四川成都地區(qū)城市地下空間氡的來(lái)源及防治

張海薇

摘 要：調(diào)查了四川成都地區(qū)的地質(zhì)情況和地下空間發(fā)展?fàn)顩r，分析了地下空間中氡的來(lái)源和影響氡濃度的相關(guān)因素，提出了氡污染的防治對(duì)策和意見(jiàn)，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：成都地區(qū)；地下空間；氡；污染防治

中圖分類號(hào)：X591 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.004

文章編號(hào)：2095-6835（2016）11-0004-03

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，地下交通正處于蓬勃發(fā)展階段，越來(lái)越多的從業(yè)人員和流動(dòng)人員進(jìn)入地下空間工作、居住、購(gòu)物和娛樂(lè)。在地下空間，人們會(huì)受到嚴(yán)重的氡污染。因此，城市地下空間氡的濃度也備受人們的關(guān)注。

氡是一種無(wú)色無(wú)味的放射性氣體，它很容易通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體。吸入體內(nèi)的氡附著在支氣管和肺泡上，經(jīng)過(guò)衰變，會(huì)產(chǎn)生α粒子。這些粒子在呼吸系統(tǒng)中積累，會(huì)形成很強(qiáng)的放射源，使器官產(chǎn)生病變。氡是導(dǎo)致肺癌的主要因素之一，僅次于吸煙，全世界每年有數(shù)萬(wàn)人因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間受氡照射而患肺癌死亡，尤其是長(zhǎng)期生活在在一樓、地下室、隧道和礦坑等環(huán)境中的人。地下建筑以巖石、土壤為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，空間四周都可以釋放氡氣，再加上通風(fēng)不良，會(huì)大大增加氡濃度。

1 地質(zhì)情況

四川省成都市市區(qū)主要為第四系沉積層，厚度一般為10.0～60.0 m，且東部薄、西部厚，下部為卵石層和基巖，地基承載力較好（5～15 m為卵石層，10～60 m為基巖）。但是，在成都市平原冰水扇堆積區(qū)，地下水埋深淺，需注意地下建筑物的防水和抗浮問(wèn)題。

四川省成都市市區(qū)位于相對(duì)穩(wěn)定的川西臺(tái)拗成都凹陷的腹地，成都地區(qū)到晚更新世晚期以后斷裂活動(dòng)明顯減弱。在成都市及其周邊地區(qū)，現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最活躍，地震危險(xiǎn)性最大的就是龍門山斷裂帶。2008年汶川地震就證實(shí)了這一點(diǎn)。但是，由于成都市位于與龍門山斷裂帶走向垂直的方向，成都平原及其以東、以南的地區(qū)屬于比較穩(wěn)定的地區(qū)，所以，大部分地區(qū)的地震危險(xiǎn)性并沒(méi)有因?yàn)殂氪ǖ卣鸬陌l(fā)生而增強(qiáng)?？傮w來(lái)說(shuō)，成都市城市規(guī)劃區(qū)具有相對(duì)穩(wěn)定的地震地質(zhì)環(huán)境。

為了降低成都市地下空間中的氡濃度，在開(kāi)發(fā)建設(shè)時(shí)，需要避開(kāi)地下斷裂帶，并注意地下建筑物的防水和抗浮問(wèn)題。

2 城市地下空間發(fā)展現(xiàn)狀

研究城市地下空間的氡污染時(shí)，主要研究的是有流動(dòng)人員和從業(yè)人員停留的地下空間，即地鐵、地下人行通道、地下停車場(chǎng)、人防設(shè)施、地下公共設(shè)施、地下室和地下文物資源等。下面，針對(duì)這幾種城市地下空間進(jìn)行研究。

2.1 地鐵

2005年，成都開(kāi)始建設(shè)第一條地鐵線路。目前，地鐵已經(jīng)成為了成都市民主要的出行方式之一，地鐵單日最高客流為123.38萬(wàn)人次（2015-09-30）。截至2015年底，成都地鐵線網(wǎng)已有4條線路建成。

2.2 地下人行通道

地下人行通道主要是根據(jù)其地下空間“平戰(zhàn)結(jié)合”的使用特點(diǎn)，結(jié)合商業(yè)步行街的布局設(shè)置地面出入口，將道路兩側(cè)與步行通道相連。近幾年，隨著成都地鐵交通的發(fā)展，又修建和計(jì)劃修建了不少地下人行過(guò)街通道，比如人民南路一段、順城大街沿線、二環(huán)路北三段北站廣場(chǎng)前等。

2.3 地下停車場(chǎng)

調(diào)查統(tǒng)計(jì)成都市中心城區(qū)的停車場(chǎng)，直至2007年，三環(huán)路以內(nèi)區(qū)域地下車庫(kù)有779個(gè)，共計(jì)停車泊位數(shù)約75 210個(gè)（平均97個(gè)泊位/1個(gè)停車庫(kù)），分別占路外停車場(chǎng)和停車泊位總量的22.3%和34.0%.地下停車場(chǎng)設(shè)置的停車泊位數(shù)比其他停車場(chǎng)多，它己經(jīng)成為了現(xiàn)在和未來(lái)城市停車場(chǎng)發(fā)展的大方向。

2.4 人防設(shè)施

成都市人防工程總體上是由市中心區(qū)、城市規(guī)劃區(qū)、外圍組團(tuán)向外逐層布局的。第一層以金河、御河、火車北站、天座商城、地鐵車站等大型人防工程為骨干，以結(jié)合民用建筑修建的人防工程為主，形成城市規(guī)劃區(qū)工程群；第二層以小區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)人防工程為主，形成外圍組團(tuán)工程群。各類工程主要沿城區(qū)道路、疏散干（通）道兩側(cè)布置，呈放射狀向外延伸。

2.5 地下公共設(shè)施

地下綜合體建設(shè)是結(jié)合地鐵線路轉(zhuǎn)換乘樞紐站和重點(diǎn)地區(qū)建設(shè)的。地下綜合體建設(shè)主要包括天府廣場(chǎng)站、火車北站和沙河堡客運(yùn)站（新成都站）、航空港、南站地下綜合體等多個(gè)地鐵樞紐站。

地下街集中在全市商業(yè)和文化、娛樂(lè)的密集地區(qū)，比如春熙路、鹽市口等地面繁華的街區(qū)。

3 地下空間氡的來(lái)源

生活中的氡非常多。目前，已知的產(chǎn)氡源有土壤、巖石、水和天然氣等。

3.1 地下空間的周圍土壤

氡是鐳核衰變產(chǎn)生的，在地層深處含有鈾、鐳、釷的土壤和巖石中，人們發(fā)現(xiàn)了高濃度的氡。這些氡可以通過(guò)地層斷裂帶進(jìn)入土壤，繼而沿著地面裂隙和地面各種管線周圍的縫隙擴(kuò)散，滲入到室內(nèi)。地下空間周圍的土壤是氡的主要來(lái)源之一。

3.2 從建筑裝修材料中析出的氡

建筑裝修材料對(duì)地下空間氡濃度的影響僅次于周圍土壤。因?yàn)榻ú闹泻需D，所以，待氡生成后，它便會(huì)進(jìn)入地下空間內(nèi)。不同建材建造的房屋居室氡濃度也不同。

3.3 天然氣（煤氣）

天然氣是采自地下深部的氣體，用于取暖和廚房的設(shè)備中也可以釋放出氡。如果不能即時(shí)排風(fēng)，氡將全部釋放在室內(nèi)。

3.4 地下（熱）水

由于氡易溶于水，地下水會(huì)溶解巖石和土壤中的氡。地下水沿著斷裂帶將氡帶入地下空間中，它就會(huì)成為局部地區(qū)的重要氡源。

3.5 從室外進(jìn)入地下空間內(nèi)的氡

在室外，空氣中的氡一旦進(jìn)入通風(fēng)不暢的地下空間，就會(huì)大量聚集，增加地下空間中氡的濃度。

4 影響氡濃度的因素

在地下空間，氡可以說(shuō)是無(wú)所不在的，其濃度會(huì)隨著地下空間的地理位置、使用頻率、結(jié)構(gòu)形式、季節(jié)性、工程地質(zhì)、被覆程度、通風(fēng)狀況、裝修被覆材料、人員居住習(xí)慣、觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)位置等不同而產(chǎn)生較大的差異。

4.1 地質(zhì)情況

地質(zhì)情況包括巖性、斷裂構(gòu)造和土壤等。地下空間圍巖和沉積物的性質(zhì)不同，鈾、釷、鐳等放射性元素的含量也不同，因此，衰變所產(chǎn)生的氡含量也會(huì)有較大的差異。由現(xiàn)有資料可知，在成都地區(qū)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)天然放射性鈾、釷礦藏，甚至天然放射性異常帶也很難找到。所以，在分析導(dǎo)致氡含量異常的地質(zhì)因素時(shí)，應(yīng)考慮斷裂構(gòu)造。

4.2 地下空間通風(fēng)

氡是一種惰性氣體，它的擴(kuò)散符合一切氣體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通風(fēng)能加速氣體的流動(dòng)，促進(jìn)擴(kuò)散，降低室內(nèi)的氡濃度。成都屬于盆地，常年風(fēng)小，這會(huì)嚴(yán)重影響地下空間的通風(fēng)換氣量，不能將地下空間內(nèi)的氡排至室外。

4.3 地下空間被覆程度

地下空間被覆程度是影響氡濃度的一個(gè)重要因素。因?yàn)榈叵驴臻g的地理位置特殊，所以，一般要對(duì)空間內(nèi)部進(jìn)行被覆。這樣，除了可以防止工程坍塌，還能阻止氡的進(jìn)入。近幾年，成都周邊經(jīng)過(guò)幾次大型地震后，雖然對(duì)成都主城區(qū)沒(méi)有造成太大的影響，但是，這里也有非常明顯的震感，地下空間的被覆層也會(huì)因此出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致氡向地下空間擴(kuò)散。

4.4 地下空間氣象參數(shù)

氣象參數(shù)比如氣壓、溫度、濕度和風(fēng)速等因素會(huì)影響地下空間周圍土壤中氡氣的析出率。一般情況下，夏季，地下空間內(nèi)氡的濃度相對(duì)較高，冬季，氡的濃度相對(duì)較低。另外，降雨也可以降低環(huán)境中氡的濃度。在降雨量相近的情況下，降雨次數(shù)越多，氡的濃度就會(huì)相對(duì)偏低。

除此之外，地下空間中氡的濃度還受地下空間的深度、形式、結(jié)構(gòu)和使用方式等多種因素的影響。

5 氡污染的防治對(duì)策和建議

氡輻射是有害的，所以，必須盡可能地降低室內(nèi)的氡濃度，以減少氡及其子體對(duì)人體的危害。

5.1 氡污染防治對(duì)策

5.1.1 將擬建地下空間的重點(diǎn)放在防氡方面

對(duì)于地下空間，選址時(shí)，要避開(kāi)含鈾區(qū)和斷裂帶，防止建筑物地基底層土壤和巖土中的氡射氣進(jìn)入室內(nèi)，避免出現(xiàn)氡異常的情況。成都市地下空間的選址應(yīng)關(guān)注工程點(diǎn)地下是否存在地質(zhì)斷裂層。因此，在施工前，要設(shè)計(jì)完善的排風(fēng)系統(tǒng)，做好防水設(shè)計(jì)，仔細(xì)分析地下空間的開(kāi)發(fā)環(huán)境，并進(jìn)行有關(guān)氡射氣污染的論證。在施工過(guò)程中，保證底層地坪的整體性和密實(shí)性是阻斷氡射氣進(jìn)入室內(nèi)的有效途徑。因此，必須按照工程設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收建筑材料，確保其性能指標(biāo)達(dá)標(biāo)。另外，工程中所用的建筑材料和裝飾材料最好是經(jīng)過(guò)環(huán)保認(rèn)證的綠色材料。同時(shí)，還要建造排氡地基，提高地基阻力。

5.1.2 采取降氡防氡相結(jié)合的原則

針對(duì)各類不同地質(zhì)條件、建筑材料、通風(fēng)情況和地下空間的使用目的、使用頻率、使用時(shí)間等，選取適合的測(cè)氡儀器和測(cè)量方法檢測(cè)氡的濃度。一旦出現(xiàn)氡污染，要先分析原因、查明來(lái)源，再根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的降氡措施。

在檢測(cè)前，對(duì)于不同的地下空間，要采取分類劃分的方法。在需要測(cè)量的地下空間內(nèi)，根據(jù)相似的地質(zhì)地貌、建筑材料、通風(fēng)情況、使用目的和使用頻率等條件將其劃分成若干類。因?yàn)殡钡膩?lái)源受諸多條件的影響，如果氡的控制條件類似，則溢出地面的氡的濃度類似。測(cè)量每個(gè)空間中氡的濃度，便可得出地下空間氡的平均濃度值，大大節(jié)省了人力和物力。

在檢測(cè)后，對(duì)于被氡污染的地下空間，應(yīng)注意查找地板或墻壁是否有裂縫，各種管道是否密封嚴(yán)實(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)，運(yùn)用室內(nèi)減壓或增壓原理防止室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，避免氡進(jìn)入。同時(shí)，要在底板下設(shè)置抽氡裝置，開(kāi)挖氡井，采用局部空氣凈化技術(shù)等。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)具體情況具體分析，采取相應(yīng)的措施。

5.2 氡污染防治建議

由收集的資料可知，截至目前，成都市氡濃度的測(cè)量主要針對(duì)的是土壤、室外和地面居室內(nèi)，尚未對(duì)成都市地下空間氡污染的監(jiān)測(cè)和治理工作進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查。為了有效、安全地利用地下空間，在管理城市地下空間時(shí)，要做到以下幾點(diǎn)。

5.2.1 提高管理部門和公眾對(duì)氡污染的認(rèn)識(shí)

地下是挖掘潛力很大的城市可建設(shè)空間，但是，由于其構(gòu)造比較特殊，地下空間中的氡濃度高于地面空間。而氡是無(wú)色無(wú)味的，并且在人體內(nèi)有較長(zhǎng)的潛伏期，會(huì)嚴(yán)重影響人們的身體健康。鑒于此，人們必須對(duì)氡有足夠的認(rèn)識(shí)，有效控制室內(nèi)氡的濃度，既要從源頭控制，又要積極采用其他的降氡措施，以保證人們生活環(huán)境的安全。

5.2.2 摸清已建地下空間的氡污染

要想掌握地下空間的氡污染現(xiàn)狀，可以分類調(diào)查不同地質(zhì)背景、不同建筑年代、不同使用性質(zhì)的地下空間中的氡濃度。在監(jiān)測(cè)氡濃度時(shí)，要遵循“主次分別”的原則，即：①針對(duì)人流密集的重點(diǎn)地下空間進(jìn)行氡濃度監(jiān)測(cè)。②針對(duì)人員停留時(shí)間長(zhǎng)的地下空間進(jìn)行氡濃度監(jiān)測(cè)。選擇一定區(qū)域的典型地下空間進(jìn)行短期、定期的氡濃度監(jiān)測(cè)，再根據(jù)實(shí)際情況判斷是否需要進(jìn)一步擴(kuò)展監(jiān)測(cè)。

5.2.3 制訂相關(guān)的地方政策和法規(guī)

目前，除了我國(guó)于1996年修訂的《地下建筑物氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)》外，地方很少有相關(guān)的管理規(guī)定。地下空間氡濃度受地質(zhì)因素的影響很大，由于地方政策法規(guī)不健全，導(dǎo)致地下空間環(huán)境的放射性污染無(wú)法可依，嚴(yán)重浪費(fèi)了地下的空間資源，阻礙了可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)行。鑒于此，成都市必須建立健全地下空間氡污染管理方面的法規(guī)體系，為地下空間氡污染防治提供依據(jù)。

5.2.4 建立氡污染報(bào)警系統(tǒng)

鑒于上述問(wèn)題，應(yīng)建立地下空間氡濃度監(jiān)測(cè)機(jī)制。對(duì)于不同的地下空間，應(yīng)制訂相應(yīng)的氡污染監(jiān)測(cè)機(jī)制，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)地下空間氡濃度超標(biāo)的問(wèn)題，采取有針對(duì)性的降氡、排氡措施。對(duì)于氡濃度超標(biāo)的地下空間，要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的降氡措施，使地下空間平面的氡濃度治理工作更加經(jīng)濟(jì)、合理。

地下空間氡污染防治的綜合規(guī)劃離不開(kāi)先進(jìn)的氡污染防治管理信息系統(tǒng)和技術(shù)。利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)可以收集到準(zhǔn)確的地下空間氡污染資料，建立地下空間利用的信息管理系統(tǒng)，為氡污染建設(shè)提供強(qiáng)有力的信息支持和技術(shù)管理平臺(tái)。

5.2.5 建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機(jī)構(gòu)

建立地下空間氡污染防治統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機(jī)構(gòu)，方便對(duì)已建成地下空間進(jìn)行氡濃度的水平驗(yàn)收，并將其資料歸檔，以便后續(xù)查詢。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文主要闡述了“城市地下空間的氡污染嚴(yán)重威脅人們健康”的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)查成都市地下空間的開(kāi)發(fā)、利用情況，分析了成都地區(qū)地下空間氡的來(lái)源。從合理、有效利用地下空間資源，降低地下空間氡污染的角度出發(fā)，提出了與四川省“十三五”時(shí)期的目標(biāo)——深化改革與可持續(xù)發(fā)展相適應(yīng)的工作思路和建議，以期為有關(guān)部門和企業(yè)提供決策參考，為四川省地下公共空間環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。這對(duì)保障人們的生活安全和身體健康有非常重要的意義。

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〔編輯：白潔〕