室内氡的来源及测定演示文稿

主讲教师：刘玲英项目八室内空气监测

任务4氡的测定

氡基本知识1氡的来源及危害2氡的评价标准33氡检测方法44主要内容氡的检测方法选择45标准采样条件46一、氡的基本知识1、氡的理化性质：

氡（Rn）是由镭在环境中衰变而产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体，其化学性质不活泼。氡是一种无色无味的放射性气体，氡易溶于水和有机溶剂。在脂肪中的溶解度比水高120倍，氡在人体中的毒性与这一特性有一定的关系。氡易被活性碳、橡胶、硅胶、石蜡、粘土等吸附。常温下氡及子体在空气中形成放射性气体溶胶而污染气体。

2、氡的辐射特征：氡是一种放射性气体，氡共有27种同位素。从200Rn到226Rn。最重要的镭的子体222Rn、220Rn、219Rn。

219Rn半衰期不到4s。从他产生的地点到人类呼吸带之前就衰变完了，220Rn的半衰期为55.6s,那麽它只有在特定的环境下才有一定的卫生学的意义，我们通常所说的氡仅指222Rn。

222Rn的半衰期为3.82天，衰变的过程中产生一系列新的放射性元素，并释放出α、β、γ射线。习惯上将这些新生的放射性核素称为氡子体。吸入氡子体对人体产生危害的实际是氡的短寿命子体。一、氡的基本知识1、房屋的岩石和土壤

在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中人们可以发现高浓度的氡。这些氡可以通过地层断裂带，进入土壤，并沿着地的裂缝扩散到室内。一般而言，低层住房室内氡含量较高。二、氡的来源及危害2、建筑材料

建筑材料是室内氡的重要来源。如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类，特别是含有放射性元素的天然石材，易释放出氡。另外，建筑工业越来越多的使用工业废渣，如用工业废料作原料的煤渣砖矿渣水泥等，由于建材中掺入放射性含量较高的矿渣或使用高放射性的石材，不仅是室内氡浓度增高，也明显的增加了外照射计量。

国家质量技术监督局曾对市场上的天然石材进行了监督抽查，从检测结果看，其中花岗岩超标较多，放射性较高。二、氡的来源及危害3、生活饮用水一般的供用系统不会引起空气中氡浓度的增高，如果使用地下水或地热水情况就会有所不同。氡易溶于水中。地下水或地热水中往往含氡量较高。

在利用地下水或地热水方面，为了控制辐射问题。96年我国也颁布了GB16367-1996《地热水应用中放射卫生防护标准》对使用场所氡浓度进行了限定。二、氡的来源及危害4、天然气使用天然气也是室内氡的来源之一。天然气在燃烧的过程中，氡气会全部释放在室内，所以在使用天然气的过程当中要注意通风换气。（天然气的氡的浓度只占室内氡浓度的1﹪）5、室外空气室外空气中氡含量一般很低，不会增加室内氡浓度。一般特殊地带，如：铀矿山、温泉附近的局部地区，氡浓度会比较高，通过通风可以从户外进入到室内，并在室内积聚。二、氡的来源及危害室内氡的各种来源的分额氡源北京地区世界平均进入率Bq/m3·h分额﹪进入率Bq/m3·h分额﹪房基及其周围土壤27.556.33460.4建筑材料1020.51119.5室外空气1020.51017.8供水1211.8家用燃料0.30.70.30.5合计48.810056.3100二、氡的来源及危害引用相关研究资料氡对人体健康的危害主要有两个方面，即体内辐射和体外辐射。体内辐射氡在作用于人体的同时会很快衰变成人体能吸收的核素，进入人体的呼吸系统造成辐射损伤，诱发肺癌。体外辐射主要是指天然石材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果，会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。

二、氡的来源及危害危害氡及子体——放射性气溶胶——污染空气氡（Rn）：Radon杀死肺等细胞杀伤肺等细胞细胞变异诱发肺癌呼吸气管、支气管截留肺部滞留1/5肺癌与氡有关潜伏期＞15年WHO：定为19种致癌物质之一

第2大诱因溶于水和脂肪、易扩散，α射线氡对人体的辐射伤害占人体一生中所受到的全部辐射伤害的55%以上，

二、氡的来源及危害《室内空气质量标准（GB/T18883-2002）》规定:室内空气中氡浓度的年平均浓度（行动水平）为400Bq/m3。《民用建筑工程室内环境污染控制规范(GB50325-2010)》规定：Ⅱ类民用建筑限值为400Bq/m3，Ⅰ类民用建筑限值为200Bq/m3

三、氡的评价标准氡浓度的含义：实际测量的单位体积（m3）,单位时间（s），空气内氡的衰变数，记作Bq/m3。四、氡的检测方法方法原理使用采样泵或自由扩散方法将待测空气中的氡抽入或扩散进入测量室，通过直接测量所收集氡产生的子体产物或经静电吸附浓集后的子体产物的α放射性，推算出待测空气中的氡浓度。一、闪烁瓶法——GBZ/T155-2002（空气中氡浓度的闪烁瓶测定方法）二、径迹蚀刻法三、活性碳盒法四、双滤膜法五、气球法——GB/T14582-93（环境空气中氡的标准测量方法）

四、氡的检测方法《室内空气质量标准》中要求的监测分析方法从测量时间上分瞬时测量连续测量累积测量从采样方法上分被动式采样主动式采样从测量对象上分氡检测氡子体检测氡及氡子体检测四、氡的检测方法主要性能指标要求测量范围：10～105Bq/m3；探测下限：<10Bq/m3；测量结果的不确定度：≤25%（置信度95%）；环境条件：温度0℃～+40℃，相对湿度最大90%，30℃。四、氡的检测方法闪烁瓶法——GBZ/T155-2002四、氡的检测方法——闪烁瓶法原理:是利用压差将空气引入闪烁室,氡和衰变产物发射的α粒子使闪烁室内壁上的ZnS（Ag）晶体产生闪光，由光电倍增管把这种光讯号转变为电脉冲，经电子学测量单元后放大记录下来，储存于连续探测器的记忆装置。单位时间内的电脉冲数与氡浓度成正比。因此可以确定被采集气体中氡的浓度。是一种瞬时被动式测量法。FD-216环境氡测量仪（闪烁瓶）装置：（1）闪烁瓶（一种氡探测器和采样容器。由不锈钢、铜或有机玻璃等低本底材料制成。外形为圆柱形或钟形，内层涂以ZnS(Ag)粉，上部有密封的通气阀门）（2）探测器

光电倍增管和前置放大器（3）高压电源（4）电子学分析记录单元定标器和打印机组成，也可用多道脉冲幅度分析器闪烁瓶简图

四、氡的检测方法——闪烁瓶法采样步骤在确定的测量条件下，进行本底稳定性测定和本底测量。得出本底分布图和本底值。将抽成真空的闪烁瓶带到待测点，然后打开阀门（在高温、高尘环境下，须经预处理去湿、去尘），约10s后，关闭阀门，带回测量室待测。记录取样点的位置、温度和气压等。将待测闪烁瓶避光保存3h，在确定的测量条件下进行计数测量。由要求的测量精度选用测量时间。测量后，必须及时用无氡气体清洗闪烁瓶，保持本底状态。四、氡的检测方法——闪烁瓶法测量结果典型装置刻度曲线在双对数坐标纸上是一条直线，公式为logY=alogX+b……(1)

式中:Y——空气中氡的浓度，Bq·m-3;

X——测定的净计数率，cpm;

a——刻度系数，取决于整个测量装置的性能;

b——刻度系数，取决于整个测量装置的性能。四、氡的检测方法——闪烁瓶法由净计数率，使用图表或公式可以得到相应样品空气中的氡浓度值。四、氡的检测方法——闪烁瓶法GB/T14582-93环境空气中氡的标准测量方法本标准规定了可用于测量环境空气中氡及其子体的四种测定方法，即径迹蚀刻法、活性炭盒法、双滤膜法和气球法。

本标准适用于室内外空气中氡-222及其子体，α潜能浓度的测定四、氡的检测方法径迹蚀刻法原理：氡及其子体发射的α粒子轰击探测器（径迹片）时，使其产生亚微观型损伤径迹。经过几个月或一年的暴露后，将此探测器在一定条件下进行化学或电化学蚀刻，扩大损伤径迹，以致能用显微镜或自动计数装置进行计数。单位面积上的径迹数与氡浓度和暴露时间的乘积成正比。用刻度系数可将径迹密度换算成氡浓度。四、氡的检测方法——径迹蚀刻法此法是累积被动式测量方法。能测量采样期内氡的累积浓度。测量操作程序1样品制备2布放：在密闭条件下，不可使用空调，布放时间不少于30天。3采样器的回收：采样终止时，取下采样器再密封起来，送回实验室。4记录5蚀刻6计数四、氡的检测方法——径迹蚀刻法1样品制备切片。用切片机把聚碳酸脂膜切成一定形状的片子，一般为圆形，也可为方形。测厚。用测厚仪测出每张片子的厚度，偏离标称值10％的片子应淘汰。装样。用不干胶把3个片于固定在采样盒的底部，盒口用滤膜覆盖。密封。把装好采样器密封起来，隔绝外部空气。四、氡的检测方法——径迹蚀刻法2布放1在测量现场去掉密封包装。2将采样器布放在测量现场,3室内测量。采样器可悬挂起来，也可放在其他物体上，其开口面上方20cm内不得有其他物体。3.采样器的回收采样终止时，取下采样器再密封起来，送回实验室。布放时间不少于30d。4记录采样期间应记录的内容四、氡的检测方法——径迹蚀刻法5蚀刻蚀刻液配制氢氧化钾溶液配制：取分析纯氢氧化钾(含量不少于80％)80g溶于250g蒸溜水中，配成浓度为16％(m／m)的溶液。化学蚀刻液：氢氧化钾溶液与C2H5OH体积比为1:2。电化学蚀刻液：氢氧化钾溶液与C2H5OH体积比为1:0.36。四、氡的检测方法——径迹蚀刻法5蚀刻化学蚀刻抽取10mL化学蚀刻液加入烧杯中，取下探测器置于烧杯内，烧杯要编号。将烧杯放入恒温器内，在60℃下放置30min。化学蚀刻结束，用水清洗片子，晾于。电化学蚀刻测出化学蚀刻后的片子厚度，将厚度相近的分在一组。将片子固定在蚀刻槽中，每槽注满电化学蚀刻液，插上电极。将蚀刻槽置于恒温器内，加上电压，以20kV/cm计（如片厚200μm，则为400V），频率1kHz,在60℃下放置2h。2h后取下片子，用清水洗净，晾于。四、氡的检测方法——径迹蚀刻法6计数计数。将处理好的片子用显微镜测读出单位面积上的径迹数。计算。用下式计算氡浓度：式中：CRn——氡浓度，Bq／m3；

nRn——净径迹密度，TC／cm2；

T——暴露时间，h；

FR——刻度系数，(TC／cm2)／[Bq/h·m3]；四、氡的检测方法——径迹蚀刻法质量保证1、刻度把制备好的采样器置于氡室内，暴露一定时间，用规定的蚀刻程序处理探测器，计算刻度系数FR。刻度时应足下列条件：a.氡室内氡及其子体浓度不随时间而变化。

b.氡室内氡水平可为调查场所的10～30倍。且至少要做两个水平的刻度。

c.每个浓度水平至少放置4个采样器。d.暴露时间要足够长，保证采样器内外氡浓度平衡。

e.每一批探测器都必须刻度。四、氡的检测方法——径迹蚀刻法质量保证2采平行样要在选定的场所内平行放置2个采样器，平行采样，数量不低于放置总数的10％，对平行采样器进行同样的处理，分析。由平行样得到的变异系数应小于20％，若大于20％时，应找出处理程序中的差错。

3留空白样在制备样品时，取出一部分探测器作为空白样品，其数量不低于使用总数的5％。空白探测器除不暴露于采样点外，与现所场探测器进行同样处理。空白样品的结果即为该探测器的本底值。四、氡的检测方法——径迹蚀刻法活性炭盒法

四、氡的检测方法——活性炭盒法原理：

采样盒用塑料或金属制成，内装活性炭。盒的敞开面用滤膜封住，固定活性炭且允许氡进入采样器。空气扩散进炭床内，其中的氡被活性炭吸收附，同时衰变，新生的子体便沉积在活性炭内。用γ能谱仪测量活性炭盒的氡子体特征γ射线峰（或峰群）强度。根据特征峰面积可计算出氡浓度。活性炭盒法

活性炭盒法也是被动式累积采样，能测量出采样期间内平均氡浓度。采样周期2-7d，然后用γ射线能谱仪测量。

四、氡的检测方法——活性炭盒法采样操作程序1样品制备将选定的活性炭放入烘箱内，在120℃下烘烤5～6h。存入磨口瓶中待用。装样。称取一定量烘烤后的活性炭装入采样盒中，并盖以滤膜。称量样品盒的总重量。把活性炭盒密封起来，隔绝外面空气。四、氡的检测方法——活性炭盒法采样操作程序2布放在待测现场去掉密封包装，放置3～7d。活性炭盒放置在距地面50cm以上的桌子或架子上，敞开面朝上，其上面20cm内不得有其他物体。3样品回收

采样终止时将活性炭盒再封起来，迅速送回实验室。四、氡的检测方法——活性炭盒法采样操作程序4、测量采样停止3h后测量。再称量，以计算水分吸收量。将活性炭盒在γ能谱仪上计数，测出氡子体特征γ射线峰（或峰群）面积。测量几何条件与刻度时要一致。四、氡的检测方法——活性炭盒法

5

计算氡浓度：

式中：CRn——氡浓度，Bq/m3；

a——采样1h的响应系数，Bq/m3/计数／min；nr——特征峰（峰群）对应的净计数率，cpm；Kw——吸收水分校正系数；

t1——采样时间，h；

b——累积指数，为0.49；λRn——氡衰变常数，7.55×10－3／h；t2——采样时间终点至测量开始的时间间隔，h。四、氡的检测方法——活性炭盒法双滤膜法原理：抽气泵开动后含氡气经过滤膜进入衰变筒，被滤掉子体的纯氡在通过衰变筒的过程中又生成新子体，新子体的一部分为出口滤膜所收集。测量出口滤膜上的α放射性就可换算出氡浓度。此方法是主动瞬时测量法，探测下限为3.3Bq／m3。主要由取样筒和a计数器组成。四、氡的检测方法——双滤膜法采样步骤1采样系统检查a.抽气泵运转是否正常，能否达到规定的采样流速。b.流量计工作是否正常。c.采样系统有无泄漏。2计数设备检查a.计数秒表工作是否正常。b.α测量仪的计数率和本底有无变化。c.检查测量仪稳定性，对α源进行每分钟一次的十次测量。对结果进行X2检验，若工作状态不正常，要查明原因，加以处理。四、氡的检测方法——双滤膜法3布点室内布点：进气口距地面约1.5m，且与出气口高度差要大于50cm，并在不同方向上。室外布点：

a.采样点要有明显的标志。b.要远离公路，远离烟囱。c.地势开阔，周围10m内无树木和建筑物。d.若不能做24h连续测量，则应在上午8－12时采样测量，且连续2d。e.在雨天，雨后24h内或大风过后12h内停止采样。4采样a.装好滤膜，按图把采样设备联接起来。b.以流速q（L／min）采样tmin。c.在采样结束后T1－T2时间间隔内测量出口膜上的α放射性。四、氡的检测方法——双滤膜法

计算四、氡的检测方法——双滤膜法式中：CRn——氡浓度，Bq/m3；

Kt——总刻度系数，Bq/m3计数；Na——T1～T2间隔的净α计数，计数；V——衰变筒容积，L；E——计数效率，％；η——滤膜过滤效率，％；β——滤膜对α粒子的自吸收因子，％；Z——与t、T1～T2有关的常数；F1——新生子体到达出口滤膜的分额，％。

操作注意事项四、氡的检测方法——双滤膜法a.入口滤膜至少要3层，全部滤掉氡子体；b.采样头尺寸要一致，保证滤膜表面与探测器之间的距离为2mm左右；c.严格控制操作时间，不得出任何差错，否则样品作废；d.若相对湿度低于20％时，要进行湿度校正；e.采样条件要与流量计刻度条件相一致。

气球法1－采样头；2－流量计；3－抽气泵；4－调节阀；5－套环；6－气球四、氡的检测方法——气球法工作原理：同双滤膜法，只不过气球代替了衰变筒。空气采样器通过入口滤膜（三层超细纤维滤膜），以一定的抽气速率取样，将含氡空气注入气球，待测空气中的氡子体则被收集在入口滤膜上，取样结束后将滤膜置于a测量仪测量6-9min的积分总a计数，由净计数计算待测空气中氡子体a潜能浓度。于此同时，取样结束后等待6min,让气球内的氡衰变生成氡短寿命子体，然后通过出口滤膜（通常使用两层超细纤维滤膜）将空气排出气球，其氡子体被收集在出口滤膜上，将它置于a测量仪，测量排气结束后1-6min积分总a计数。

气球法此法属主动式采样，能测量出采样瞬间空气中氡及其子体浓度，探测下限：氡2.2Bq/m3，氡子体潜能浓度5.7×10－7J/m3。四、氡的检测方法——气球法气球法测量的时间程序操作程序a.装好入、出口滤膜，把采样设备连接起来；b．在0～5min内以流速40L／min向气球充气；c．取下入口采样头，置于计数器上，气球出口接到抽气泵入口；d．在10～14min内以流速50L／min排气；e．在12～15min骨测量入口滤膜上的α放射性；f．在16～26min内测量出口滤膜上的α放射性；四、氡的检测方法——气球法四、氡的检测方法——气球法计算α潜能浓度：氡浓度式中：CP——氡浓度，Bq/m3；Km——马尔柯夫法总系数，J／m3·计数；NE——入口滤膜的总α计数，计数；R——本底计数率，计数／min。式中：CRn——氡浓度，Bq/m3；Kb——气球刻度常数Bq/m3·计数；NR——出口滤膜的总α计数，计数；测量方法选择第一步：筛选测量（快速判定建筑物内是否含有高浓度氡气，以决定是否需要或采取哪类跟踪测量，花费少而且操作简单，不会把时间或经费浪费在那些对健康不构成危险的室内环境。）第二部：跟踪测量（更准确地测量氡长期平均浓度，以便就其危害和需要采取的补救行动作出判定）五、氡的检测方法选择

1.

筛选测量目的是以较快的速度和较小的代价来确定该建筑物是否超标，是否会给居住者带来不必要的氡照射。因此，在进行筛选测量前，需要先将被检场所门窗关闭12h以上。在整个检测期间也要保持关闭状态。

五、氡的检测方法选择

1.

筛选测量点位选择

筛选测量应在氡浓度估计最高和最稳定的房间或区域内进行。选择原则：测量应当在最靠近房屋底层的经常使用的房间，包括家庭住房、起居室、书房、娱乐室、卧室等。优先选择的是底层的卧室，因为多数人在卧室内度过的时间比其在其它任何房间都长。测量不应选择在厨房和洗澡间。因为厨房排风扇产生的通风会影响测量结果。洗澡间的湿度很高，可能影响某些仪器的灵敏度。测量应避开采暖、通风、空调系统的通风口、火炉以及门、窗等能引起空气流通的地方。还应避开阳光直晒和高潮湿地区。测量位置应距离门、窗1m以上，距离墙面0.5m以上。测量仪应放置在离地面至少0.5m，并不得高于1.5m，并且距离其它物体10cm以上的位置。五、氡的检测方法选择1.

筛选测量筛选测量结果五、氡的检测方法选择2.跟踪测量跟踪测量的目的：是要更准确地测量氡长期平均浓度，以便就其危害和需要采取的补救行动作出判定。跟踪测量应优先选用累积式测氡仪，例如，径迹蚀刻探测器和活性炭盒，以便于估计房间的年平均氡浓度。五、氡的检测方法选择2.跟踪测量如果筛选测量结果在400～800Bq/m3之间，那么跟踪测量可以选择短期测量（24h～90d）或者长期测量（90d以上），这依据测量方法（仪器）而定。如果筛选测量结果大于800Bq/m3或者要求快速知道结果，则建议进行短期跟踪测量，这有助于房屋使用者能快速决定是否需要进行治理，并且避免由于长期测量的附加照射引起的健康危险的增加。跟踪测量周期列于表N.3。五、氡的检测方法选择2跟踪测量跟踪测量结果五、氡的检测方法选择六、标准