广州市是广东省省会, 地处中国大陆南方, 广东省的中南部, 珠江三角洲的北缘, 接近珠江流域下游入海口。其范围是东经112°57'至114°3', 北纬22°26'至23°56'。广州市总面积为7 434.4km2, 土地类型多样, 分为成土母质以花岗岩和砂页岩为主的中低山地, 由砂页岩、花岗岩和变质岩构成丘陵地, 以堆积红土、红色岩系和砂页岩为主的岗台地, 以及冲积平原、滩涂。为了解广州市天然γ辐射水平及其分布规律, 进而估算其所致公众照射剂量, 我们于2004年~ 2006年对广州市天然本底辐射外照射水平及进行了调查。

1 仪器与方法 1.1 仪器

采用上海电子仪器厂生产的FD-71A闪烁辐射仪, 测量结果用文献[1]的校正方法进行修正。

1.2 测量方法

检测方法采用《环境地表γ辐射剂量率测定规范》(GB/T14583-1993)。测点包括室内、外、道路、原野, 仪器探头垂直向下测量, 高度为100cm, 室内采用五点法, 即房屋四个角(距墙壁30cm左右)和中央, 结果取其平均值。室外和原野选择高建筑物50m以上, 在10m×10m范围内巡测四角和中央, 结果取其平均值。

1.3 数据统计方法

结果采用SPSS 11.0统计处理。

2 结果与分析 2.1 室内天然γ辐射水平 2.1.1 全市室内天然γ辐射水平(表 1)

全市室内天然γ辐射空气吸收剂量率的变化范围为9.66×10^-8 ~ 27.5×10^-8Gy/h, 平均值为17.61×10^-8Gy/h。与文献[1]报道的广东省室内天然γ辐射18.0×10^-8Gy/h相近。各区域相比较, 从化最高、番禺最低。

2.1.2 室内天然γ辐射频率分布(图 1)

结果表明全市室内天然γ辐射频率呈正态分布。

2.1.3 不同墙体材料的建筑物比较(表 2)

经最小显著差异法(LSD)多重检验, 结果表明墙体材料为高压蒸汽混凝土砌块的建筑物与红砖、混凝土的建筑物之间差异有统计学意义(P < 0.05), 其余建筑物之间差异无统计学意义。墙体材料为高压蒸汽混凝土砌块的建筑物室内天然γ辐射最高, 原因是加入了放射性水平较高的粉煤灰所致^[3]。

2.1.4 不同地面材料的建筑物比较

墙体材料同为红砖, 不同地面材料的建筑物室内天然γ辐射比较见表 3。经最小显著差异法(LSD)多重检验, 结果表明地面材料花岗岩与水泥、瓷砖与水泥的建筑物之间差异有统计学意义(P < 0.05), 其余间差异无统计学意义。原因是花岗岩、瓷砖放射性水平较水泥高所致^[3]。

2.2 室外天然γ辐射水平 2.2.1 全市室外天然γ辐射水平(表 4)

全市室外天然γ辐射空气吸收剂量率的变化范围为6.59×10^-8 ~ 28.39×10^-8Gy/h, 平均值为13.32×10^-8Gy/h。与广东省13.2×10^-8Gy/h^[1]相近。各区域相比较, 白云最高、芳村最低。

2.2.2 不同性质地面的天然γ辐射水平比较(表 5)

泥地天然γ辐射空气吸收剂量率的变化范围为7.73×10^-8 ~ 20.59×10^-8Gy/h, 平均值为12.82×10^-8Gy/h; 道路天然γ辐射空气吸收剂量率的变化范围为6.59×10^-8 ~ 27.52×10^-8Gy/h, 平均值为14.71×10^-8Gy/h。两者之间差异有统计学意义(P < 0.05)。

2.2.3 室外天然γ辐射频率分布(图 2)

结果表明全市室外天然γ辐射频率呈正态分布。

2.2.4 天然γ辐射所致公众剂量(表 6)

按UNSCEAR 1982年报告书^[2]提供的模式估算, 公众室内外停留时间分别按7 008、1 752人计算, 剂量转换系数取0.7Sv/(Gy·h^-1)。

全市各区室内天然γ辐射所致公众年有效剂量当量变化范围为785.8 ~ 1 005.7μSv/a, 平均值为864.1μSv/a, 所致公众集体年有效剂量当量为6 266.5man·Sv/a。全市各区室外天然γ辐射所致公众年有效剂量当量变化范围为135.8 ~ 202.5 μSv/a, 平均值为163.3μSv/a。所致公众集体年有效剂量当量为1 184.3 man·Sv/a, 全市各区室内外天然γ辐射所致公众年有效剂量当量变化范围为935.3 ~ 1 171.9μSv/a, 平均值为1 027.4μSv/a, 与广东省970μSv/a^[1]相近, 高于全国平均值(590μSv/a)^[4]和世界典型值(500μSv/a)^[5]。全市室内外天然γ辐射所致全市居民集体年有效剂量当量为7 450.8man·Sv/a, 总剂量中室内天然γ辐射占84.1%、室外天然γ辐射占15.9%。

3 结论

广州市室内外天然γ辐射水平及所致公众有效剂量属正常天然本底水平。