近年来的诸多研究表明, 室内氡暴露也会引起人体肺癌发病率的增加^[1-3]。为此, 世界卫生组织(WHO)^[4]和国际放射防护委员会(ICRP)^[5]呼吁世界各国加强开展室内氡暴露的调查并加以控制。长期以来, 许多国家或地区已经开展了大量关于住宅室内氡浓度调查及其水平的变化规律研究, 但关于办公室内氡浓度水平的调查和研究相对较少^[6]。随着第三产业的快速发展和社会发展的需要, 越来越多的人们将在现代的办公室内度过其一生中的大部分时间。因此, 开展办公室内氡浓度的调查与研究, 对控制氡暴露对人体的健康影响也已是不可或缺的。本研究旨在通过对现代典型办公室内氡浓度的现场连续测量, 掌握办公室内氡浓度水平随时间变化规律, 为更加有效开展大范围办公室内的氡浓度水平调查与评价提供合理的方案。

1 调查对象与方法 1.1 调查对象

调查办公室位于杭州市的浙江省辐射环境监测站大楼的13楼, 面积约为30m², 该办公室的温度和空气交换通常由中央空调系统调节。该大楼为框架结构, 共16层; 该办公室的墙体材料、内部布局和装修等都属于典型的类别。

1.2 测量仪器

测量采用德国Genitron公司生产的脉冲电离室测氡仪AlphaGUARD^®PQ2000。该仪器可测氡浓度范围为2~30000Bq·m^-3。开始测量前, 该仪器经国家计量院检定, 校正因子为0.99。

1.3 测量方法

将AlphaGUARD^®置于办公室中央, 离地板约1.7m。选择被动式测量模式进行测量, 每次测量周期设定为60min, 测量起讫年月为2008年9月和2009年5月。在连续测量期间, 每3个月将测量数据通过RS232数据传输线和专用软件DataExpert^®导入到个人电脑保存, 待分析。测量期间基本使用主电源对测量仪器供电。

2 结果 2.1 每小时的氡浓度与气象参数

每小时氡浓度的频数分布见图 1, 其水平分布基本呈对数正态分布。每小时的氡浓度、气温、气压和相对湿度的测量结果汇总于表 1。经统计分析, 氡浓度与气温和气压均呈很弱的负相关关系(相关系数分别为-0.1444和-0.0847), 但与相对湿度之间却有一定的正相关关系(相关系数为0.1965)。

2.2 氡浓度的日时变化

以每日的氡浓度均值为参考, 每小时氡浓度与当日氡浓度均值之比的总体变化趋势见图 2。从图 2可看出, 总体而言, 每日上午8:00~9:00之间氡浓度最高、下午17:00~18:00之间氡浓度最低, 两者比值约为1.6。

2.3 不同时间间隔的平均氡浓度

见表 2。从表 2可看出, 氡浓度的日平均、周平均、月平均和季度平均的最大值与最小值的比分别为6.27、2.63、1.41和1.09。随着时间间隔的延长, 平均氡浓度的最大值与最小值逐渐趋于相近。

2.4 周末与工作日的氡浓度

每周不同日的氡浓度均值见图 3。从图 3可看出, 总体而言, 周末的氡浓度均值高于其他日期的氡浓度均值。周末氡浓度的均值约为通常工作日氡浓度均值的1.17倍。

2.5 工作日上、下班时间段内的氡浓度

在整个测量期间, 除周六和周日以外, 上班时间段(8:00~18:00)的平均氡浓度约为25.4Bq·m^-3, 而下班时间段(18:00~8:00)的平均氡浓度约为29.5Bq·m^-3, 两者相差约为14%。

3 讨论

在本次调查的办公室内, 所有氡浓度的测量值均大于该测量仪器的探测下限(2.0Bq·m^-3), 说明了本次氡浓度调查结果是可靠的。在整个测量期间, 办公室内的大气压与室外环境基本一致, 但室内的气温变化范围(10.9~32.0℃)远小于同期室外环境的变化范围(-5~35.0℃), 室内空气的相对湿度(12.8%~71.5%)也小于同期室外环境的相对湿度(45%~95%)。表明了带有空调系统的办公室室内环境温度相对稳定、气密性较好且空气较室外干燥。

办公室内氡浓度与气温略呈负相关关系, 这可能是夏季窗、门较常开启的原因。通常, 温度的升高将加快氡从建筑材料中的析出^[7], 但在炎热夏季, 窗、门的时常开启会导致室内氡浓度被室外空气稀释。从本调查研究结果看, 在通常的办公室环境, 后者的影响相对较大。室内氡浓度与气压也略呈负相关关系, 这可能是冬季窗、门较少开启的原因。一般地说, 室内气压降低将促进氡从建筑材料中的析出^[8], 但该地区的高气压通常出现在冬季^[9], 而冬季时天气相对寒冷, 开窗换气次数的减少会增加氡在室内的累积。室内氡浓度与相对湿度之间有一定的正相关关系, 这可能是因为建材中氡的射气系数随建材含水量增高而增加的缘由^[10]。

办公室内氡浓度的日时变化调查研究表明, 白天的室内氡浓度水平随时间逐渐降低, 而傍晚后室内氡浓度水平逐渐增加。这主要是因为在上班时间, 开窗和进出办公室增加了室内相对高浓度的氡与室外相对低浓度氡的交换, 而在傍晚之后, 办公室门窗的关闭增加了氡在室内的贮积。另外, 由于每日的日照变化改变了室外大气的稳定度^[11], 白天室外氡浓度通常较夜里的低。

不同时间间隔平均氡浓度的比较结果表明, 随着时间间隔的延长, 办公室内的平均氡浓度逐渐趋于相近, 不同季度平均氡浓度的最大值与最小值仅相差约10%。因此, 从节约调查成本和时间、提高调查工作效率角度考虑, 开展连续3个月的氡浓度测量, 便可用以估算办公室内氡浓度的年度均值水平。

本次调查结果表明, 周末与工作日以及工作日的上、下班时间段内办公室内的氡浓度水平相差约为15%。因此, 在开展氡暴露对办公室内工作人员的剂量评价时, 应尽可能考虑工作人员在办公室内的滞留时间, 对连续测量得到的氡累积暴露量进行修正。

由于受测量仪器台数和其他工作需要的限制, 本研究仅调查了一个典型的办公室, 且也没有开展夏季的氡浓度连续测量。因此, 上述的研究结果尚有待进一步验证与完善。