2. 重庆市卫生防疫站
现已确认,氡及其子体的吸入是导致人体肺癌的主要因素之一。已有的调查表明,地下建筑物内的氡浓度明显高于地面建筑物内的氡浓度,所以地下建筑物内氡浓度的调查已越发受到关注。重庆是山城,由于历史的原因,重庆有大量地下工事,且正在被有效地开发利用。所以,地下建筑物内高浓度氡及其子体对人体的照射不容忽视。本文给出了重庆市四个大行政区几种不同用途的地下建筑内氡浓度的测量结果,讨论了氡浓度的有关影响因素,并对氡子体所致内照射剂量进行了估算。
一 测量点的选择与测量方法本次调查选择了重庆市中区、与市中区相对的长江对岸的江北区、新的开发区沙坪坝区以及离市中区约40公里靠近缙云山的北碚区。建筑物用途包括地下旅馆、娱乐场、餐厅、办公室、会议室、商店、车间、仓库及地下过道。建筑材料多为混凝土、水泥、砖、水磨石等,也有未用任何成品建材覆盖的裸露岩石结构。通风方式有机械送地下风、机械送地面风及自然通风。
用FJ-125氡氰测量仪测量氡浓度。闪烁室抽至真空后小气流循环收集人体呼吸带高度的空气样品,采样后封闭3小时后测量。仪器用液体标准镭源进行刻度,并与参加过全国比对、误差小于5 %的ZyW-8501型测氡仪进行比对,在25%内符合。仪器探测下限可达2.0Bqm-3。
在采样的同时,测量并记录气温、气压、风速等气象参数。
为了克服室内氡浓度的季节变化和日变化带来的影响,本调查选定在1988年10-11月进行,采样时间控制在上午9-11时、下午4-6时。因为根据UNSCEAR1982年报告以及我国的调查结果,春(3-5月)秋(9-11月)季室内氡浓度接近全年平均值,日变化规律是上午8-11时接近日平均值。我们曾对地下建筑物内上午9-11时和下午4-6时的平行样品进行了测量,二者在1.0%范围内符合。因此,本调查的测量结果不再进行季节修正和日变化修正,认为它代表了地下建筑物内全年平均氡浓度。
二 结果与讨论(一)不同用途的地下建筑物内氡浓度的比较:我们对重庆市51个地下建筑物内空气样品氡浓度的测量,按不同用途(即旅馆、餐厅、娱乐场、仓库和其他)分为五类,将结果列于表 1。统计检验结果,氡浓度近似呈对数正态分布。地下建筑内氡浓度几何平均值为25.03Bqm-3,约为地面室内的3倍。地下旅馆在所有用途类型地下建筑中氡浓度最高,约为地面室内的5倍。
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表 1 不同用途地下建筑物内氡浓度(Bqm-3) |
(二)不同地区地下建筑物内氡浓度的比较:由于重庆的特殊地理环境,几个大行政区的地质结构不尽相同,开发及建筑结构情况也不一致,因此,地下建筑内氡浓度随地区的分布而变化(见表 2)。
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表 2 重庆四大行政区地下建筑物内氡浓度(Bqm-3) |
(三)建筑材料与氡浓度的关系:重庆地下建筑除有用混凝土、水泥、砖、水磨石等对墙、顶、地板进行被覆外(下称成品建材结构),也有一些未用任何成品建材被覆的裸露岩石结构(岩石均为砂岩,下称砂岩结构)。调查结果,成品建材结构的地下建筑内的氡浓度约为砂岩结构的4倍(见表 3)。砂岩与成品建材226Ra含量不同可能是导致这一结果的原因(见表 4)。砂岩在所有类型的岩石中226Ra含量最低,同时也显著低于混凝土、水泥、砖的226Ra含量。市中区地下建筑内氡浓度较高可能与此相关,因为市中区地下建筑绝大部分是成品建材结构(被被覆的岩石亦为砂岩),而在其他三个区未用成品建材被覆而投入使用的地下建筑占一半以上(砂岩硬度大,毛洞可直接使用)。重庆地面室内、室外氡浓度较低(室外平均氡浓度为6.38Bqm-3,地面室内氡浓度接近世界平均室外氡浓度),可能与重庆这种砂岩地质结构是相联系的。
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表 3 不同建筑材料的地下建筑物内氡浓度(Bqm-3) |
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表 4 不同建材的226Ra含量*(Bqm-3) |
(四)通风方式对氡浓度的影响:为了排除地理分布和建筑材料不同带来的影响,我们选定市中区成品建材结构的地下建筑物,进行氡浓度与通风方式关系的调查。结果(见表 5)表明,采用机械送地下风(内循环,管道通风)的地下建筑氡浓度最高,采用自然通风者次之,采用机械送地面风者氡浓度最低。可见,对于地下建筑,采用机械送地面风可有效地降低地下建筑内的氡浓度。
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表 5 不同通风方式地下建筑物内氡浓度(Bqm-3) |
(五)地下建筑物内氡与其子体平衡因子F:在测量氡浓度的同时,我们用单滤膜Thomas三段法对不同建筑内13个样点测量了氡子体,与相应样点的氡浓度相比后得出了平衡因子F值,平均值为0.51(0.28~0.80)。在下面的平衡当量浓度(EEC)计预以及剂量估算中,我们采用UNSCEAR1982年报告的建议值,室内、外F值分别取0.5和0.6。
(六)EEC频数分布:所测地下建筑内氡子体平衡当量浓度EEC的频数分布见表 6。EEC=氡浓度×F。1CRP 50号报告建议:未来的建筑物内EEC合理上限定为100Bqm-3,现有建筑内采取简单补救的EEC行动水平EEC为200Bqm-3。调查结果表明,EEC超过200Bqm-3的样点占4.0%,EEC超过100 Bqm-3的样点占7.9%,60.7%的样点的EEC小于20Bqm-3。
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表 6 重庆地下建筑物内EEC频数分布 |
氡及其子体进入体内后,对人体形成了内照射。但是吸入的氡本身在整个体内的分布较均匀,在组织中的溶解度低,它产生的有效剂量当量与其子体相比通常是很小的,因此在作剂量估算时可只考虑氡子体。ICRP50号报告(1987年)综合了UNSCEAR1982年报告、NEA/OECD1983年报告、NCRP1984年报告的剂量转换系数,并考虑到铀矿工肺癌流行病学研究结果,给出了新的剂量转换系数H/E[4](H2为有效剂量当量,E为氡子体照射量),同时报告建议区分室内住宅和其它室内(如工作场所)的年照射量,这为计算包括地下建筑在内的室内氡子体致人体内照射剂量提供了方便。因此,我们采用ICRP50号报告给出的剂量转换系数。在气溶胶活性中值AMD取0.15μm,室内、外氡子体混合物α潜能未结合态份额fp分别取0.03和0.05,室内住宅、工作场所、室外呼吸率分别取0.60、1.00和1.00m3h-1的条件下,由ICRP50号报告得出的H/E列于表 7。
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表 7 根据ICRP50号报告得出的计量转换系数 |
在计算年照射量时,如果按每天实际居留时间如室内住宅12小时、工作场所8小时、室外4小时,则年居留时间分别为4400、2900、1460小时;由于氡子体浓度呈周日变化,一般室外夜间氡子体浓度为中午的2-5倍(室内氡子体浓度周日变化略低一些),而人们在室内住宅中的居留时间绝大部分是在夜间,在工作场所和室外的居留时间则是在白天,所以如果按实际居留时间与日平均氡子体浓度积分则低估了室内住宅中的照射量,加大了工作场所和室外的照射量。于是根据ICRP50号报告的原则,针对我国具休情况,引入特别照射量模型:
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其中C为氡子体浓度(EEC)。
根据以上参数,代入氡浓度值,计算出地下建筑内工作人员由于吸入氡子体所致的年有效剂量当量列于表 8。地下建筑中的工作人员所受的年有效剂量当量平均为0.6mSv,比地面室内工作人员高64%。因此,对地下建筑物内氡及其子体照射应当引起足够重视,必须加强调查监测管理,积极采取一些必要的降氡防氡措施,如机械送地面风、控制建材中放射性核素(226Ra)的含量、内表面用塑料护板或化纤塑料布覆盖等,为人们身体健康提供保障。
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表 8 各类地下建筑物内工作人员人均年有效剂量当量(mSv) |
[1] |
UNSCEAR. UNSCEAR Report 1982. UN New York, P.36~136.
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[2] |
ICRP. ICRP Publication No.50. Oxford. 1987, P.10~17.
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