土壤中氡浓度检测及其影响因素

邹新悦，陈 刚，黄 骁，孙书民

（北京市地质工程勘察院，北京 100048）

土壤中氡浓度检测及其影响因素

邹新悦，陈 刚，黄 骁，孙书民

（北京市地质工程勘察院，北京 100048）

综合相关文献研究，通过工程实例介绍土壤中氡气浓度的检测方法，对检测结果进行统计学分析，根据分析结果探讨不同土壤中氡浓度差异及其影响因素。结果显示：土壤孔隙度是影响土壤中氡气浓度的关键因素。不同类型的表层土壤，孔隙度不同，所含氡气浓度也不同。当表层土壤为房渣土、填土时，土质夯实，孔隙率低，氡浓度含量较低；表层土壤为粉土、粉质粘土时，土质较均匀，土层较疏松，孔隙度略大，土壤氡浓度大于前者；表层土壤为粉砂、细砂时，土层更为疏松，土壤中孔隙度再次增大，氡在土壤中有大量的存储空间，所含的氡浓度最大。因此，土壤的孔隙度大小影响氡从地下向地表渗透析出的难易程度，孔隙度越大氡越容易渗透其中，浓度就越高。

土壤；氡浓度；土壤孔隙度

0 引言

氡是世界卫生组织公布的19种主要致癌物质之一，其健康危害仅次于香烟引起人类肺癌。联合国原子辐射效应科学委员会估计，来自天然的辐射对公众的年有效剂量中，氡及其子体的贡献度约高达54%。而室内有害气体氡的主要来源有三：建筑地基土壤中析出的氡；建筑材料中析出的氡；从户外空气中进入室内的氡。其中建筑地基土壤中析出的氡是最主要来源，所以准确的检测土壤中的氡浓度是控制氡气污染和预防氡对人体危害的重要工作。因此，《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2010）（2013年版）规范中规定新建、扩建的民用建筑工程设计前，应进行建筑工程所在城市区域土壤中氡浓度或土壤表面氡析出率进行检测，并根据结果选择适当的防氡措施（河南省住房和城乡建设厅，2013）。

土壤中氡浓度因受多种因素影响，其变化规律较为复杂，研究各种因素对氡浓度的影响，对准确检测氡浓度是非常必要的。经文献总结，影响土壤中氡浓度的因素主要有：地质环境对氡浓度的影响；温度对氡浓度的影响；气压对氡浓度的影响；湿度对氡浓度的影响；检测方法也会对氡浓度结果有影响等（刘洪福等，1997；申超等，2012；贾国相等，2005；刘汉彬等，2006）。其中地质环境对氡浓度的影响较为复杂且研究较少，因此本文通过工程实践针对不同地质条件对氡浓度的影响进行研究，总结了不同土壤中氡气浓度的分布情况，分析氡浓度分布差异的原因。以期为提高氡气浓度检测准确性奠定研究基础。

1 土壤氡浓度检测

（1）工程概况

广华新城居住区项目土壤中氡浓度检测共分为五个地块，选取其中具代表性的616地块氡浓度检测数据进行分析。616地块场地因分块进行了开挖，场地内暴露了不同的土壤层。

（2）检测方案

根据岩土工程勘察范围确定检测点位置，检测点的数量满足规范强制性条文要求。

土壤中氡浓度验收抽样检测布置依据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2010）（2013年版），在工程地质勘察范围内布点时，应以间距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。

（3）检测场地地质条件

拟建场地从上至下主要地层为房渣土①层，粉土填土①1层，砂质粉土②层，粘质粉土②1层，粉质粘土②2层，粉砂-细砂②3层，粉质粘土③层，粘质粉土③1层，砂质粉土③2层，细砂④层，中砂④1层，圆砾④2层，粘质粉土④3层，粉质粘土⑤层，粘质粉土－砂质粉土⑤1层，中砂-细砂⑥层，圆砾⑥1层，粉质粘土⑥2层，粘质粉土－砂质粉土⑥3层，粉质粘土⑦层，粘质粉土－砂质粉土⑦1层，细砂⑧层，粉质粘土⑧2层，粘质粉土－砂质粉土⑧3层。

在氡浓度检测期间，616地块东侧未开挖部分表层土壤为房渣土①层，粉土填土①1层；局部开挖至表层土壤为砂质粉土②层，粘质粉土②1层，粉质粘土②2层；局部开挖至表层土壤为粉砂-细砂②3层。

（4）土壤中氡浓度检测方法

本次检测通过静电扩散法，确定场地土壤中氡浓度。

检测设备：FD-3017RaA测氡仪及相应的抽气筒、钢钎、铁锤和取样器等辅助设备。

测量原理：利用静电场收集氡衰变的第一代子体RaA 作为测量对象，定量测量土壤氡浓度。氡检测系统流程图，如下：

图1 氡检测系统流程图Fig.1 Radon detecting system Flowchart

测量方法 ：①在每个检测点，应采用专用钢钎打孔。孔的直径宜为2～4cm，孔的深度宜为60～80cm。②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。采用抽气筒或者双链球抽气检测。③测量时间要求，取样测试时间宜在8：00时—18：00时之间，现场取样检测工作不应在雨天进行，如遇雨天，应在雨后24h后进行。

2 检测结果

在工程场地内选取不同的表层土壤区域分别进行土壤的氡浓度检测，将不同的区域分为一区、二区、三区。一区表层土壤为房渣土、粉土填土；二区表层土壤为粉土、粉质粘土；三区表层土壤为粉砂、细砂。对三个区的氡浓度检测结果见图2、表1和表2。

图2 一、二、三区各检测点土壤氡浓度柱状图Fig.2 First/Second/Third area soil radon concentration columnar section

3 分析与讨论

图2及表1、表2中三个区的氡浓度检测结果反映了不同土壤中氡浓度检测结果的差异。经方差分析，本组数据的P值为0.000，小于0.001，统计学中，P值小于0.001，差异极显著，故三个区域氡浓度数据之间的差异有统计学意义。其中一区表层土壤为房渣土、粉土填土，氡浓度检测结果均相对较低；二区表层土壤为粉土、粉质粘土，氡浓度均相对较高；三区表层土壤为粉砂、细砂，氡浓度高低不均，但大部分略高于一区、二区的氡浓度。

一区表层土壤为房渣土、填土时，此层土受人为因素影响，氡的流通和存储不佳，所以氡浓度较低。二区表层土壤为粉土、粉质粘土时，此层土壤土质较为均匀，土层疏松，孔隙度较大，土壤湿度不是很大，这些都有利于土壤层中氡的流通和储存，因此氡浓度较大。三区表层土壤为粉砂、细砂时，土壤中孔隙度更大，氡在土壤中有大量的存储空间，因此所含的氡浓度在三个区域中是最大的。但是在实际检测中，部分区域砂土已经较为干燥，检测成孔时，孔内会有塌孔现象，导致成孔深度不够，影响了检测结果，即三区数据的相对标准偏差（RSD%）较大（表2）。

表1 一、二、三区各检测点土壤氡浓度Tab.1 First/Second/Third area soil radon concentration

表2 一、二、三区各检测点平均值及相对标准偏差Tab.2 First/Second/Third area the average and relative standard deviation of soil radon concentration

4 结论

通过工程实践，我们不难看出不同地质条件对氡气的流通和存储有很大影响。经过对检测数据的分析，得出孔隙度是影响土壤中氡气的流通和存储的主要因素。孔隙度越大氡越容易渗透其中，浓度越高。

同时在实际检测中，还发现另外一些影响氡浓度的因素。当场地内有大根系植物时，氡浓度值会较高，说明植物根系对氡气的流通有一定影响。由于植物根系使土壤变得疏松，给氡气的流通和存储提供了适宜条件。在氡浓度检测成孔时，若成孔深度不够也会影响检测结果。另外，土壤中氡浓度还与土壤的湿度有一定关系，当湿度增大时，孔隙率下降，测得氡浓度下降，因此，如遇雨天，应在雨后24h后进行再检测（陈召文等，2007；赵桂芝等，2007；肖德涛等，2003；符适等，2010；赵锋等，2010）。

［1］河南省住房和城乡建设厅. 民用建筑工程室内环境污染控制规范（GB50325-2010）（2013年版）［S］.北京：中国计划出版社，2013.

［2］刘洪福，白春明，程小平，等. 浅部土壤中的氡气测量［J］. 核技术，1997，20（6）：363～369.

［3］申超，陈凌，肖德涛，等. 不同土壤氡分布的数据模拟［J］. 原子能科学技术，2012，46（3）：370～374.

［4］贾国相，赵友方，姚锦其，等. 氡气勘查地球化学技术的研究与应用——干扰因素的影响与消除办法及其存在问题［J］. 矿产与地质，2005，6（19）：653～659.

［5］刘汉彬，尹金双，崔勇辉. 土壤氡气测量在鄂尔多斯盆地西缘砂岩型铀矿勘查中的应用［J］. 铀矿地质，2006，22（2）：115～120.

［6］陈召文，马玉孝，阚泽忠，等. 氡测量在成都平原隐伏断裂研究中的初步应用［J］. 甘肃地质，2007，25（4）：88～92.

［7］赵桂芝，肖德涛. 土壤氡浓度的测量方法现状［J］.核电子学与探测技术，2007，27（3）：583～587.

［8］肖德涛，赵桂芝，梁干庄. 测量气土析出率的吸收体法［J］. 原子能科学技术， 2003，37（5）：476～480.

［9］符适，孙浩，张浩. 深圳市光明新区土壤氡浓度水平及分布规律调查［J］. 广东科技，2010，19（20）：6～8.

［10］赵锋，王建军，田义宗，等. 天津市滨海新区土壤氡浓度水平调查［J］. 中国辐射卫生， 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

邹新悦（1986- ），男，主要从事土工试验和野外检测。E-mail：jim4476@126.com