据UNSCEAR 1982年报告^[1], 人们在开发利用含天然放射性物质较多的原料, 如煤及其它化石燃料等时, 可导致有关人群受照剂量增加。油母页岩作为含油矿石, 属化石燃料, 预期在开采、冶炼过程中环境辐射水平会有所増加, 对此我们作了调查研究。

1 调查内容 1.1 调查范围与测点分布

范围:油母页岩矿露天采场及邻近对照区、灰渣存放区。

测点:调查范围内网络布点法, 选11个测点, 其中油母页岩3个, 灰渣5个, 对照3个。

1.2 调查内容与项目

地球γ辐射照射量率; 空气中氡、及其子体浓度; 空气中长寿命核素总放射性比活度; 油母页岩、灰渣放射性核素含量; 测定总α、总β放射性比活度、铀-238、钍-232、镭-228、镭-226及钾-40含量。

2 结果与分析 2.1 地球γ福射水平

个人接受环境外照射剂量主要是地球γ辐射, 此外尚有少量宇宙射线和天然β辐射, 表 1中列出本调查地球γ辐射水平, 还把UNSCEAR 1982年报告书中世界平均室外γ辐射水平^[1], 对照区、广东省和阳江高本底地区室外γ辐射水平^[2]一并列于表 1中。

由表 1可见, 油母页岩矿开采场平均γ辐射水平高于邻近的对照区。经燃烧浓集, 灰渣区γ辐射水平又高于原矿区。本调査范围内的γ辐射水平无论是油母页岩、灰渣区或对照区均显著高于广东省平均值10.3 × l0^-8Gy.h^-1, 也显著高于UNSCEAR1982年报告的水平, 但低于阳江高本底辐射地区室外平均γ辐射水平。

2.2 空气中氡、及其子体浓度

氡-222和氡-220()及它们的短寿命子体是近地面空气中放射性活度的主要组成部分、油母页岩采场作业工人呼吸系统受到的天然本底辐射的主要辐射源就是氡和氢及其短寿命子体。

近地面空气中氡、及其子体浓度随季节、风速、温度、地形及采样时间因素不同而有较大变化。本调查是1993年6月~12月三次现场采样测量的结果, 它表示了调查测M时该地区的实际水平。现将结果与广东省有关调查数据^[3]一并列入表 2中。

从表 2所列数据表明, 本调查结果无论是矿区或灰淹区、或对照区, 其氡、及其子体浓度均低于广东省有关数据。虽然存在着采样时受气候条件影响而使测最结果偏低, 但从实际结果分析, 至少可以说油母页岩采场和灰渣区即是有污染, 其程度也是很小的。

2.3 空气中长寿命核素总比活度

油母页岩露天开采, 在开采区和灰渣区, 由于人工作业及气候条件等因素, 使细小原矿颗粒及灰渣粉尘飞扬, 其内所含放射性核素亦进入空气中, 造成大气放射性污染。本调查测定空气中长寿命放射性核素总α与总β比活度, 其目的就是了解是否存在此种污染。现将测定结果与广东省大亚湾核电站装料前周围地区有关数据一并列于表 3。

由表 3可见, 灰渣存放区空气中长寿命α放射性核素总比活度稍高于其它, 但总体上相互间差别不大。而不同区域空气中长寿命P放射性核素总比活度存在明显差别, 最高为灰渣存放区; 其次为采场, 两者分别比对照区高22.5%和12.8%。本调查结果与大亚湾核电站周围地区有关数据比较, 油母页岩矿区空气中长寿命β放射性核素总比活度成倍增加。大亚湾核电站周围地区近海边, 通常空气较为清洁。

2.4 油母页岩与灰渣总α与总β比活度

在自然条件下存在于岩石和土壤等介质中的天然放射性核素主要有铀系、钍系和锕系, 其总量有数十种之多。为表示总体水平, 通常测定其总α和总β放射性予以表征。本调查结果列于表 4。为比较不同样品间相互总放射性水平, 计算相对比值列于表 5中。

由表 4和表 5看出, 矿石及灰渣总放射性水平高于周围土壤。由于燃烧浓集作用, 使灰渣总放射性水平更高些。灰渣总β放射性水平较原矿高22%, 较土壤高近50%。

2.5 油母页岩矿和灰渣放射性核素含量

岩石中放射性核素含量与地质形成有关, 对长半衰期天然放射性核素铀-238、钍-232、镭-226和钾-40, 在不同岩石中的含量是不同的, 土壤中的放射性含量主要由原始岩石的放射性决定。现将本调查结果列于表 6。为便于比较, 把广东省土壤中放射性核素含量的调查.数据^[4]一并列于表 6内。

由表 6可见, 油母页岩矿与灰渣中放射性核素含量均髙于广东省土壤及对照区土壤中有关放射性核素含量, 其中以灰渣最高, 其原因在于浓集; 矿石次之, 此表明在其地质形成时就伴生有较多的长寿命放射性核素。灰渣中的铀-238、钍-232、镭-228和镭-226较土壤高出13%~38%, 此种趋势与前述地球γ辐射水平测量结果一致。

3 结果与讨论 3.1 关于油母页岩与灰渣的放射性水平

分析测量结果表明, 油母页岩和灰渣与对照土壤比较, 除空气中氡、及其子体浓度、长寿命α放射性核素比活度无显著差别外, 其它各项指标都有明显差别。

总体上来说, 油母页岩矿石放射性水平较对照土壤约高10~20%', 而灰渣放射性水平比土壤约高30~50%。这意味着油母页岩开采、冶炼作业工人会受到多一些天然辐射作用。按一个工作日8小时占一天的1/3推算, 估计作业工人所受到的附加辐射作用约为自然辐射本底水平的10%左右。

3.2 关于灰渣的综合利用

随着油母页岩矿的开采、冶炼, 灰渣将越来越多。目前, 油母页岩灰渣己开始用于制砖、生产水泥方面。但从本次调查结果看, 灰渣的放射性核素含量不但高于土壤, 亦高于我国常用煤渣等工业废渣^{[5, 6, 7]}。在综合利用此类灰渣时应注意采取适当的卫生防护措施。

3.3 关于长期小剂量电离輻射所致生物效应

人类自古以来就受到天然辐射作用, 此类作用对人体健康影响如何?众说纷云。ICRP26号出版物中提出随机性生物效应的理论, 并按大剂量照射所得材料作出危险度估计, 认为辐射致癌致遗传影响这类随机效应与剂量的关系是无阈直线型^[8]长期小剂量照射足否如此, 没有直接证明的材料。据高本底辐射研究组新近报告^[9]阳江高本底辐射地区居民长期所受天然辐射照射剂量3倍于一般本底辐射地区的居民, 但其癌症与白血病死亡率、遗传性疾病.与先天性畸形发生率都未观察到増加。高本底辐射研究组认为, 小剂量、低剂量电离辐射长期持续照射条件下的辐射生物效应可能存在实际阈值, 而不是现行线性无阈模式^[2]。

油母页岩与灰渣场所作业人员所受天然辐射虽然比对照区约高20~30%, 但远低于阳江高本底辐射地区。应用上述阳江高本底辐射地区研究成果进行评价, 笔者认为从事油母页岩生产的人员所受辐射水平作为单一职业因素, 不致产生临床上可检出的不良健康影响。

参加工作人员:刘小莲、吴自香.麦维基.张瑞香.郭义曹.曾晋祥.黄嘉麟、舒冬珍.谭光享, 高兆华。

(本文在调查测定.数据处理分析中得到查永如主任医师的指导, 特致谢忱)