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室內空氣污染背后的神秘卿——“氡”

發布時間:2026-02-11 文章分類:行業新聞資訊 閱讀:

[導讀]:氡是鐳核衰變的中間產物,是惰性氣體族(He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)的最后一個元素,也是最重要的一個元素。它有四個同位素,分別屬于鈾系、錒系、錒鈾系三個不同的放射性系列。氡元素對應的單質是氡氣,為無色、無臭、無味的惰性氣體,具有放射性。氡的化學性質不活潑,不易形成化合物。氡沒有已知的生物作用。

由于地球表面的巖石和土壤中含有微量的鈾,在土壤、地表水和大氣中都含有氡。大氣中氡的濃度受到氣象與地質等因素的影響,變化較小。由于氡的密度較大,空氣中氡的相對含量隨海拔高度的增加而迅速減少。氡在地殼中的含量極微。

 

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作為室內空氣污染中最難被人“掛念”的存在,氡卻是許多國家肺癌發生的第二大原因。根據一個國家中的平均氡水平,氡估計造成所有肺癌的3%至14%。氡更有可能使吸煙者罹患肺癌,而且是非吸煙者中肺癌的主要病因。對多數人而言,接觸的大部分氡來自家中。家中氡的濃度取決于:地基的巖石和泥土中鈾的含量;可供氡進入家中的途徑;室內外空氣的交換速度,這取決于房屋的構造、居住者的通風習慣和窗戶的密封程度。

氡通過以下途徑進入家中:水泥地面與墻壁連接處的裂縫;地面的縫隙;空心磚墻上的小洞;污水坑和下水道。氡水平在地下室、地窖或與泥土接觸的其它結構區通常較高。

氡的應用

雖然氡對人體有較大危害,但作為一種示蹤劑,氡及其子體的測量已成為了一個熱門領域,它們的測量涉及核技術、電子技術、計算機技術、地球化學和環境科學等學科領域。由此發展起來的測氡技術,已在探測煤田地下采空區、尋找鈾礦及多金屬礦床、尋找隱伏斷裂、滑坡監測和石油天然氣開采過程中含油氣的層位邊界的確定等領域被廣泛應用。
1.探測煤田地下采空區

 

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煤系地層是在還原條件下形成的,且多呈黑褐色,其中鈾核素的含量大大高于其他地層。當地下煤礦采空后,巖體中原有的自然應力狀態遭到破壞,引起應力重新分布,從而改變了地下氣體的運移與集聚環境。其中,氡元素向采空區運移,在采空區積聚,在地表形成一個與采空區形態相對應的氡異常區。因此,可以通過測量地表氡元素的濃度,來準確圈定采空區的位置與范圍。
2.滑坡勘查及圈定邊界

 

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在滑坡作用發生地段,滑坡體在重力拉張作用下,使巖石或土體中已有或潛在的裂隙加大或發生破裂,連通性變好;另外,當滑坡體沿滑動面(帶)與滑床運動發生擠壓作用時,聚集在滑坡體、滑床及滑動面(帶)中的自由氡,能沿滑坡體中拉張裂隙、滑動面(帶)或斷裂進行遷移運動;同時,當滑坡體沿滑動面(帶)與滑床作擠壓運動時,會產生一定的熱能,這些熱能也能使溶解在滑坡體導水構造中的水中溶解氡脫解為自由氡。這樣就造就滑坡體拉張裂隙發育部位的氡濃度相對增高和滑坡體邊界部位斷裂處形成氡的聚集。因而,在這些部位很容易觀測到明顯的氡及其子體相對增高的異常反應。
3.尋找地下熱水

 

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地下熱水資源的形成與地下構造斷裂密切相關,構造既是地下熱水形成的儲存空間,又是熱水的循環通道。而斷裂構造的存在造成放射性元素氡隨地下水沿斷裂遷移和富集,形成地表可探測到的放射氡異常,這就是氡氣測量探測地下熱水資源的地質基礎。
4.尋找多金屬礦床

 

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研究表明,絕大多數金屬礦產的形成和賦存與地質構造的關系密切。構造不僅是成礦流體運移的重要通道,而且也為成礦元素的沉淀定位提供了場所。因此,在地質找礦的過程中,尋找構造帶對于礦產勘查具有積極意義。但并不是所有的構造都含礦,所以對野外露頭無礦化顯示的構造及其他隱伏構造的含礦性更為關鍵。氡氣測量方法可以有效識別韌性剪切帶及斷裂構造等信息,但難以判斷構造的含礦性;X熒光分析法雖然可以有效識別礦體及礦化信息,但難以識別構造信息。

因此,將氡氣測量方法與X熒光測量方法配合使用。可以準確判別構造的含礦性,縮小找礦靶區。


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