王溪睿 潘欣珏

摘 要：氡是一种天然放射性核素，来源于自然界铀、镭的放射性衰变，是能够接触到的唯一天然放射性气体，且地下工程氡及其子体浓度往往高于地面建筑。随着我国交通经济的迅猛发展，许多城市都在进行地铁的建设，地铁作为地下工程，有其环境的特殊性，文章根据地铁工程特性，总结了几种地铁中氡浓度的防治措施。

关键词：地铁；氡浓度；防治措施

1 氡的性质及危害

氡是铀系衰变的中间产物，是由镭（Ra-226）衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体。氡有33种同位素，其中重要的包括Rn-222、Rn-220、Rn-219；Rn-219半衰期不到4秒，Rn-220的半衰期为55.6秒，Rn-222半衰期为3.82天，一般所说的氡指的就是Rn-222。氡本身不参加化学反应， 但其衰变产生的射线及短寿命子体对人体健康具有危害作用。根据联合国原子能辐射效应科学委员会（U.N.SCEAR）[1]2000年报告书中指出，天然辐射对公众照射，人均年有效剂量为2.4mSv，其中氡及其子体占总有效剂量约一半以上，对人的危害主要为内照射。

2 地铁工程中氡的来源

室内环境空气中的氡，主要由建筑物地基和周围土壤、建筑及装修材料、室外环境空气中氡的进入、燃料以及地下水等产生[2]。根据世界平均氡来源水平，来源建筑物地基和周围土壤占60.4%、来源建筑及装修材料占19.5%、来源室外环境空气占17.8%。但某一种建筑设施内，哪种氡来源占主要作用，却要因地因环境不同而有所不同。地铁工程中氡的来源与地面建筑中氡的来源大致相同，内部空气中氡的来源主要考虑地铁工程围护结构外部的岩石、土壤和地下水，内部结构的建筑材料与建筑装修材料等。

3 地铁氡的防治

3.1 地铁的选址

地铁作为城市的交通枢纽，由于处在地下的特殊环境，其选址除了要考虑交通的便利性，还应考虑地下氡浓度的存积。地质条件的不同影响着氡浓度的产生，铀含量较高的地区，氡及其子体的浓度也会随着升高，并且铀系的半衰期非常长，如果选址在铀、镭含量高的地质区，这种产生氡的危害是持续的，并且不容易根除。所以在地铁选址时，先要进行该地区放射性的评估，应避开岩石、土壤中氡水平较高以及围岩破碎严重的地区，可通过测量围岩中放射性含量及围岩墙壁氡析出率等的情况，做为选址判断依据。

3.2 地铁建设及施工材料

施工建材砖瓦、水泥、混凝土及各种矿渣砖等所用的天然原料中共生的放射性对氡及其子体浓度的积累有直接的影响， 且对地下建筑物影响更大[3]。地铁建设过程中，在对建筑及施工材料取用时，要选择Ra-226含量和氡析出率较低的建材和装饰材料。建材的内照射指数和外照射指数是能够直接反应其放射性水平的参数，可以通过对建材的内、外照射指数控制，来达到限制建筑及施工材料放射性核素的目的，同时依据国家强制性标准“建筑材料放射性核素限量（GB6566-2001）”的要求，进行建材的考量。与此同时，还应综合考虑建材的密实程度，因为一些建筑材料自身的放射性并不高，但其空隙率却很大，这样就会造成氡析出率较高，也会使氡浓度随之变大。

3.3 地下水的防氡

地铁工程的生活用水和饮用水如果采用的是该城市市政的供水系统，那幺氡在水使用前已经在处理系统内被释放，水氡含量会很少，对地铁环境空气中氡浓度影响较小；如果供水采用的是地下水或地热水时，地铁工程的给排水的设计，要考虑到防氡措施，避免水氡向室内空气转移。尽量在氡气进入室内前，将氡除掉。

3.4 几种降氡措施

地铁工程的选址及建筑材料的采用，是降低氡来源的前提，但是由于天然放射性核素无处不在，工程也只能够在避免高氡的基础上进行，不可能全部消除氡的存在。这样就需要采取一系列措施，来降低环境中氡浓度。

3.4.1 屏蔽降氡

工程围护结构主要采用混凝土和钢筋混凝土材料，再密实的混凝土结构，也不能够完全防止氡气的扩散进入室内，这时就需要采用必要的专门防氡层防护措施。在围护机构的内表面使用一层防氡材料，既可以防止土壤、岩石等外部结构向室内散入氡气，还可以防止混凝土自身衰变产生的氡气，但是需注意的是这种防氡隔层的材料，要求对氡的扩散系数较低。在对内部进行装修时，还可以对墙壁、地面、天棚涂刷防氡材料，能有效降低材料氡的析出率。混凝土外涂大白，既可防潮，又可密封裂缝，从而减少氡的析出。通过相对湿度的测量，防潮性能较好的涂料，如油漆，防氡性能较好，这是因为防潮材料在阻止水份散发的同时，也阻止了氡的析出[4]。地铁实际施工时，可采取多种装饰方法综合优化。

3.4.2 通风降氡

室内通风是室内降氡的主要方法之一，室内通风方式有自然通风和人工通风（如排风扇、空调等）[5]。通风换气的方式就是将室外氡浓度含量较低的空气引入地铁内，用于稀释和带走地铁内原有空气中氡及其子体，让室内氡浓度保持水较低平，是降氡方法中最经济和直接有效的。当通风率达到一定时，室内的氡浓度可以被控制，表1为地下建筑通风前后氡浓度比较情况[6]，可以看出通风对地下建筑氡浓度控制的有效性。

表1 地下建筑通风前后氡浓度比较

5 研究展望

环境氡气的防治研究是国内外对氡气污染研究的前沿课题。人们对生活环境要求越来越高，地铁属于公众密集区域，希望文章中提出的几种防治措施可以为地铁工程从选址、建设到应用中环境的治理抛砖引玉，尽快发展出适用性更强、更简便有效的氡防治措施。

参考文献

[1]U.N.SC EAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation[R].UNSCEAR 2000 Report，2000：132.

[2]任天山.室内氡的来源、水平和控制[J].辐射防护，2001，21（5）：291.

[3]陈明光，何永金.室内氡的危害及防氡降氡措施[J].环境工程，1998，16（1）：31.

[4]于水，等.部分住宅和地下空间氡浓度的监测及防护措施研究[J].辐射防护，1999，19（3）：199.

[5]章晔，等.环境氡的来源与防治对策[J].物探及化探，1999，23（2）：83.

[6]郑天亮，等.建筑工程防氡技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006：192.