气象状况等。D.0.10地表土壤氡浓度测试报告的内容应包括：取样测试过程描述、测试方法、土壤氡浓度测试结果等。由于土壤中氡浓度测定目前尚无国家标准，所以，附录D只是根据核工业行业标准《氡及其子体测量规范》（EJ/T605-91）及个别用户使用仪器的体会，结合工程实际需要提出的一个概要。土壤中氡测量仪器，须在野外作业，因此，对温湿度环境条件要求较高。取样器深入地表土壤的深度太深，将加大测试工作的难度，也不太必要；太浅，土壤中氡含量易受大气环境影响，不足以反映深部情况。参照《氡及其子体测量规范》（EJ/T605-91）及地质探矿的经验，一般情况下，取600～800㎜较为适宜。考虑到采样管道空腔体内采样气体体积的需要，采样孔径的直径也不宜太大，以20～40㎜较为适宜。工程现场取样布点密一点自然好，可以测的仔细一些，但考虑到以下情况，确定以10m网格测量取样：1、一般情况下，一块地域内土壤的天然成分不会有大的起伏，按10m网格取样应具代表性。2、如果地下有地质构造，其向上扩散氡气应有相当范围，一般不会只集中在地面很小一点地方，因此，按10m网格取样应可以发现问题。3、在能够满足工作要求的情况下，布点不必过密，尽量减少工作量，以减轻企业负担。据了解，一个熟练人员进行现场取样测量，大体10分钟可以完成一个测点，一般工程项目，1天内可以完成室外作业。附录第D.0.4条中要求布点数目不能少于16个，主要是考虑到多点取样测量更接近实际，更具代表性。“布点位置奕尽可能覆盖基础工程范围”这一要求的目的是为了重点了解基础工程范围内，土壤中氡浓度情况，因为基础工程范围内土壤中氡对建筑物未来室内氡污染影响最大。附录第D.0.5条要求：“在每个测试点，应采用专用钢钎打孔。孔的直径宜为20～40㎜，孔的深度宜为600～800㎜。”成孔情况如何将影响到测量结果。专用钢钎打孔可以保证成孔过程快捷、大小合适，利于专用取样器抽取样品，利于保持取样条件的一致性。附录第D.0.6条要求：“成孔后，应使用头部有气孔的特制的取样器，插入打好的孔中，取样器在靠近地表处应进行密闭，避免大气渗入孔中，然后进行抽气。正式现场取样测试前，应通过一系列不同抽气次数的实验，确定最佳抽气次数。”这一条是对具体操作过程的要求，主要是为了避免大气混入。成孔后的取样操作要连贯进行，熟练快捷，一气呵成。在现场实际工作中，总要先通过一系列不同抽气次数的实验，观察测量数据的变化，选择并确定最佳抽气次数后，再正式进行取样测试。现场工作人员经多次现场工作后会积累经验，进一步丰富和规范现场操作。附录第D.0.8条要求：“取样测试时间宜在8：00～18：00之间，现场取样测试工作不应在雨天进行，如遇雨天，应在雨后24h后进行。”土壤中氡浓度随地下水情况、地浊、土壤湿度、密实程度、地表面空气流动等情况变化而变化，因此，为减少外部影响，增加数据的可比性，最好一个工程项目范围内的取样测试在一天内完成。如遇雨天，由于下雨将改变土壤的多方面情况，应暂停工作，待土壤里外情况稳定下来（暂按一天一夜后处理），即可开始工作。附录第D.0.9条“现场测试应有记录，记录内容包括：测试点布设图，成孔点土壤类别，现场地表状况描述，测试前24h以内工程地点的气象状况等。”附录第10条“地表土壤氡浓度测试报告的内容应包括：取样测试过程描述、测试方法、土壤氡浓度测试结果等。”对现场记录及测试报告提出了若干要求。这些要求主要是为了便于对测量结果进行分析和比对研究，保证结果的可靠性。防氡降氡工程措施要根据地表土壤氡浓度测试结果而定，因此，土壤氡浓度测定事关重大，规范发布执行后，应在工作实践积累资料，以便今后的修订中进一步完善补充。