几种常用土壤氡浓度测量技术分析

几种常用土壤氡浓度测量技术分析

廖良莹

四川省建筑科学研究院有限公司 四川省成都市 610081

摘要：土壤氡的测量对于现代化的环境评价来说极为重要，尤其是在近年来地质构造勘查以及资源勘查等领域，土壤中氡的测量成为一项十分重要的工作。相关研究人员在进行实际工作时，需要了解不同氡的测量的具体方式，并做好互相之间的分析，了解不同测量方式的各自优缺点，通过实验研究的方式了解在进行土壤中的测量时应当选择何种方案。通过这一实验能够有助于促进我国的土壤测量工作能够更为顺利地开展，使我国的现代化土壤环境监测工作更为顺利地开展。

关键词：土壤测量；氡气；α能谱；总量测量；累计测量

氡元素是铀系天然放射性衰变系列中的一种气态放射性核素，这种元素十分容易进入到人的呼吸系统中，在人体内部对人产生内辐射。随着近年来我国社会的不断发展，现代人群对于环境保护以及环境的质量有了更高的要求。而在这一背景下，我国政府部门也十分重视氡的危害以及防治。在近年来，我国也召开了全国天然辐射照射与控制研讨会，其主要目的是尽早绘制出我国的土壤环境中氡水平的分布显示图。在2001年我国的住建部门和国家市场监督总局联合发布了民用建筑工程，室内环境污染的控制标准，并且在2011年和2020年进行了两次的修订，而新版则在2020年8月1日进行实施，在新的标准条目中明确规定新建和扩建的民用建筑在进行设计和建设前，就需要对建置物建筑场地土壤中的氡浓度或者土壤氡析出率进行全面测定，并提供相应的检测报告，这一条文属于强制性条文，由此可见我国政府对于环境保护以及氡元素的检测的重视度。

1. 土壤中氡浓度以及氡浓度测量技术的需求特点

相较于空气中的氡浓度来说，土壤中氡气的浓度较高，并且浓度跨度范围较大，在勘查领域中土壤氡浓度一般情况下大约为几百贝克每立方米，而在某些较为特殊的地区，例如铀矿区，则氡浓度可以达到几十万贝克每立方米，甚至上百万贝克每立方米。在环境领域的应用中，土壤中氡浓度的范围往往是几百贝克每立方米至几万贝克每立方米左右，在土壤中氡浓度的范围不仅较大，相关工作人员也发现氡在土壤中的特点包含如下几点。

首先来说，氡浓度在土壤中并非完全不变的，氡浓度呈现连续变化特征，在不同时间段变化值以及变化系数的差别可以达到数倍，所以在不同时间段进行检测，氡浓度可能出现极大的变化。

在近年来大部分勘察区域研究结果中，显示土壤中氡浓度异常，相对于本地水平通常产生的是较大异常，甚至中间还会产生数量级的异常，例如在某一区域内的氡浓度处于正常范围值，大约为几百贝克每立方米。但如果出现了某地区的氡浓度异常，则土壤中氡浓度甚至会飙升至上百万贝克每立方米。

在环境土壤氡浓度检测区域，土壤中的氡浓度往往存在个别测量点异常，例如在同一区域进行氡浓度的测量时，可以发现氡浓度较高，但基本不会对整个地区的平均异常水平产生影响。土壤中氡浓度整体异常的趋势值整体是可以重现的，但每个测量点的氡浓度绝对测量值并不能得以重现。

土壤中氡浓度测量通常情况下具有较多的测量点，需要在进行土壤的氡浓测

量时，尽可能保障较快的测量速度并不断提高工作效率，部分场地，例如山区地形整体来说较为复杂，则需要保障氡浓度具有较高的测量准确性。

在进行测量时，首先测量灵敏度需要保持适中，灵敏度是影响测量统计不确定性以及测量数据稳定性的关键，所以在进行测量时，灵敏度设置的不可过低，但同时也不能过高，否则有可能会导致数据的设计存在一定的问题。瞬时土壤测氡中需要测量的仪器，必须要具备足够的反应时间，而反应测量仪器需要快速响应目标浓度。在完成瞬时测量后，仪器也需要具备相应的快速恢复能力，在完成测量后，能够从当前的测量值，快速恢复到较低的水平，进行下一个测量点的测量。测量设备在应用过程中需要能够进行相应的氡浓度测量，必须要能够进行氡和钍的区分。

在进行测量时仪器的测量速度，也就是在最短的时间内按照相应的要求完成土壤中氡的测量的能力。如果测量灵敏度足够高，则能够缩短测量时间并提高测量速度。在瞬时测氡过程中，测量速度与仪器的响应速度和恢复速度的多方面因素密切相关。

2. 土壤中氡浓度现有的测量技术分析

目前常用的土壤中氡测量的方法，按照时间长短来进行分析，可以将其分为积累测量和瞬时测量，而按照测量技术将其分析，可以将其分为阿尔法能谱测氡以及阿尔法总量测氡。在进行测量时，具体的测量方式选择一般情况下需要根据具体的需求做出相应的调整。

累积测量的整体信息量较大，具有较高的测量灵敏度和更好的测量结果，但在进行测量时，累积的时间相对来说也会较长，所以在进行土壤的氡测量时，一般情况下需要进行挖坑处理，这一操作会破坏原有的氡气场。在进行实际测量时，如果野外勘察的工况不佳，例如在崎岖山路进行工作，就会对测量工作产生较多的不便，而为了提高工作效率，往往需要进行多测点的同步工作。瞬时测氡的测量信息量较少，效果并不如累积测量更优。但这种测量方式整体来说较为便捷并且测量时间较短，而合适的测量时间以及测量系统选择，对于测量信息的获取以及最终结果的保障来说，都极为重要。

累积测量工作中，最常见的测量方式为α径迹法、活性炭法以及α杯吸附法。其中使用的α径迹法在应用过程中测量时间需要数10天乃至数月，这对于相关的回收工作开展来说存在一定的难度，由于在进行实际工作时间隔时间太久，工程实践中回收率大约只有80%左右，活性炭法在进行测量时埋置的时间较短，一般情况下是7天左右，回收后需要在同一间隔内完成测量。α杯吸附法应用时间较短，大约在进行检查时只需要4小时即可完成，并且可以在现场完成快速测量，所以在累积法中，α杯吸附法既能够兼顾到现场的工作需求，又能够在监测当天完成测量工作，这对于相关测量工作的开展来说极为重要。无论选择的是α径迹法或是活性探法在应用过程中工作人员都需要二次进入现场，并且还需要回到实验室对吸附样品进行处理，这一要求无疑对相关工作人员提出了更高的要求。

α总量测量工作在开展时，相关工作人员不能有效区分氡和钍的性质，所以在进行实际应用时，某些相关工作的开展容易受到钍射气的干扰，需要引起工作人员的重视。

α杯吸附法测氡在应用过程中，主要依靠氡本身具备的范德华力或静电力吸附到取样装置上，再通过仪器系统对其进行测试。泵动式在进行土壤中氡的含量测定时，虽然测试结果容易受到氡场的瞬时扰动，以及土壤致密性等多方面因素的影响，相关工作人员需要了解在进行实际测量时存在的问题并对其进行进一步的优化，只有这样才能够保障后续的测量工作更为顺利的开展。

总结

土壤中氡浓度的测量对于现代化的土壤环境分析来说极为重要，相关工作人员需要了解现代土壤环境中氡浓度的测量技术，并选择一种合适的测量方式，只有这样才能够保障现代中测量的整体质量。通过对我国现有的氡测量法进行分析后，确认α杯吸附法不仅测量准确并且测量效率较高，十分符合现代土壤的测量需求，对于从事土壤测量工作的监测人员来说，具有十分重要的参考意义。

参考文献

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