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新平铜矿区室内外放射性污染物迁移规律研究

作　者: 牛肖铮
导　师: 吕力行
学　校: 昆明理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 氡迁移数值模拟环境辐射放射性污染物
分类号: X591
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

氡是自然界唯一一种放射性惰性气体,是世界卫生组织公布的人类19种主要致癌物质之一,并广泛存在于人类的生活环境中,对人体健康产生影响。氡对人类的影响程度与环境地质条件有着密切的关系,新平铜矿区存在着放射性地质背景,开采活动加剧了放射性对地面环境的影响,本文以放射性氡对人体健康的影响为出发点,结合井下氡扩散迁移至地面的途径,在矿区现有开采现状的基础上,对矿区主要生产、生活区域展开放射性调查,将调查结果与玉溪市天然本底水平进行比较,得出：矿区现阶段地表γ放射性水平较建井初期高,与天然本底较为接近,但均在天然本底水平之内；在对生活区进行室内氡浓度水平监测时发现,9栋102室与通风工区办公室平均氡浓度相差2.49倍,且超出国家对室内氡浓度的控制标准,结合氡的基本性质、迁移扩散规律与矿区人们的生活习惯,对室内氡的主要来源及室内密闭条件下氡浓度水平增高原因进行分析,由此得出开采引起的地板裂缝与土壤高氡本底是造成室内氡浓度升高的主要原因。根据Fick介质气体扩散规律对住宅进行数学建模,针对室内地板有无裂缝进行分类模拟,得出在有无裂缝的条件下的模拟结果,并对影响氡在室内分布规律的相关因素进行模拟讨论,为室内防氡和降氡提供依据。(1)室内无裂缝情况下：取相同地面背景氡浓度时,在x和y轴方向各取位置相同的三个截面,模拟结果显示,在不同高度,氡浓度分层现象明显,随高度的增加,氡浓度呈递减趋势；在z轴方向取六个不同高度截面,在相同高度同一层面上,氡浓度呈均匀分布,氡浓度随高度增加同样呈递减趋势。增大地面背景氡浓度时,氡浓度在室内分布与前者相同,只是在相同高度同一层面上氡浓度值相应增大。(2)室内存在裂缝的情况下：讨论裂缝影响下的室内氡浓度分布及人所处的呼吸高度150cm处氡浓度分布情况。对裂缝在室内的不同位置进行模拟,在裂缝上部均会出现浓度异常,异常位置与裂缝位置变化一致,在150cm等值图中,裂缝氡以椭圆形氡晕向四周递减；分析了空气中水平和垂直不同对流速度对室内氡分布的影响,增大垂直对流速度将使氡的扩散高度增加,改变水平对流速度将改变氡向周围扩散的能力。考虑到不同高度氡的分布情况时,选取了六个不同高度截面进行了比较研究,氡随高度的增加不断减少,只是不同源强,同一高度的氡浓度有差别。最后,通过研究氡的迁移扩散规律,提供了降低室内氡浓度的方法如下：①矿区住宅选址时应对地基土壤进行放射性调查；②建材应尽量选取矿区西部废石场的废石和尾矿库尾砂或放射性核素低和低氡析出率的建筑和装饰材料；③定期对水源进行放射性核素检测,用水时增加过水装置；④加强室内通风,增加空气交换率；⑤使用家用燃料时应打开抽油烟机或在室外使用。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-15
  1.1 选题的背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 研究思路与研究方法  12-15
第二章放射性污染物氡的理论及控制标准  15-22
  2.1 放射性污染物氡的基本性质  15-17
  2.2 放射性污染物氡的来源及其与人体健康的关系  17-19
  2.3 氡的控制标准  19-21
  2.4 小结  21-22
第三章矿区环境场所放射性调查及现状研究  22-41
  3.1 新平铜矿区概述  22-23
  3.2 矿区环境放射性调查  23-26
  3.3 矿区环境γ辐射和氡浓度测量  26-37
  3.4 矿区放射性现状分析  37-38
  3.5 矿区居民辐射剂量估算  38-40
  3.6 小结  40-41
第四章住宅氡的来源分析及其数学模型构建研究  41-53
  4.1 室内氡的来源分析  41-44
  4.2 矿区地层中氡的理论研究  44-46
  4.3 住宅氡迁移数学模型研究  46-51
  4.4 小结  51-53
第五章住宅氡数值模拟及其迁移规律的研究  53-71
  5.1 住宅氡的数值模拟研究  53-58
  5.2 室内存在裂缝时不同参数对住宅氡迁移规律的影响  58-69
  5.3 住宅氡迁移规律  69-70
  5.4 住宅氡浓度控制措施分析  70
  5.5 小结  70-71
第六章结论与展望  71-73
  6.1 主要结论  71
  6.2 不足和今后工作的展望  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-77
附录A 攻读硕士学位期间公开发表的论文  77-78
附录B 室内氡迁移数值模拟相关matlab程序  78-85

新平铜矿区室内外放射性污染物迁移规律研究

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