长期以来，自然界中所有生物体每时每刻均受到电离辐射的照射，这种照射既有来自外层空间的宇宙辐射，也有来自原始存在于地球上的放射性核素产生的原生辐射。为摸清环境天然放射性水平和分布，调查和掌握全国环境状况和发展趋势，1983—1990年，国家环保部门开展了第一次全国环境天然放射性水平调查，取得了较为完整的环境天然放射性水平资料。此后，国内尚未开展类似的全国范围调查^[1]。

距离第一次环境天然放射性水平调查研究已经过去30年，近年来社会经济发展进程加快，一些伴随辐射的生产活动（如伴生矿的开采、冶炼，核电厂的运行，非密封放射性物质的生产、利用等）迅速增加，导致这些天然存在的放射性物质发生迁移、富集或再分布，引起部分区域的天然辐射环境发生显著改变，导致越来越多的环境问题日益凸显。人类的实践活动可导致天然放射性水平分布发生变化，这种变化对人类和环境会产生影响，有必要重新确定和研究环境天然放射性水平，以便及时发现可能的变化。

此外，第一次全国环境天然放射性水平调查时，防城港市尚未建市，30年内，经济社会迅速发展，城市概况发生变化。若继续沿用30年前的调查结果对区域环境进行评价，已经不符合现状要求。因此，需要重新开展环境天然放射性水平调查研究。

1 材料与方法 1.1 调查区域概况

防城港市地处广西壮族自治区的南部，北部湾之滨，位于北纬20°36'～22°22'、东经107°28'～108°36'，东临钦州，北靠南宁，西面与崇左毗邻，西南与越南接壤，南向北部湾，作为北部湾经济区的核心城市之一，是国内唯一与东盟各国陆海相连的城市，也是国内面向东盟合作的最佳出海通道，在国家区域发展和对外开放格局中具有重要的战略地位^[2]。作为一座重要的滨海城市、港口城市、边关城市，该城市的生态环境保护工作也被列入了北部湾经济区发展规划的重点。

城市的环境放射性水平是生态环境保护工作的重要组成部分，事关人民群众的身体健康、城市的安全以及社会的稳定。为了解防城港市环境天然放射性水平分布与变化，本文根据新的调研资料，对防城港市防城区、港口区、东兴市等地区约3 300 km²范围开展环境天然放射性水平调查，并对其放射性特征和分布规律进行分析探讨，获取该城市环境天然放射性现状水平、分布及其规律的基础资料。在此次调查中，通过详细阐述环境地表γ辐射剂量率调查监测方法、监测数据处理与结果评价，为其他环境放射性水平调查研究积累数据资料。

1.2 点位布设

根据GB/T 14583—93^[3]的要求，对于一定区域内的环境γ辐射调查，以适当距离网格均匀布点。在此次调查中，以10 km × 10 km网格按面积均匀布点，在每个测点同时进行原野、道路及建筑物内的γ辐射剂量率测量。考虑到城市的地理情况，原野、道路和建筑物内的测点数可适当调整。在人口密集区、风景名胜区加密布点。在各乡、镇、街道均布设测点至少1个。在潜在核电厂场址区域加密布点。考虑到土壤类型增设土壤加密点。此次共布设γ辐射剂量率监测点位189个，在测量时，对室内与室外测点的周围环境特征分别进行了详细记录（建筑物结构、路面材料等）。

1.3 仪器与测量方法

本次监测均用FH40G型X-γ剂量率仪，采用现场直接测量法，并严格按照有关规范要求进行。把仪器按使用要求正确连接好，将各开关置于正确合理位置，开机预热20 min，并观察仪器有无异常，待仪器进入正常状态后再进行测量。在测点周围10 m半径范围内，用仪器进行巡测，观察辐射场是否均匀，保证测量点的代表性。测量时，探头质量中心距地面1 m，每10 s读1次数，连续读取10个数据并作好记录，按Grubbs准则剔除可疑值^[4]，取平均值代表点的测量值。在测量中若发现仪器读数偏高或偏低时要认真查明原因，是仪器故障则按仪器说明书要求处理，若是辐射场异常所致，应酌情加密测量，确定其范围。记录人员除做好原始测量数据的记录外，还根据地物特征把点位正确标定在布点图上，对测点周围的环境特征作详细的描述记录。并对监测时间、气象条件、建筑物类型都记录到原始记录表上。测量时选择良好的天气，必须在雨停10 h后才进行测量。

1.4 质量保证 1.4.1 人员培训

监测人员经考核合格并持有合格证书上岗，所有野外测量、现场采样均要求有2个以上人员参加。

1.4.2 仪器检定、期间核查和比对

按照量值溯源关系，所有监测仪器均按测量仪器设备周期检定计划，每年送国家法定计量检定单位进行检定1次，以保证检定/校准结果能够溯源到国家计量基准。每年参加仪器比对^[5]，并通过期间核查确保仪器的正常运行。

1.4.3 稳定性检验

为了保证此次监测中仪器设备性能正常，在每天的测量开始前和结束后，监测人员每天早晚在相同地点中进行稳定性检验（2次/d），并记录数据。监测仪器稳定性检验数据见表1，稳定性偏差结果（%）均小于10%，表明此次监测所使用的仪器性能良好。

1.4.4 数据核查

为做好数据核查工作，对现场监测所记录的纸质数据与电子数据，各监测小组采取内部交叉审核，各负责人员层层把关、严控质量，切实把好数据质量关，保障数据真实可用。

1.5 数据处理 1.5.1 监测数据平均值的计算

对γ辐射监测点读取的10个数据，用Grubbs准则剔出可疑值^[4]，取其平均值代表点的测值。每组数据只能作1次剔出，剔出后最少有8个数据。本次监测均用FH40G型X-γ剂量率仪，γ辐射剂量率采用下式计算：

$ {D}_{r}=k\overline{X}-{D}_{\text{水}} $

(1)

式中：D_r—γ辐射空气吸收剂量率，nGy/h；

k—仪器刻度系数；

$\overline{X}$ —测量时连续读取十个数据的平均值，nGy/h；

D_水—仪器在水面上对宇宙射线的响应值，nGy/h。

1.5.2 仪器对宇宙射线响应值的扣除

仪器对宇宙射线响应测量点位选择广西南宁市大王滩水库水面中央（北纬：108°18′44′′；东经：22°35′15′′；海拔高度：108 m），监测点位水深超过10 m，乘坐船只为木船。测量宇宙射线时仪器探头放在同一地点同一平面，测量时，读取100个读数，以有效读数的平均值作为测量结果。宇宙射线响应值修正方法根据HJ/T 61—2001^[4]附录B进行，文中的监测结果均已扣除仪器对宇宙射线的响应值。

2 结　果 2.1 地表γ辐射空气吸收剂量率监测结果 2.1.1 调查区域γ辐射空气吸收剂量率分布特征

统计表明，调查区域γ辐射空气吸收剂量率数值主要集中在40～160 nGy/h，占测点数的90%。其中，0～40 nGy/h的测点数约占总测点数的4%，160～240 nGy/h的测点数约占总测点数的6%。防城港市γ辐射吸收剂量率分布直方图见图1。

调查区域γ辐射吸收剂量率平均值为100 nGy/h，测值范围为6.7～231 nGy/h。变异系数为37.8%；偏度系数为0.46，分布曲线左尾端较厚，表明γ辐射吸收剂量率中测值偏低的数据占比较多；峰度系数为0.13，分布曲线较为平缓，表明γ辐射吸收剂量率测值的频数分布曲线顶端呈扁平分布。

2.1.2 不同城区原野、道路、建筑物室内γ辐射空气吸收剂量率

该城市不同城区的原野、道路、建筑物室内γ辐射空气吸收剂量率详见表2，在调查区域的189个测点中，γ辐射空气吸收剂量率监测结果范围值为6.7～231 nGy/h，平均值为100 nGy/h。以测点均值相比较，在原野、道路、室内测值中，均为东兴市最高、防城区居中、港口区最低。γ辐射空气吸收剂量率分布直方图见图2，三类测点的大致分布可知，原野点偏小（范围6.7～167 nGy/h，均值80 nGy/h），道路点次之（范围29～161 nGy/h，均值96 nGy/h），建筑物室内偏大（范围65～231 nGy/h，均值141 nGy/h）。其中调查区域γ辐射空气吸收剂量率< 30 nGy/h的测点共3个，2个为原野测点，1个为道路测点；> 170 nGy/h的测点共7个，均为建筑物室内测点。

2.1.3 不同路面材料道路的γ辐射空气吸收剂量率

不同路面材料道路的γ辐射空气吸收剂量率见表3。调查区域道路γ辐射空气吸收剂量率范围为29～154 nGy/h，其中泥沙路（12个测点）均值最高，为109 nGy/h；水泥路（34个测点）均值居中，为92 nGy/h；砂石路（7个测点）均值最低，为83 nGy/h。

2.1.4 不同类型土壤的原野γ辐射空气吸收剂量率

防城港市西北山区以赤红壤、水稻土、潲育水稻土等为主，主要种植旱地作物和经济林；南部丘陵沿海地带为市内重要水稻耕作区，多分布砖红壤、咸酸水稻土、酸性硫酸盐土、酸性紫色土、滨海潮滩盐土等^[6]。表4中列出了8不同类型土壤、53个原野测点的γ辐射空气吸收剂量率，其中赤红壤均值最高，为87 nGy/h；酸性硫酸盐土均值最低，为67 nGy/h。

2.1.5 不同建筑材料室内的γ辐射空气吸收剂量率

不同建筑材料室内的γ辐射空气吸收剂量率见表5。其中钢筋混凝土结构的建筑物室内测值最高，砖木结构的建筑物室内测值最低，表明了建材的类型影响了室内γ辐射空气吸收剂量率。

2.1.6 不同旅游景点的γ辐射空气吸收剂量率

不同旅游景点的γ辐射空气吸收剂量率见表6。各旅游景点的γ辐射空气吸收剂量率测值范围为77～136 nGy/h。

2.2 研究地区与1987—1988年广西壮族自治区环境天然贯穿辐射水平调查研究对比表

表7中列出了1987—1988年广西环境天然放射性水平调查结果^[7]，包含了防城港在内的全区环境地表天然放射性水平。各旅游景点的γ辐射空气吸收剂量率测值范围为77～136 nGy/h。

将表2~表6的监测结果与表7的统计结果相比较可知，防城港市的γ辐射空气吸收剂量率（范围6.7～231 nGy/h，均值100 nGy/h），与1987—1988年广西环境天然放射性水平调查^[7]结果（范围11～304 nGy/h，均值63 nGy/h）相比较，测值范围属同一水平，均值略有升高。

2.3 年有效剂量当量的估算

根据此次γ辐射空气吸收剂量率调查结果，根据GB/T 14583—93^[3]可计算出当地居民的年有效剂量当量。

$ H = DKt $

(2)

式中：H表示人体所受年有效剂量当量，Sv；D为环境地表γ辐射空气吸收剂量率，Gy/h；K为转换系数，0.7 Sv/Gy^[8]，t为环境停留时间，h。由此可以求得陆地γ辐射对人体产生的年有效剂量当量范围为0.04～1.41 mSv，均值为0.61 mSv。

3 讨　论

该城市的地表γ辐射剂量率水平（6.7～231 nGy/h）与1987—1988年广西壮族自治区环境天然贯穿辐射水平调查研究结果（10.7～239 nGy/h）一致，表明整个调查区域内γ辐射环境质量状况未见异常。

防城港市的γ辐射剂量率水平调查结果表明，原野点最小（范围6.7～167 nGy/h，均值80 nGy/h），道路点次之（范围29～161 nGy/h，均值96 nGy/h），建筑物室内最大（范围65～231 nGy/h，均值141 nGy/h）。这是由于道路和建筑物建材的类型和来源与30年前相比发生了很大变化，另外，部分地区的道路也由过去的泥土路变成了水泥路等因素所致。

该地区的陆地γ辐射对人体产生的年有效剂量当量范围为0.04～1.41 mSv，均值为0.61 mSv，仍然属于正常环境水平。该地区不属于高本底地区^[9]，不会对居民产生不良影响。

除地质成因外，人类社会生产实践活动也会影响地表γ辐射剂量率，包括道路、建筑等各类建材中的放射性核素会影响这些工程及周边的辐射剂量率^[10]。此次调查中，建筑物室内监测点位的γ辐射空气吸收剂量率与1983年的调查结果相比较，均值有少量升高，表明了室内环境中天然放射性水平有不断增加趋势，但仍然处于正常环境水平。因此，对于建材中的放射性水平的含量应当引起重视。