测量室内外空气中氡(222Rn)及其子体浓度是估算其所致公众内照射剂量的基础。据文献[1]报道,影响氡和氡子体浓度的因素很多,其中包括时间与气象条件变化的影响。我们通过定点观测室内外空气中氡子体α潜能浓度,以探讨其随时间和气象条件变化的规律,为修正瞬时浓度作依据。
一 测量方法在杭州市区室内外,距地面1.5米高处采样。每2小时一次采样观测其昼夜变化。每月中旬取5~6天,每天上午(8~10时)和下午(14~16时)各采样一次,观测其季节变化。
采用快速潜能法[2]测量氡子体α潜能浓度。氡子体α潜能浓度(Cpot)计算公式:
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式中N(T1→T2)为测量时间T1→T2的α净计数:K为仪器刻度系数(5.78× 10-10Jm-3);总相对标准误差不大于30%。
二 结果与讨论1.昼夜变化:氡子体α潜能浓度昼夜变化见图 1.室内外氡子体α潜能浓度在4~ 8时之间最高,12~16时之间最低。室内在18~20时之间出现第二个峰值,室外在18时以后逐渐增高。8~10时之间的浓度,接近于日均值。氡和氡子体的昼夜变化,通常归因于大气稳定度的变化。早晨,大气呈逆温现象,影响垂直交流,空气中氡和氡子体浓度增高:太阳升起之后,低层大气被加热,逆温现象消失,氡和氡子体浓度下降:傍晚以后氡和氡子体浓度随大气稳定度增强而增高。
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图 1 氡子体α潜能浓度日变化趋势 |
2.氡子体α潜能浓度与气象条件的关系:晴天上午室内外氡子体α潜能浓度的均值分别为下午的1.7和1.8倍,有显著性差异(P<0.05)。阴雨天上午室内外的均值分别为下午的1.1和1.2倍,无显著意义的差异(P>0.05),见表 1。可见,晴天上下午氡子体α潜能浓度波动较大,阴雨天波动较小,这与文献[3]报道的德国的资料一致。
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表 1 气象条件对氡子体α潜能浓度的影响 |
我国南方多雨,根据本省15个气象观测点多年观测资料[4],全年降水日为132.5 ~173.5天,因此对不同气象条件下采样测量,对瞬时浓度进行相应的修正是必要的。
3.季节变化:对室内外各134次测量的数据,分别经过(Ki1)修正之后,再计算季均值及相应的修正因子(Ki2),结果列于表 2。氡子体α潜能浓度随气温和湿度的季节变化趋势见图 2。从表 2、图 2可见,室内外氡子体α潜能浓度,冬季最高,夏季最低,春秋二季接近于年均值。氡子体α潜能浓度与相对湿度的季节变化无相关趋势,与绝对湿度及温度的季节变化呈正相关。
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表 2 氧子体α潜能浓度季均值及有关的修正因子(Ki2) |
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图 2 氡子体α潜能浓度的季变化趋势 |
4.总修正因子:为了对采样测量的瞬时浓度进行修正,使其大致接近年均值,以(Ki1)×(Ki2)来确定与昼夜、天气情况及季节变化有关的总修正因子(Ki总)。结果如表 3
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表 3 总的修正因子(Ki总) |
5.实测值与修正值的比较:氡子体α潜能浓度的实测值与修正值的比较列于表 4。室内外各134个数据分别经过(Ki总)修正之后,其变化幅度、变异系数及几何标准差均比实测均值为小。这表明数据的离散程度由比较分散变为比较密集。氡子体α潜能浓度的频率分布服从对数正态分布,以修正值绘制的图形分布更为集中。我们认为用总修正因子(Ki总)对采样测量的瞬时浓度进行修正是可行的。
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表 4 氡子体α潜能浓度实测均值与修正均值的比较 |
一年来定点观测结果,阐明了室内外空气中氡子体α潜能浓度的某些变化规律。昼夜变化,睛天上下午波动很大。阴雨天甚小,8~10时采样测量的数据接近于日均值。季节变化,冬季最高,夏季最低,春秋二季接近于年均值。采样测量的瞬时浓度与昼夜、天气情况以及季节变化有关,对其修正问题作了探讨。
[1] |
UNSCEAR Report Ionizing Rodiation: Source and Effect.United Nation.New York 1982.
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[2] |
陈志恒, 等. 改进的氡子体和WL值的快速测定法[J]. 中华放射医学与防护杂志, 1983, 3(6): 17. |
[3] |
Thomas F.Gesell.Background atmospherics 222Rn Concentrations outdoors and indoors.Health phys.1983.45(2): 289.
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[4] |
浙江省气象局编.浙江的气候, 浙江科技出版社。杭州: 1980.
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