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简述T/CECS 569标准与GB50325标准涉氡内容 2020-01-21 14:06

简述T/CECS 569标准与GB50325标准涉氡内容

王喜元

2019年6月28日

(专项工作会议用稿)

 

 、《建筑室内空气中氡检测方法标准》T/CECS 569-2019简要介绍 

(一)为什么编制《建筑室内空气中氡检测方法标准》

1测氡关系建筑物交付使用,关系人民群众身体健康

《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB 50325国家标准将氡、甲醛、氨、苯、TVOC等项列为必须控制的污染物,工程竣工验收时必须检测,并强制要求“室内环境质量验收不合格的民用建筑工程,严禁投入使用”。

2)我国以往有测氡方法标准,但该标准技术落后,不适合建设系统需要

 1993年国家出台的《环境空气中氡的标准测量方法》GB/T14582-1993所列的4种方法(径迹刻蚀法、活性炭盒法、双滤膜法、气球法)以及后来发布的“闪烁室法”均不太适合我国建筑工程测氡的有关技术要求。例如,“径迹法”测量周期过长,很难在工程检测中使用;“活性炭法”、“双滤膜法”、“气球法”温湿度影响大、仪器笨重,给现场应用造成很大困难;“闪烁瓶法”电离室法虽然可用,但也都存在这样那样问题……。因此,长期以来氡检测无标准可依,检测单位各行其是,检测数据质量难以保证

 (3)为满足工程建设监督管理需要,加速编制《建筑室内空气中氡检测方法标准》

 面对建设系统、卫生、核工业等行业提出的大量问题,《环境空气中氡的标准测量方法》GB/T14582-93归口管理部门环保部于2008年决定对该标准进行修订,不再作为“国标”,建设、卫生、核工业等行业对该标准提出的大量修订问题也已难以考虑。10年过去了,因涉及行业太多、修订难度大,难以推进。

鉴于此,建设系统必须抓紧编制适合于建设系统情况的氡检测方法标准,结束长期以来建筑室内氡检测没有标准可依的历史,规范氡检测技术行为,以利于建筑工程质量监督管理。

(二)民用建筑竣工验收测氡的特点

1)GB 50325国家标准要求民用建筑工程竣工验收必须进行室内环境汚染物(包括氡)检测,超标不能通过验收,不能交付使用。因此,工程竣工验收测氡属国家强制性要求,检测结果关系重大(决定建筑物能否交付使用);

(2)工程竣工验收检测往往时间要求急、工作量大,因此,取样测量过程长的检测活动长期累积式测氡方法不适用

 (3)工程竣工验收不受季节影响,不分春夏秋冬。我国国土辽阔,检测方法必须适应不同温湿度环境等要求;取样检测在工地现场进行,因此,测量操作简便易行,最好现场可以看到检测结果(工程检测习惯)

 (4)工程竣工验收室内检测主要目的是确定“是否超标”,因此,浓度检测属筛选性检测也就是说,测量值在限量值上下时检测要过细明显超过限量值或者明显低于限量值时,测量可以放宽误差要求。

(三)测氡仪器1h”性能是如何考核的

    根据工程竣工验收室内检测特点,感觉需要对拟推荐测氡仪进行“1h”性能实测考核(已有资料不足以说明问题)。

为做好这一工作,标准编制组于12月8日向有关測氡仪供应商(厂家)发出通知,希望各商家在自己出售的测氡仪器中随机抽取2台,连同仪器使用说明书、配件一起,12月15日前将仪器寄送至上海瑞氡仪器检测技术有限公司,将由上海瑞氡仪器检测技术有限公司(测氡仪校准资质单位)统一进行验证检验,如无特别需要,商家不必派人跟随仪器。同时说明,检验完毕即把仪器寄还,此项验证测试不收费,检验测试数据仅供标准编制组使用(注:因为RAD7测氡仪器已有验证检验数据,新仪公司不必再送检RAD7测氡仪)。   

 利用上海瑞氡公司氡室考核测氡仪器过程要求:

 ①、收到仪器后,请注意认真清点主机、配件、备件等,一一登记(寄还时不被遗漏);

 ②、检验前,氡室内氡浓度必须稳定,未稳定,不检验;记录房间温湿度;

 ③、检验浓度两个(高中低均可);

 ④、测氡仪检验前,先开机10分钟,然后开始采样测量,周期10分钟、20分钟、30分钟都可以,注意1小时内(大约)的测量结果,连续测下去,到仪器读数稳定为止(最长可以超过8小   时),结束;

 ⑤、测量结束,整理数据,计算出1小时内(大约)的体积活度响应、仪器读数稳定后的体积活度响应,并进行分析比较。

 ⑥、封装仪器寄回商家。

 考核得到厂家密切配合,工作进行一切顺利,整个验证测试于2017.12.30.结束。

(四)仪器考核结论

1)泵吸静电收集能谱分析法(以RAD7、RAD17为代表)

 工作原理:抽气泵将被测空气经过干燥器和滤膜过滤掉子体后进入收集室,收集室内放置有处于负高电位状态下的金硅面垒型半导体探测器(或者是采样片),被抽入的空气中的氡222、氡220发生α衰变产生的衰变子体钋218、钋216(带正电)会被收集到探测器上(或者是采样片),钋218、钋216α衰变会在探测器上产生电脉冲信号,被随后的电子线路放大后进入多道脉冲分析器,随后被记录下来,根据单位时间内的脉冲数与氡浓度的正比关系,来确定空气中氡的浓度。收集室一般为半球形或圆柱形,在中心部位装有半导体型α探测器,在探测器与收集室之间加有300V至4000V的负高压,收集室中的氡将衰变出氡子体(主要是带正电的218Po),218Po在静电场的作用下被收集到探测器的表面,218Po放出的α粒子在半导体探测器中产生电脉冲,后被脉冲幅度分析器整理、记录,脉冲计数与氡浓度成正比,经标准氡室标定,给出“体积活度响应”系数,现场测量时,通过脉冲计数来计算出被测场所空气中氡浓度。

测试结果汇总如下图:

图片1.png

 两台RAD17、两浓度、4次验证测试的1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比汇总如下表:

表 RAD17“准1小时”仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比

验证测试次数

1

2

3

4

平均值

 1

氡室浓度1290 Bq/m3

97%




98%

97%

氡室浓度7940 Bq/m3


99%



 2

氡室浓度1290 Bq/m3



90%


95%

氡室浓度7940 Bq/m3




100%

 可以看出:1、该仪器开始测量后,示值逐渐增加,约5—6小时后趋于稳定7020Bq/m3,1小时快速测量仪器示值7120Bq/m3,为稳定示值7020Bq/m3的100%,高低浓度及不同仪器间稳定性好;2、1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比约为97%,测量值短时间响应较快,符合快速测量技术要求。与此前考核过的RAD7一致。该仪器特点:可以通过能谱多道分析技术,分别测量氡222和氡220,增加仪器使用功能(例如,寻找土壤氡室内泄入点、对氡220进行监控等)。

 (2)泵吸闪烁(以FD216、FYCDY为代表)

 工作原理:用气泵将含氡的空气经干燥滤吸入闪烁室,氡及其子体发射的α粒子使闪烁室内的ZnS(Ag)柱状体发光,光电倍增管作用下最终转换成电流信号,然后,通过测量这些电信号得空气中氡浓度。理论测量范围3~10000 Bq/m3

FD-216测试结果汇总如下图:

图片2.png

 两台FD216、两浓度、4次验证测试的1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比汇总如下表:

FD216  1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比

验证测试次数

1

2

3

4

平均值

 171123

氡室浓度2010 Bq/m3


70%



72.5%

72.5%

氡室浓度7760 Bq/m3




75%

 171132

氡室浓度2010 Bq/m3

72%




72.5%

氡室浓度7760 Bq/m3



73%


 可以看出:1、该仪器高低浓度及不同仪器间稳定性较好;2、1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比≈73%,仪器的测量值短时间响应较快,符合快速测量技术要求。

FYCDY测试结果汇总如下图:

图片3.png

 两台FYCDY、两浓度、4次验证测试的1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比汇总如下表:

表 FYCDY  1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比

验证测试次数

1

2

3

4

平均值

 1

氡室浓度1290 Bq/m3

74%




75%

72%

氡室浓度7940 Bq/m3


76%



 2

氡室浓度1290 Bq/m3



76%


69%

氡室浓度7940 Bq/m3




61%

 可以看出:该仪器高低浓度及不同仪器间稳定性尚好;1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比≈72%,仪器的测量值短时间响应较快,符合快速测量技术要求。

泵吸闪烁的另一个优点是受湿度影响小,给不同湿度条件下的现场应用带来方便。

 (3)泵吸脉冲电离室法(流气式,以P1000、PQ2000为代表

 工作原理:环境空气中的氡在抽气泵抽吸下,经过滤膜过滤掉子体后进入电离室,在电离室灵敏区中氡及其衰变产物218Po衰变发出的α粒子使空气电离,产生大量电子和正离子,在电场的作用下这些离子向相反方向的两个不同的电极漂移,在收集电极上形成电压脉冲或电流脉冲,这些脉冲经电子学测量单元放大后记录下来,脉冲计数与氡浓度成正比,经过标准氡室标定,给出“体积活度响应”系数,现场测量时,通过脉冲计数来计算出被测场所空气中氡浓度。探测下限≧2Bq/m3

P1000型测试结果汇总如下图:

图片4.png

可以看出,1、该仪器高低浓度及不同仪器间稳定性较好;2、1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比≈90%。

PQ2000测试结果如下图:

图片5.png

可以看出,P1000、PQ2000测氡仪仪器开始取样测量后(以半小时为一周期),稳定性较好,1小时快速测量仪器浓度示值与5—6小时后的仪器浓度示值之比≈70%90%仪器的测量值短时间响应较快,符合快速测量技术要求

泵吸脉冲电离室法的另一个优点是受湿度影响小,给不同湿度条件下的现场应用带来方便。

(4)HDC-C测氡仪18A013、18A011;泵吸静电收集法核工业航测遥感中心

①  18A013 氡室浓度2607Bq/m3

每次测量周期30分钟(换气10m.采样10m.测量10m.)。

测试时间:2018.1 使用干燥器。

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

仪器示值Bq/m3

2623

2555

2640

2713

2405

2576

2455

2477

2606

2568

序号

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

仪器示值Bq/m3

2745

2592

2629

2544

2507

2643

2518




②  18A011 氡室浓度2607Bq/m3

每次测量周期30分钟(换气10m.采样10m.测量10m.)。

测试时间:2018.1 使用干燥器。

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

仪器示值Bq/m3

2293

2318

2409

2520

2484

2381

2506

2416

2447

2240

序号

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

仪器示值Bq/m3

2624

2520

2525

2473

2760

2581

2705




   图片6.png


可以看出,HDC测氡仪仪器开始取样测量后(以半小时为一周期),没有明显的上升过程,测量值与标准值偏差最大为14%,稳定性较好,符合快速测量技术要求

 

(五)仪器现场测氡注意事项(仪器使用要求)

(1)泵吸静电收集能谱分析法现场快速检测要求T/CECS 569标准4.0.12条

三项技术要求

① 每检测点的取样测量时间不少于1小时

② 仪器内部相对湿度小于10%;

③ 前一检测不应对后一检测产生影响,必要时,每检测点测量开始时间与前一检测点测量结束的时间间隔保持大于15分钟。

之所以提出如此要求是因为:

① 筛选快速测量时,有一个“快到什么程度”问题,由于仪器的时间响应大体在几小时(几小时后仪器显示的测量值在缓慢上升后才能稳定下来),测量时间过短,测量值低,统计误差大,可信度低;将测量值稳定需要的几个小时作为测量时间,又嫌时间过长,于是限定每检测点的取样测量时间不少于1小时。

② 试验表明,泵吸静电收集能谱分析法受湿度影响大,要求仪器内部相对湿度小于10%可以提高探测效率,保证测量准确性。

③ 试验表明,前一取样检测过程结束后,存留在仪器内部的氡222衰变子体钋218会继续衰变并显示为测量值,此时,如果马上开始下一个取样测量,将会造成下一个测量值不准(特别是从高浓度到低浓度),因此,要求每检测点测量开始时间与前一检测点测量结束的时间间隔保持大于15分钟,此时,上一次测量留下来的钋218已经衰变得差不多(它的半衰期为3分钟,即已经经过了5个半衰期,强度只有1/32,可以忽略不计了)。

(2)泵吸闪烁室法现场快速取样检测时两项要求T/CECS 569 4.0.13条

两项技术要求

① 每检测点的取样测量时间不少于1小时

② 前一检测不应对后一检测产生影响,必要时,每检测点测量开始时间与前一检测点测量结束的时间间隔保持大于15分钟。

提出如此要求的理由同泵吸静电收集能谱分析法,只是因为泵吸闪烁室法受湿度影响小,因此,未提出湿度要求。

(3)泵吸脉冲电离室法现场取样检测时的要求T/CECS 569 4.0.14条

一项技术要求每检测点的取样测量时间不少于1小时。

提出此要求的理由同泵吸静电收集能谱分析法、泵吸闪烁室法,只是因为泵吸闪烁室法受湿度影响小,且前一取样检测过程结束后,存留在仪器内部的氡222衰变子体钋218很少,对后续测量影响可以忽略不计,因此,未提出湿度要求及两次测量间的时间间隔要求。

(六)使用活性炭盒-低本底多道g 谱仪法测氡要求

T/CECS 569标准3.0.7条:

活性炭盒-低本底多道g 谱仪法取样检测应符合下列规定:

   ①活性炭应为20目~40 目,应烘干并经称重至精度0.1mg后密封活性炭盒,取样测量系统应校准或检定,仪器工作状态正常;

应至少在30%、50%、80%三个湿度条件下刻度其体积活度响应系数。确定其不同相对湿度情况下的体积活度响应系数,测量值计算时应排除湿度影响。

采样停止 3h 后开始测量。用γ谱仪测量氡子体特征γ射线峰(峰群)内的计数。测量几何条件应与仪器刻度时应保持一致。

T/CECS 569标准4.0.6条:

活性炭盒-低本底多道g 谱仪法现场取样布点时,活性炭盒密封应在取样测量点位打开,活性炭盒与地面的距离不应小于 0.5m,应敞开面朝上,其上方0.2m不应有障碍物,按照原始记录信息内容要求做好测量原始记录,放置时间为 2d~7d。采样终止后应密封活性炭盒,送回实验室,再次称重并计算水分吸收量。

 、GB50325《建筑工程室内环境污染控制规范》2018修订后涉氡内容介绍

(一)、空气中氡浓度限量值GB50325 6.0.4

6.0.4条:民用建筑工程竣工验收时,必须进行室内环境污染物浓度检测,其限量应符合表 6.0.4 的规定。 

 

                     表6.0.4  民用建筑工程室内环境污染物浓度限量

污染物

I 类民用建筑工程

Ⅱ类民用建筑工程

(Bq/m3)

150

150

说明:I类民用建筑工程室内氡限量值指标确定时,参考了世界卫生组织(WHO)的室内氡浓度建议值100Bq/m3,同时参考了《中国室内氡研究》实测调查结果:我国全年平均住宅室内氡浓度>100Bq/m3的房间数<10%,还参考了国家标准《住房内氡浓度控制标准》GB/T 16146-2015将新建建筑物室内氡浓度的年均氡浓度目标水平确定为100 Bq·m-3限量值。标准将室内氡限量值确定为150 Bq·m-3,系主要考虑到本标准规定自然通风房屋的氡检测条件是对外门窗封闭24h后进行检测的情况

(二)明确4种测氡方法—— GB50325 标准6.0.6条

6.0.6条: 民用建筑工程室内空气中氡浓度检测宜采用泵吸静电收集能谱分析法、泵吸闪烁室法、泵吸脉冲电离室法、活性炭盒-低本底多道g 谱仪法,测量结果不确定度不应大于25%(k= 2),方法的探测下限不应大于10Bq/m3

(三)测氡现场要求GB50325 标准 6.0.19条)

6.0.19  民用建筑工程室内环境中氡浓度检测时,对采用集中通风的民用建筑工程,应在通风系统正常运行的条件下进行;采用自然通风的民用建筑工程,应在房间的对外门窗关闭24h以后进行;I类建筑无架空层或地下车库结构时,一、二层房间抽检比例不宜低于总抽检房间数的40%。

说明:采用自然通风的民用建筑工程竣工验收室内进行氡浓度检测时,要求门窗关闭24h后进行,主要考虑氡的衰变特性:氡释放到室内空气中后,一部分会衰变掉,放射性衰变计数统计涨落大,为了测得较稳定数据,有利于发现超标情况,所以,要求检测在对外门窗关闭24h以后进行(室内氡浓度会有所积累,比一般实际情况要求严格)。I类建筑无架空层及无地下室的,参照了现行行业标准《民用建筑氡防治技术规程》JGJ/T349要求,一、二层房间抽检比例适当提高。

(四)氡220问题GB50325 标准 6.0.20条)

6.0.20  土壤氡浓度大于30000Bq/m3的高氡地区及高钍地区的I类民用建筑室内氡浓度超标时,应对建筑一层房间开展220氡污染调查评估,并根据情况采取措施。

说明生态环境保护部《第一次全国污染源普查稀土行业天然放射性核素调查分析研究》表明,目前,国内大多数稀土企业从事低水平的稀土矿石采选、冶炼、加工生产,稀土矿石或主要原料(如精矿) 以及主要固体废物的放射性水平较高,甚至超过国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB 18871-2002中豁免要求,理论上,“钍射气”(220氡,220Rn)的辐射效应高于222氡,对周围环境造成了不同程度的放射性污染。该调查报告建议加强监管,即按《放射性污染防治法》的要求,对开发利用伴生放射性矿项目进行放射性环境影响评价等。为了防止稀土等放射性矿渣等作为建筑材料使用造成放射性危害,本标准要求土壤氡浓度大于30000Bq/m3的高氡地区及内蒙、江苏、广东、山东、湖南、江西等省的高钍地区及墙体材料采用矿渣空心建筑材料的1类民用建筑,发现室内氡(222氡)浓度超标后,对建筑一层房间开展220氡(220氡)污染调查评估。评估方法可以查阅建筑材料的放射性测量数据(镭、钍、钾比活度),也可以进行室内220氡浓度测量,然后根据情况进行处理。

三、室内空气中氡检测主要仪器使用中的突出问题

使用量较大:RAD7、FD-216、FYCDY;为工程建设服务检测单位~1500家;

使用问题涉及:厂家问题(包括说明书)、使用者问题、氡室问题等;

仪器使用中的突出问题有:

(一)RAD7等

总体评价:仪器质量长期稳定(“皮实”)、有α能谱分析功能(氡222-氡220测量)、售后服务比较好;

使用中主要问题:取样测量时间过短(30min?)、测土壤氡(不适用及高材低用)、干燥剂失效、标定与使用条件不一致(干燥剂更换,氡室要求不规范)、过滤器堵塞失效等;

发生原因:使用者问题,但与说明书(不具体)有关(如测量时间、测土壤氡、过滤器没有说明等);

价格贵影响普及。

(二)FD-216、FYCDY等

使用中主要问题:一个周期取样测量(时间短,~30min)、测土壤氡(不适用)、标定与使用条件不一致(发现氡室虚假“标定”)、无过滤器使用等;

发生原因:使用者问题,但与说明书(不具体)有关(如测量时间、测土壤氡、过滤器作用没有说明等);

总体评价:近几年减重、缩体、打印等升级改造等,价格优势,使用单位增加较快,没有听到其他售后服务方面问题;

(三)泵吸脉冲电离室法P1000、PQ2000等)

    性能稳定,满足使用要求,但价格贵影响普及。

(四)活性炭盒-低本底多道g 谱仪

优点:适合大面积布点测量,家用粗略测量(不修正);部分地区有使用;

不足:必须配低本底多道g 谱仪、不同湿度标定难度大、取样测量时间较长、现场不知道结果等。




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