中国辐射卫生  2006, Vol. 15 Issue (2): 149-150, 152  DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2006.02.010

引用本文 

张林, 胡灿云, 蒙晓莲, 何展. 广州地铁一号线放射性水平及所致工作人员剂量评价[J]. 中国辐射卫生, 2006, 15(2): 149-150, 152. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2006.02.010.
ZHANG Lin, HU Can-yun, MENG Xiaolian, et al. The Evaluation of Radiation level and Dose of Workers in Guangzhou Metro Line 1[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2006, 15(2): 149-150, 152. DOI: 10.13491/j.cnki.issn.1004-714x.2006.02.010.

基金项目

广东省医学科研基金资助(编号:B1997380)

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收稿日期：2005-10-31
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广州地铁一号线放射性水平及所致工作人员剂量评价
张林 1, 胡灿云 2, 蒙晓莲 3, 何展 3     
1. 广州市疾病预防控制中心, 广东 广州 510080;
2. 广州市卫生监督所;
3. 广州市地下铁道总公司
收稿日期：2005-10-31
基金项目：广东省医学科研基金资助(编号:B1997380)
作者简介：张林(1966~), 男, 重庆市人, 副主任技师, 从事放射卫生防护工作.
摘要：目的 了解广州地铁一号线放射性水平及所致工作人员有效剂量。方法 采用FD-71A闪烁辐射仪及Rn-Tn探测杯对车站γ辐射水平、222Rn、220Rn累积浓度进行了测量分析, 计算了所致工作人员年有效剂量。结果 车站γ辐射水平均值为17.74×10-8 Gy/h, 222Rn浓度均值为59.8 Bq/m3, 220Rn浓度均值为32.1 Bq/m3。222Rn、220Rn子体及γ辐射所致工作人员的年有效剂量总和为2.878 mSv/a。结论 广州地铁一号线车站放射性未给地铁工作人员带来额外的放射性剂量负担。
关键词：广州地铁一号线    放射性    有效剂量    
The Evaluation of Radiation level and Dose of Workers in Guangzhou Metro Line 1
ZHANG Lin 1, HU Can-yun 2, MENG Xiaolian 3 , et al     
Guangzhou Center for Disease Control and Prevention 510080 China
Abstract: Objective To find out the level of radiation and effective dose of workers in Guangzhou Metro line 1. Methods In metro stations, external Gamma-ray exposure rates were obtained by FD-71A radiance measurer, 222Rn and 220Rn concentrations were obtained by using Rn-Tn solid state nuclear track detectors developed by The National Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety, Chinese Centre for Disease Control.The annual Effective dose from Gamma、222Rn and 220Rn were calculated. Results The external Gamma-ray exposure average rate is 17.74×10-8 Gy/h, The average concentration of 222Rn is 59.8 Bq/m3, The average concentration of 220Rn is 32.1 Bq/m3.The total annual effective dose from Gamma、222Rn and 220Rn is 2.878mSv/a. Conclusion In the stations of Guangzhou in metro line 1, no more effective radiation dose to the workers has measured.
Key words: Guangzhou Metro line 1    Radiation    Effective Dose    

地铁属地下交通工具, 其放射性主要包括γ辐射引起的外照射和222Rn、220Rn引起的内照射。γ辐射来源主要是地层土壤和建筑材料中的226Ra、232Th、40K三种天然放射性核素产生的γ辐射。222Rn、220Rn分别由226Ra、232Th衰变产生的一种放射性惰性气体, 它们再进一步衰变产生一系列金属子体。室内222Rn及其子体被认为是空气最危险的污染物, 大量流行病学资料和实验室研究表明, 222Rn子体可以诱发肺癌[1], 联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)1982年提出[2], 人类生活在环境中(室内)吸入222Rn及其子体所受内照射剂量约占全部天然辐射所致有效剂量的一半。近年来发现222Rn及其子体还能诱发白血病、胃癌、皮肤癌等, 虽然对220Rn对人体的影响研究较少, 但其危害性是肯定的。对于地下建筑物来说, 放射性的危害问题更加重要, 因为地下建筑物置于地表之下, 四周均可释放222Rn、220Rn气体, 而且受到通风条件的限制, 通常地下建筑物内222Rn、220Rn浓度较地面建筑物高。

广州地铁一号线是广州市地铁规划路网的东西干线, 西起西朗站, 东止广州东站。正线全长18.497 km, 包括16座车站(其中2座地面站、14座地下车站)、15段区间, 于1999年7月正式通车。为评价广州地铁一号线放射性水平, 我们于1999~2000年对通车运营后的地铁车站放射性水平进行了监测分析, 并对其所致工作人员剂量进行了估算。

1 仪器与方法 1.1 仪器

γ辐射直接用上海电子仪器厂生产的FD-71A闪烁辐射仪测量。222Rn、220Rn采用中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所生产的Rn-Tn探测杯, 探测材料为英国RadtrackCR-39α固体径迹片。使用前经核工业第六研究所刻度。

1.2 测量方法

γ辐射测量选择离墙1m以上、地面1.3m的位置, 站台、站厅采用对角线布点, 测20点次, 其他房间采用梅花式布点, 测5个点次。数据的修正采用文献[3]的方法。222Rn、220Rn:在测量现场将CR-39α固体径迹片用透明胶布固定在探测杯底部, 然后放于售票亭或文件柜顶部, 离墙10cm。放置时间为3个月左右, 分1~3月、4~6月、7~9月、10~12月时段进行, 收样时立刻将径迹片放于铝箔袋中密封保存, 带回实验室蚀刻和测量。

2 结果与讨论 2.1 γ辐射水平

各车站的γ辐射水平的测量结果列于表 1。

表 1 广州地铁一号线车站γ辐射水平(×10-8 Gy/h)

结果表明各站γ辐射水平差异无显著性(P > 0.05), 范围为16.16×10-8 ~19.49×10-8 Gy/h, 均值为17.74×10-8 Gy/h。γ辐射水平均值与广州市室内γ辐射水平均值16.8×10-8 [3]Gy/h十分接近, 属正常本底水平。站厅和站台γ辐射水平明显高于其它地点(P < 0.05), 主要原因是地板使用了放射性水平较高的花钢岩板材引起的; 控制室、会议室、票务室、环控室γ辐射水平之间无明显差异(P > 0.05)。

2.2 地铁中的222Rn、220Rn浓度 2.2.1 不同监测点222Rn、220Rn浓度比较

各车站的222Rn、220Rn浓度的测量结果列于表 2。浓度为1~3月、4~6月、7~9月、10~12月时段监测结果的均值。结果显示全线222Rn浓度平均值为59.8 Bq/m3, 其中坑口站最低(42.9 Bq/m3), 西门口站最高(96.3 Bq/m3), 长寿路、陈家祠、西门口三个站222Rn浓度明显高于其他各站(P < 0.01), 主要原因可能是有断裂带从它们附近穿过。与同期广州市33间住房调查结果相比较, 低于33间住房的平均浓度(79.1 Bq/m3)[4], 与红砖结构的住房222Rn浓度相当(56.0 Bq/m3)。高于北京地铁222Rn浓度的调查结果(23.5 Bq/m3)[5]。

表 2 各车站的222Rn、220Rn浓度

全线220Rn浓度平均值为32.1 Bq/m3, 其中西朗站最低(18.4 Bq/m3), 长寿路站最高(50.1 Bq/m3), 但各站之间差异无显著性(P > 0.05)。低于同期广州市16间住房的调查结果(190.1 Bq/m3)[4]。不同监测点比较, 222Rn、220Rn浓度均为站台最低(分别为60.8、27.3 Bq/m3), 环控室222Rn最高(69.3 Bq/m3), 会议室220Rn最高(36.4 Bq/m3)。站台222Rn、220Rn浓度低于其他监测点, 主要原因是除机械通风外, 还受到列车进出站时产生的活塞风的影响。

2.2.2 不同季节累积222Rn、220Rn浓度比较

不同监测点、16座车站不同季节累积222Rn、220Rn浓度比较分别见表 3。

表 3 16座车站不同季节222Rn、220Rn浓度(Bq/m3)

不同季节累积222Rn浓度相比较, 全线7~9月最低(49.9 Bq/m3)、1~3月最高(68.8 Bq/m3), 4~6月、7 ~9月低于1~3月、10~12月, 这与瞬时222Rn浓度变化趋势相一致[6]。220Rn浓度以10~12月最低(18.2 Bq/m3)、7~9月最高(47.4 Bq/m3)。图 1为222Rn、220Rn浓度与室内空气湿度、温度的关系, 其中浓度为全线不同季节的平均值, 空气湿度、温度为瞬时222Rn浓度监测时的测量值[6]。图 1显示, 随着空气湿度的增加, 222Rn浓度有降低的趋势, 主要原因是建筑材料和周围土壤的含水量随着空气湿度的增加而增加、土壤与空气温差加大, 阻止了222Rn的析出, 从而减少地铁内222Rn的来源, 222Rn浓度随之降低。另外4~9月是地铁空调使用较多的季节, 加大了地铁室内与室外的温差, 加速了室内与室外空气的对流, 从而降低了222Rn的浓度。220Rn浓度变化趋势与222Rn浓度变化趋势相反, 可能原因是220Rn半衰期极短, 影响因素较为复杂所致。

图 1 222Rn、220Rn浓度(Bq/m3)与室内空气湿度(%)温度(℃)的关系
2.4 剂量估算

广州地铁一号线车站年地铁工作人员每班工作8h, 每月22班, 全年在地下的停留的时间为2000h, 222Rn、220Rn子体及γ辐射所致工作人员有效剂量估算参数列入表 4。表中室内222Rn、220Rn浓度选自文献[4], γ辐射剂量率选自文献[3], 室外222Rn、220Rn浓度选自文献[7], 地铁内222Rn平衡因子为测量值, 其他参数选自文献[8]。

表 4 剂量估算参数

表 5 地铁工作人员人均年有效剂量及其比较(mSv)

室内外γ辐射所致地铁一号线车站工作人员年有效剂量当量为0.979 mSv/a, 与广州市居民0.966 mSv/a相近, 高于世界典型值[8](0.46 mSv/a)。车站工作人员吸入222Rn子体的年有效剂量当量为1.564 mSv/a, 比广州市居民1.751 mSv/a略低。吸入220Rn子体的年有效剂量当量为0.335 mSv/a, 比广州市居民0.436 mSv/a略低。吸入222Rn、220Rn子体的年有效剂量当量均高于世界典型值[8](0.76、0.07 mSv/a), 主要原因是来自地面室内222Rn、220Rn子体的剂量贡献。地铁一号线车站工作人员所受吸入222Rn、220Rn子体及γ辐射产生的年有效剂量当量总和为2.878 mSv/a, 略低于广州市居民3.154 mSv/a的所受有效剂量当量。其中γ辐射的贡献占34.0%、222Rn子体占54.4%、220Rn子体占11.6%。

3 结论

广州地铁一号线放射性水平未给地铁工作人员带来额外的放射性剂量负担。

(致谢: 广州市疾病预防控制中心邹容珠、黄润玲、莫素芳等参加了检测工作, 特此致谢。)

参考文献
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中华人民共和国卫生部.中国电离辐射水平及居民受照剂量(外照射部分)[Z].1986, 3.
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张林, 尚兵. 广州市室内222Rn、220Rn浓度调查[J]. 中国辐射卫生, 2004, 13(1): 36. DOI:10.3969/j.issn.1004-714X.2004.01.017
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尚兵, 唐莉, 曾力, 等. 北京地下铁道环境放射性水平及其工作人员受照剂量评价[J]. 中华放射医学与防护杂志, 1994, 14(6): 401.
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张林, 胡灿云. 广州地铁一号线222Rn浓度变化规律[J]. 中华预防医学杂志, 2002, 3(2): 115.
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吴增汉, 曾晋祥. 广东省居民室内空气氡、钍射气及其子体a潜能浓度水平及居民受照剂量[J]. 辐射防护, 1989, 9(6): 454.
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UNSCEAR 1996 Report[R].