氡是一種天然放射性惰性氣體,半衰期為3.8 d。氡引起的輻射照射是人體受到天然輻射照射的最主要來(lái)源。從土壤或巖石中析出的氡是室內(nèi)氡的主要來(lái)源之一,當(dāng)室內(nèi)氡濃度較高時(shí),將會(huì)增加人類(lèi)受到的輻射照射。因此,對(duì)國(guó)家或地區(qū)的氡潛勢(shì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,圈定高氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,對(duì)城市建設(shè)和住宅選址具有重大意義。本論文以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“中國(guó)氡潛勢(shì)填圖方法研究”(項(xiàng)目編號(hào)40274043)為依托,選定廣東省中山市和北京市海淀區(qū)為研究區(qū)域進(jìn)行土壤氡濃度及相關(guān)參數(shù)的測(cè)量,研究基于土壤氡和土壤滲透率的氡填圖方法,為建立適合我國(guó)的土壤氡填圖方法提供支持。首先對(duì)氡的產(chǎn)生到氡從土壤進(jìn)入室內(nèi)的物理過(guò)程進(jìn)行了理論分析。鐳-226衰變產(chǎn)生氡原子,進(jìn)入土壤孔隙中形成自由氡。土壤中的氡氣在地-空界面析出進(jìn)入大氣,或者以一定的速率從土壤中直接進(jìn)入室內(nèi)。根據(jù)以上過(guò)程的理論分析結(jié)果可知,土壤氡和土壤氣體滲透率是決定一個(gè)地區(qū)氡風(fēng)險(xiǎn)潛勢(shì)的主要因素。為了對(duì)氡潛勢(shì)填圖的方法進(jìn)行研究,在廣東和北京地區(qū)進(jìn)行了土壤氡、土壤氣體滲透率、土壤鐳比活度、室內(nèi)氡以及土壤物性參數(shù)的實(shí)地測(cè)量。同時(shí),對(duì)以上參數(shù)進(jìn)行了季節(jié)性長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)和夏季降雨的短期觀(guān)測(cè),對(duì)土壤氡等參數(shù)的影響因素進(jìn)行了試驗(yàn)研究。另外,對(duì)活性炭累積法測(cè)量土壤氡析出率的方法進(jìn)行了溫度和濕度影響試驗(yàn)。廣東和北京測(cè)區(qū)結(jié)果顯示,地質(zhì)背景與土壤氡濃度之間有明顯的相關(guān)性。土壤氣體滲透率的測(cè)量結(jié)果波動(dòng)較大,風(fēng)化花崗巖測(cè)區(qū)的土壤氣體滲透率測(cè)量結(jié)果明顯高于其他類(lèi)型土壤。室內(nèi)氡濃度調(diào)查結(jié)果顯示,風(fēng)化花崗巖地區(qū)的室內(nèi)氡濃度明顯高于第四紀(jì)沉積物地區(qū)。廣東測(cè)區(qū)的土壤氡濃度和室內(nèi)氡濃度均高于我國(guó)和世界的平均水平,土壤氣體滲透率水平也處于較高水平。長(zhǎng)期季節(jié)性試驗(yàn)結(jié)果表明,土壤氡呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化,與大氣溫度和土壤溫度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。雨季的短期測(cè)量結(jié)果顯示,降雨明顯影響到土壤氡和土壤氡析出率的變化,對(duì)土壤氣體滲透率也有一定程度的影響。在廣東中山測(cè)區(qū)1800 km2范圍內(nèi),結(jié)合土壤氡和氣體滲透率兩個(gè)主要參數(shù),運(yùn)用氡潛勢(shì)指標(biāo)法進(jìn)行氡填圖研究。對(duì)四種不同地質(zhì)背景區(qū)域的SRP分類(lèi)值和室內(nèi)氡水平進(jìn)行分級(jí)討論。室內(nèi)氡濃度隨機(jī)抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,在SRP值圈定的高氡潛勢(shì)區(qū)域內(nèi),約有24%左右的房屋室內(nèi)氡大于100 Bq/m3;在中等氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,室內(nèi)氡濃度大于100 Bq/m3的比例僅為17%;在低氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)室內(nèi)氡濃度大于100 Bq/m3的情況。初步認(rèn)為氡潛勢(shì)指標(biāo)法適用于我國(guó)的區(qū)域氡潛勢(shì)填圖。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：S151.9
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 土壤氡的研究
        1.2.2 土壤氡與室內(nèi)氡關(guān)聯(lián)性研究
        1.2.3 氡潛勢(shì)填圖方法研究
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容與預(yù)期成果
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線(xiàn)
        1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 氡的析出和運(yùn)移理論
    2.1 氡及其特性
    2.2 氡從土壤顆粒中的發(fā)射
        2.2.1 氡的發(fā)射過(guò)程
        2.2.2 射氣系數(shù)的理論估算
    2.3 氡在土壤中的運(yùn)移
    2.4 氡從土壤表面的析出
    2.5 氡的產(chǎn)生和遷移影響因素分析
    2.6 土壤氣體滲透率的典型值與估算
        2.6.1 土壤氣體滲透率的典型值
        2.6.2 土壤氣體滲透率的估算
第3章 儀器與方法
    3.1 土壤氡濃度測(cè)量
        3.1.1 RAD7 電子測(cè)氡儀簡(jiǎn)介
        3.1.2 RAD7 電子測(cè)氡儀校準(zhǔn)
        3.1.3 現(xiàn)場(chǎng)土壤氡氣采樣方法
    3.2 土壤氣體滲透率測(cè)量
        3.2.1 便攜式現(xiàn)場(chǎng)土壤氣體滲透率儀（RADON-JOK）
        3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量步驟
        3.2.3 土壤氣體滲透率計(jì)算公式
        3.2.4 土壤氣體滲透率的上下限值
    3.3 空氣氡濃度測(cè)量
        3.3.1 ALPHAGUARD測(cè)氡儀
        3.3.2 活性炭累積法
    3.4 土壤氡析出率測(cè)量
    3.5 土壤放射性核素活度分析
    3.6 土壤物性參數(shù)分析
        3.6.1 土粒密度
        3.6.2 土壤天然密度
        3.6.3 土壤含水率
        3.6.4 土壤容重
        3.6.5 土壤孔隙度的計(jì)算
    3.7 野外測(cè)量?jī)?nèi)容與結(jié)果
第4章 土壤氡濃度影響因素的實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 季節(jié)因素的影響
    4.2 夏季降雨的影響
    4.3 土壤深度的影響
        4.3.1 典型測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)結(jié)果分析
        4.3.2 理論計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果比較
第5章 北京和廣東測(cè)區(qū)結(jié)果與分析
    5.1 測(cè)區(qū)概況
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 北京測(cè)區(qū)
        5.2.2 廣東測(cè)區(qū)
    5.3 國(guó)內(nèi)外土壤鐳、氡濃度和氣體滲透率水平比較
        5.3.1 土壤鐳比活度比較
        5.3.2 土壤氡濃度比較
        5.3.3 土壤氣體滲透率比較
    5.4 氡與地質(zhì)背景的關(guān)系
        5.4.1 土壤氡與地質(zhì)背景
        5.4.2 室內(nèi)氡與地質(zhì)背景
第6章 區(qū)域氡潛勢(shì)填圖方法研究
    6.1 氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法簡(jiǎn)介
        6.1.1 圖表法
        6.1.2 SRP值法
        6.1.3 改進(jìn)的SRP值法
    6.2 氡潛勢(shì)填圖的插值方法
    6.3 廣東測(cè)區(qū)氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果與討論
        6.3.1 圖表法與SRP值法氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果比較
        6.3.2 SRP值法氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)結(jié)果與環(huán)境氡濃度水平的比較
        6.3.3 氡潛勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)填圖與土壤氡濃度分布
    6.4 區(qū)域氡潛勢(shì)填圖方法小結(jié)
第7章 結(jié)論和建議
致謝
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào)：2836391