地下商场是国内近几年迅速发展起来的商业场所。据初步调查^[1], 地下商场内氡及其子体浓度较高, 且人口密集, 是人群集体有效剂量较高的场所。此类场所, 若无良好的机械通风设备, 场所内空气交换率较差, 高浓度的氡及其子体有可能对身体健康造成潜在危害。但全国、全省还没有对此类商场进行系统的测量, 为此, 我们于1998~1999年对全省地下商场氡浓度进行了系统的调查。

1 调查内容与仪器 1.1 采样测量点的选择

考虑到全省地下商场的结构、深度、层次及人员活动情况在全省10个地市共设113个采样测量点。

1.2 调查内容

调查地下商场内氡浓度, 估算地下商场内工作人员的年累积有效剂量当量, 并估算相应的肺癌发病率。

1.3 测量方法与仪器

用闪烁室法测量氡浓度, 仪器为ZYW8501型测氡仪。仪器本底为0.05计数/分, 刻度系数为23.94Bq·m^-3/cpm, 探测下限为0.815Bq·m^-3。

1.4 质量保证

为确保测量数据的准确性, 我们在质量保证方面做了以下工作:①对清洗后的闪烁瓶进行了多次本底测量; ②进行了实验室标准源刻度; ③采样测量前, 用标准源测定了仪器坪曲线, 确定了阈值与仪器最佳工作点; ④测量工作全部结束后又用标准源测定了仪器坪曲线, 确定仪器的最佳阈值及工作点, 以观察仪器在采样测量全过程中工作点是否漂移, 判定测量数据的可靠性; ⑤对个别地方的少数测量点, 为确保其数据的准确性, 进行了重复性采样测量。

2 结果与分析

全省共选取了113个测量点, 测量结果见表 1。

从总体水平来看, 胶东半岛地区及枣庄市地下商场的氡浓度平均值偏高, 而山东中西部地区的地下商场氡浓度偏低。胶东半岛地区地下商场氡浓度偏高的主要原因有两个方面, 其一, 商场建筑材料所致。青岛、烟台、威海三个地区地下商场的地面与墙壁多为各类花岗岩石建造, 此类花岗岩中⁴⁰K、²³⁸U、²³²Th等放射性核素的含量较高(均值为⁴⁰K 999Bq/ kg、²³⁸U 59.2Bq/kg、²³²Th 81.4Bq/kg), 因此由上述花岗岩为主体建造的地面、墙壁, 放射性核素含量相对较高, 室内氡浓度偏高是正常的。造成青岛、烟台、威海等地市地下商场氡浓度偏高的第二个主要因素是三市部分地下商场是利用地下人防工程建成的, 这类人防工程较深, 且通风不良。如青岛龙山地下商场, 部分测量点的均值为52.9Bq·m^-3, 烟台地下商场的氡浓度均值为31.0Bq·m^-3, 威海金猴通道部分测量点均值为48.4Bq· m^-3, 海都地下商场氡浓度均值为51.2Bq·m^-3。相似建筑条件的鑫城地下商场由于通风条件较好, 氡浓度均值为29.3Bq· m^-3, 最高值为最低值的2.14倍。枣庄市地下商场氡浓度偏高的主要原因是通风较差, 尤其是枣庄市明星家具城, 地处地面下10米且无机械通风设备, 氡浓度均值高达87.9Bq·m^-3, 此外枣庄市多数地下商场地面为水磨石, 碎石多选用酸性花岗岩碎石, 按文献^[2]报道, 此类酸性花岗岩中放射性核素含量较高, 是我省各类花岗岩中放射性核素含量最高者。

表 1显示地处山东中部的济南、淄博、菏泽、聊城、潍坊等地市, 其地下商场测量均值明显低于青岛、烟台、威海、枣庄等地市的测量值均值。测量值偏低的主要原因是通风良好, 绝大部分地下商场设置了机械通风, 通风量范围在(5~24)× 10⁴m³·h^-1之间, 每天通风20小时以上, 良好的通风条件降低了氡及其子体浓度的积累。再则, 济南等山东中部、西部六地市的地下商场地面多用大理石或水磨石, 我省大理石多为石碳岩变质而成, 主要含CaCO₃、MgCO₃等, 放射性核素含量较低, 是一种理想的装饰材料。水磨石整体主要成份为CaO、SiO₂、Al₂O3、Fe₂O₃等, 除个别样品外, 绝大多数水磨石制品中放射性水平较低, 其中226Ra、²³²Th、⁴⁰K分别为37.9, 31.9, 208.3 Bq·kg^-1, 镭当量为96.7 Bq·kg^-1仅为花岗岩石材的六分之一, 也是一种非常理想的装饰材料。花岗岩石材的六分之一, 也是一种非常理想的装饰材料。

3 剂量估算

假定地下商场工作人员每天在地下场所工作8小时, 在地面上室内、室外分别停留11小时和5小时, 且成人室内(包括地下场所)平均呼吸率为0.79m³·h^-1, 室外为1.00Bm³·h^-1。由此算出工作人员在地下商场、地面上室内外年吸入空气的体积分别为2306、3171、1825m³。

根据UNSCEAR 1982年报告提供的剂量计算模式和剂量估算参数(见表 2)^[3], 按表 1和文献^[4]提供的地下商场、地面上室内外氡浓度数据, 估算出各地市地下商场工作人员由氡所致年有效剂量当量, 见表 3。

为了便于与世界其他国家和地区估算的公众人均受照剂量当量相比较, 表 4列出了部分国家和地区估算的氡致剂量当量及世界均值。

综合分析表 3、表 4可以看出, 山东省地下商场工作人员吸入氡及其子体所致剂量当量均值为0.84mSv, 低于世界均值(1.26mSv)^[3], 高于山东省居民吸入氡及其子体所致剂量当量均值(0.76mSv)^[4], 与北京地铁工作人员所受剂量均值(0.81 mSv)^[5]及英国居民所受剂量均值(0.86 mSv)^[3]相接近。山东省多数地下商场氡浓度在较低水平。但少数地下商场内氡浓度仍在较高水平, 对工作人员所致剂量是不可忽视的, 如枣庄市某地下商场工作人员所受剂量为1.95mSv, 滕州某地下商场所受剂量为1.43 mSv, 此外还有青岛某地下商场(1.34 mSv), 潍坊某地下商场(1.28 mSv)。以上各地下商场工作人员所受剂量均超过世界均值1.26 mSv), 最高值(1.95 mSv)为山东省居民所受剂量均值(0.76 mSv)的2.6倍。为此, 建议主管部门对部分高浓度的地下商场加强监测与管理。可根据具体情况选用通风或防氡涂料等有效措施降低氡浓度。

目前, 虽然有关环境氡及其子体诱发肺癌缺少流行病学资料, 但矿工的流行病学资料已有报道^[6], 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· а^[6], 如果按此系数估算山东省地下商场工作人员因吸入氡而致肺癌的死亡率为每年0.06~0.18例。