氡及其子体是人类受到的来自天然辐射源。地球上每个人都不可避免的受到它的持续照射, 其所致剂量约占天然辐射年平均剂量2.4 mSv的50%^[1]。目前, 氡的危害与评价已日益成为我国公众关心的居住环境质量问题, 有关住房等建筑物内氡的标准已陆续颁布实施^[2]。就广东省居民室内空气中氡水平来说, 上世纪80年代已开展了一些调查^[3], 限于当时技术条件是用瞬时采样的双滤膜法检测, 存在采样时间代表性与检测数据精度不足, 加之, 新的建筑材料, 尤其是室内装饰材料开发生产与应用必然对室内空气质量产生影响。为此, 我们采用近年发展起来的无源活性炭室内氡探测器的累积测量法, 对广东6个地区98户住宅室内空气中氡浓度进行了检测, 试图对广东省居民室内氡水平及其所致剂量作出新的评价。

1 材料与方法 1.1 调查地区与检测点的选择

依据广东省土壤中放射性核素含量及分布情况, 将全省分为高、中、低三个区, 高水平区中天然放射性核素铀-238、钍-232、镭-226、钾-40含量分别为178.23、314.34、163.08、750.65 Bq/kg; 中水平区中相应含量分别为:83.46、114.39、82.05、468.70 Bq/kg; 低水平区中相应含量分别为:25.82、39.63、28.26、112.25 Bq/kg; 并参考我省自然环境与人口密度、交通等条件确定调查点, 选择了广州、中山、茂名等六个地区。共布设了98个检测点, 测量了室内的厅和卧室的氡浓度。采样开始时间均为白天, 门窗关闭, 采样点位置设在厅内座椅或沙发处约1.0 m高处(呼吸带), 卧室为卧床头部。

1.2 检测方法

采用被动式活性炭室内氡探测器。炭盒选用粒度为10~ 28目的CHO型椰壳炭, 在110~ 120 ℃的温度下烘烤4~ 5 h密闭储存备用。称取46 g活性炭置于高35 mm、直径75 mm塑料盒中, 加盖密封。使用时开封去盖, 将炭盒暴露于室内空气中。暴露3 ~ 4 d后结束采样, 加盖密封, 带回实验室测量。采用γ能谱仪测量, 仪器系美国ORTEC公司引进的一套多道计算机系统, 带有高纯锗半导体探测器, 对3吋×3吋(1吋= 2.54 cm)NaI(TI)的探测效率为40%, 对⁶⁰Co的1 332keV γ射线能量分辨率1.9 keV。炭盒中氡的活度用²¹⁴Pb的0.242MeV、0.295 MeV、0.352 MeV和²¹⁴Bi的0.609 MeV γ射线全能吸收峰面积确定。最小探测限为1.9 Bq/m³。

1.3 数据处理

测量数据用平均值和标准差表示。并采用UNSCEAR推荐的系数, 计算对居民所致剂量。

2 结果与分析 2.1 广东不同地区室内氡浓度

按居民室内主要活动场所, 分别检测了6个地区住宅卧室与客厅空气中氡浓度, 检测样品总共98个, 结果列于表 1。

由表 1可见, 广东省6个地区住宅室内氡浓度总算术平均值为46.1 Bq/m³(卧室)和38.8 Bq/m³。其中以博罗、中山、东莞三地较高, 居室内氡浓度为54.1~ 82.6 Bq/m³; 广州和番禺(现属广州)两地次之, 其浓度为22.4 ~ 36.6 Bq/m³; 茂名较低, 相应浓度为17.8 Bq/m³。6个地区卧室室内空气中氡浓度普遍高于客厅内的对应水平。以平均值相比较, 卧室氡浓度较客厅氡浓度约高18.8%。

2.2 室内不同建材地面与氡浓度

基于建材是影响室内氡浓度的重要因素, 我们选择在墙体材料基本相同条件下三种常用不同建材所构造地面进行室内空气中氡浓度检测, 结果列于表 2。

由表 2可见, 相同墙体不同建材类型地面条件下室内氡浓度存在明显差别, 以花岗岩构造地面最高, 其值为(53.5 ± 19.2)Bq/m³, 瓷砖(抛光砖)次之, 其浓度稍低于花岗岩, 为(45.4±32.0)Bq/m³, 木地板地面的室内氡浓度显著低于前两者, 仅为(29.7±21.2)Bq/m³。

2.3 不同季节室内氡浓度

人类生活环境中温度与湿度变动将影响氡自屋基土壤和墙体建材中的析出与扩散, 从而导致室内空气中氡浓度改变。我们在广州市同一地点相同条件下检测了不同季节室内氡浓度, 结果于表 3。

由表 3可见, 室内空气氡浓度, 不同季节存在明显差别。其中就广州市而言, 夏季与秋季时相应浓度变化不大, 且处于较低水平, 分别为(40.2±10.1)和(40.5±6.7)Bq/m³。冬季时浓度最高, 为(82.0±4.1)Bq/m³, 春季时浓度次之, 为(69.9±9.7)Bq/m³。

3 讨论

(1) 室内空气中的氡主要来源于屋基及周围土壤、建材、室外空气、生活用水与燃料。其中第一项的屋基及周围土壤占室内氡浓度的56.0%~ 60.4%^[2]。广东省土壤中放射性核素含量及分布调查检测显示, 与氡-222密切相关的镭-226含量, 以江门地区最高, 广州地区次之, 湛江地区最低^[4]。我们调查检测的广东省6个地区室内氡浓度按从高到低顺序排列, 存在与上述土壤中镭-226含量类似趋势。由此推测, 不同地区室内氡浓度差别原因, 当地屋基土壤(岩石)中天然放射性核素含量似是重要影响因素。

(2) 根据UNSCEAR 1993报告^[1]。全世界室内氡浓度用人口加权算术平均值为40 Bq/m³, 室内平衡因子F值为0.4, 用平衡当量浓度(EEC)表示, 对应为16 Bq/m³。当居留因子(室内停留时间)取0.8(相当于每年7 008 h)由吸入氡所致照射所致年有效剂量当量为1.0 mSv。广东省6个地区室内氡-222浓度算术平均值为46.1 Bq/m³(卧室)和38.8 Bq/m³(厅), 基本上与全世界平均值相接近。其对应年有效剂量当量为0.47 ~ 1.15 mSv。对个别地区(中山、博罗)来说, 其室内氡浓度均值较世界均值约高1倍, 其相应剂量可达2.0 mSv左右。

(3) 由上世纪80年代同类调查所得广东省居民住宅内空气中氡浓度均值为19.0 Bq/m^3[3]。而本次调查结果相应浓度为46.1 Bq/m³。两相比较, 后者较前者高了1倍多, 显示广东省居民住宅室内氡浓度呈增高趋势。究其原因, 可能与近年内应用新型建筑, 尤其是使用装饰材料有关^[5], 表 2所列数据也支持此论点。此外, 笔者认为, 住宅条件下氡照射属非职业性照射, 使用瞬时测量进行检测难以获得较准确的照射量评价。

(本工作得到杨宇华副主任医师、中山市疾病预防控制中心关康年主管医师、茂名市职防所彭昌龙副主任技师、黄强主管医师等人的大力协助, 特此致谢!)