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水牛家水电站厂区枢纽工程氡气的检测及其防治措施

作者：来自：　发表时间：06-03-01　浏览：

水牛家水电站厂区枢纽工程氡气的检测及其防治措施

中国水利水电第七工程局水牛家项目部徐建华陈康初龙海剑钟钲航

摘要：经过资料检索没有查到氡气在水电工程地下洞室中的检测、防治方法等相关资料；而施工环境中超标的氡气含量对施工人员（含运行人员）又会产生伤害。本文简单介绍了氡气的含义、特性及危害，详细介绍了水牛家水电站厂区枢纽工程地下洞室施工过程中氡气的检测方法、分布状况，以及预防氡气危害的行之有效的办法。

关键词：厂区枢纽工程氡气检测分析防治措施

1工程概述

水牛家厂区枢纽工程（简称CⅤ标）均为地下工程，由引水系统、发电系统、尾水系统三大部分组成。洞室类型复杂多样，断面大小不一。根据招标文件说明，在此类围岩中各个部位均存在氡气及其子体，如果其含量超标对人员（含运行期人员）是有伤害的。为此，需要对氡气进行仔细检测与分析，采取有效的防治措施，避免对人员的伤害。

2氡气的含义、特性及危害

2.1氡气的含义

氡是自然界唯一的天然放射性惰性气体。氡（Rn）位于元素周期表第Ⅵ周期零族，为惰性气体元素，其化学性质不活泼。它具有无色、无味、摸不到、看不见的特性。氡气的量测单位为Bq/m³。

2.2氡气的特性

氡气的比重为9.73克L-1，是空气比重的7.5倍；其熔点: -71℃；沸点: -62℃；氡溶于煤油、甲苯、血、水、CS₂。易被脂肪、橡胶、硅胶、活性炭吸附。常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气。氡的半衰期只有3.8天，氡形成后很快衰变并产生一系列放射性产物，最终成为稳定元素铅。

2.2氡气的危害

氡被WHO（世界卫生组织）公布为19种主要的环境致癌物质之一。氡对人类的健康影响表现为确定性效应(determination effect)和随机效应（stochastic effect）。确定性效应表现为：在高浓度氡的暴露下，机体出现血细胞的变化如外周血液中红细胞增加，中性白细胞减少，淋巴细胞增多，血管扩张，血压下降，并可见到血凝增加和高血糖。氡对人体脂肪有很高的亲和力，特别是神经系统与氡结合产生痛觉缺失。随机效应主要表现为肿瘤的发生，由于氡是放射性气体，当人们吸入后，氡衰变过程产生的α粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤，诱发肺癌。

氡气还可能引起白血病、不孕不育、胎儿畸形、基因畸形遗传等后果。

3地质条件与氡气的来源

3.1地质条件

CⅤ标主体工程各部位围岩的主要特性为：

调压室系统岩体为Ⅲ～Ⅴ类变质砂岩，岩块坚硬～破碎，呈中厚层层状结构，透水率0.3～0.8Lu，具有微透水性，但表浅部岩层风化卸荷深度较大，且具有倾倒变形现象。

地下厂房（含相关洞室）及压力管道段岩体均为震旦系上统变质砂岩夹少量板岩，岩块坚硬～破碎，有较多的裂隙,局部渗水。

尾水隧洞岩性为变质砂岩夹花岗岩脉，岩体为Ⅳ～Ⅴ类围岩，岩体破碎，裂隙较多，块体变化较大。

3.2氡气的来源

氡气的产生与特定的地质条件有关。可能是镭、铀、钍等放射性元素的衰变产物。氡气的释放可能是不连续的；浓度大小不一。

4氡气检测

采用测氡仪进行检测氡气，其型号为 A-S-DOSEman便携式氡气监测仪（见图1），为德国原装进口。国家标准为氡气浓度小于200Bq/m³。

4.1测氡仪的工作原理

氡气经过一个膜片扩散到测量室，在测量室内的半导体探测器将探测到的Rn-222及其子体Po-218和Po-214的衰变转换成能量相当的电压脉冲。内部的多道分析器能给出在预选采样间隔内的不同核素的总数。该仪器有两种检测模式：①“缓慢模式”可以从Rn-222、Po-218、Po-214的总计数计算出氡气的浓度；②“快速模式”不测量Po-214，其响应时间相应缩短，可以快速得出氡气的浓度值。整个检测过程的数据按照时间顺序自动保存在存储器内，用于进一步的分析和报表输出。

4.2检测方式

采用快速模式和缓慢模式两种模式检测氡气，分为直接使用测氡仪现场检测和采用密封器具取样检测两种形式。采用密封器具到现场取样检测，是对工作面上一个点的检测，现场取样需要具有代表性，选取现场工作人员较多、人员时间工作较长的部位。若需要环境中氡含量的历时过程，可将测量后的仪器与计算机连接，读取这一测程的有关参数。图2为专职安全人员在现场进行氡气检测。

4.3已检测收集的数据

根据CⅤ标的实际情况，随着开挖工作的展开，检测人员在不同工况下，对主体工程（地下厂房、压力管道斜管导井、引水隧洞、尾水调压室、尾水隧洞、排水廊道、排风洞、出线洞、调压室交通洞共9个部位）的氡气状况进行了检测，现将2003.8.20日～2004.11.8日之间所检测的有关数据统计如表1～表6。