人类生活在自然环境中不可避免地受到环境辐射, 这些辐射有80%来自天然辐射, 而天然辐射剂量中又有35%是氡及其子体引起的, 因此, 氡及其子体的生物学危害已引起人们极大注意, 大量研究表明, 吸入过量的氡及其子体会使肺癌的发病率显著升高。因此, 加强对环境空气中氡及其子体浓度的监测工作是十分必要的, 为此我们于1992~1994年, 对海南省室内外空气中氡及其子体浓度进行了调查。

1 地理概况 1.1 地理位置

海南岛位于我国南端, 地处北纬18° 10'至20° 10', 东经108° 37'至111° 3'之间, 面积33920km², 属热带海岛, 北面隔琼州海峡与雷州半岛相望, 南濒北部湾, 南和东南临及广阔的南海和太平洋。

1.2 地貌特征

海南岛近似椭圆形, 从东北向西南伸长, 中部以五指山、英哥岭为隆起核心, 向外周逐级递降, 由山地、丘陵、台地、平原组成环形层状地貌, 岛上岩层北部以玄武岩和凝灰岩为主, 东西两部以石英岩、板岩和洼岩为主, 中南部则以花岗岩为主。

2 调查方法 2.1 氡的测定

本次调查以双滤膜法为主, 径迹法、氡报警仪法作为参考。

A.双滤膜法  采用FT-648绝对测氡仪, 流速40L/分, 采样时间30分钟。

B.氡报警仪法  用该仪器连续测定24小时氡浓度变化。

C.径迹法  测氡杯为圆柱形塑料杯, 内装CR-39塑料片, 测氡杯在室内放置3个月, 所有收集后的塑料片和空白塑料片(作本底对照, 放在原包装袋中保存)一起进行蚀刻, 然后用显微镜观察计数200个视野的径迹数, 计算氡浓度。

2.2 氡子体测量方法

采用改进的Tsivoflou法和Markov快速潜能法, 用DK-60微尘采样器以40升/分, 采样5分钟, 后用FD-3015射气监测仪测量采样后7-10分钟滤膜α放射性, 并计算氡子体α潜能。

2.3 调查了19个县、市、测量点482个。 3 结果与分析 3.1 分析检验

经W检验, 全省室外、室内氡浓度分布均属对数正态分布。

从地区来看, 最高值为兴隆度假村(室内87.39 ±44.40Bq·m^-3, 室外36.52 ±37.21Bq·m^-3), 依次为陵水(室内55.80 ±81.60Bq·m^-3, 室外34.33 ± 31.16Bq·m^-3)、白沙(室内42.91 ±11.78Bq·m^-3, 室外43.30 ±13.89Bq·m^-3)、乐东(室内37.25 ± 31.94Bq·m^-3, 室外20.83 ±14.92Bq·m^-3)、儋县(室内33.96 ±5.10Bq·m^-3, 室外, 31.92 ±9.70Bq· m^-3)、东方(室内32.28 ±6.09Bq·m^-3, 室外30.64 ±8.55Bq·m^-3); 最低为屯昌(室内6.80 ±2.77Bq· m^-3, 室外5.43 ±1.84Bq·m^-3), 文昌(室内8.45 ± 2.76Bq·m^-3, 室外6.62 ±0.82Bq·m^-3), 室内氡浓度差异约12倍, 室外约6.7倍, 这可能与土壤地质有关。

海南室内与室外氡浓度变化不大, 主要是海南气候特点, 门窗通常是开着的, 通风良好, 以致氡浓度差异较小。

3.2 地面氡浓度与地表γ辐射浓度相关性分析

结果见表 1。

以8个县市实测的环境地表空气中氡浓度均值为因变量(Yi), 相对应的环境γ辐射水平均值为自变量, 求出氡浓度与γ辐射水平相关系数r=0.76。说明:氡浓度与地表γ辐射之间有一定的关系, 呈正相关。

3.3 不同建筑材料对室内氡浓度的影响

目前本省住宅的建筑材料结构大致有六种类型, 各种建筑材料类型的住房室内氡浓度见表 2。

由表中可见, 岩石作建材室内氡浓度最高, 其次是火山石, 砖混结构。从调查结果可看出, 室内氡水平变化影响因素是复杂的, 除建筑材料外, 地基中氡析出率, 室外空气中氡浓度水平以及室内空气交换率等因素都会显现出各自重要作用。如岩石和火山石建造房屋, 室内氡浓度通常较高, 可是在海滨区域因受海洋低氡气流的影响结果室内氡浓度偏低。相反, 木质房屋, 在内陆因地表辐射水平较高的区域室内氡水平也较高。

3.4 室内氡子体潜能浓度变化

室内氡子体的日变化测量在海口地区进行, 间隔一小时采样一次, 连续48小时采样测量, 附图显示了室内氡子体潜能浓度日变化。

结果表明, 氡子体潜能浓度早晨6~8点出现最高值, 此段时间大气层比较稳定, 近地面空气中氡子体潜能浓度较高, 随着太阳辐射, 近地面气温升高, 较低层空气中氡子体潜能浓度急剧下降, 直至16~ 18时出现最低值。

3.5 温泉水对氡浓度的影响

海南兴隆地区的度假村宾馆温泉水作为浴用, 因而客房中氡浓度明显增高。从结果看, 兴隆地区氡浓度比邻近地区高8倍, 温泉水氡浓度为1210.0Bq·L^-1, 该地区地面水(自来水)中氡浓度为35.1Bq·L^-1, 前者为后者的34.5倍。

3.6 室内氡及其子体浓度与通风条件的关系

在相同房间室内开空调密闭, 通风条件差, 氡浓度(30.01Bq·L^-3), 明显高于不开空调(7.48Bq· L^-3); 室内开窗与不开窗氡子体浓度差异亦很明显, 不开窗为4.39mWL, 而开窗为2.45mWL, 可见室内通风状况对氡浓度有直接影响。

3.7 双滤膜法和径迹累积测氡法比较

为检验双滤膜法的可行性, 我们在同一地点采用两种方法进行比较测量, 结果见表 3。结果表明两种方法结果相近似。

3.8 居民受照剂量估算

假设成人停留在室内的平均呼吸率取0.79m³h^-1, 停留在室外的取1m³h^-1, 室内未附着份额fp值的范围取0.01~0.05, 气溶胶粒度直径AN ID取0.1~0.2微米, 平均室内停留因子取0.8, 室外0.2, 这样成年居民吸入氡子体可按照U NSCEA R1988年报告给出剂量当量转换因子进行估算, 全省成人年平均有效剂量当量为1.20mSv。

表 4列入有关国家或地区公众吸入氡子体所致有效剂量当量值, 海南省与香港相近似。

目前虽然有关环境氡子体诱发肺癌缺少流行病学资料, 但矿工的流行病学研究资料已有报道, 肺癌死亡率的增加与氡子体潜能暴露之间关系不排除无阈正比相关的可能性, 肺癌危险的增加对所有年龄组均值为(5~15)×10^-6WLM^-1·a^-1[7] ICRP50号报告中提出室内氡子体诱发肺癌危险度为0.6~ 1.8 ×10^-8WLM^-1, 这与有人认为对一般公众氡子体诱发肺癌危险度为100 ×10^-6WLM^-1可能基本一致^[7]。如果按此系数估算海南居民受环境氡子体平均年暴露量为7.52WLM, 预计全省每年为131~ 348例肺癌死亡。