我国是世界上为数不多的、矿产资源种类较齐全的、矿产自给程度较高的国家之一。通过对矿产资源的大规模勘查，截至2003年，我国已经发现的矿物种类达到171种，查明资源储量的矿产(包括能源矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、稀有及稀土矿产、其他非金属矿产等)共计158种，总量上约占世界的12%，居世界第三位。建成国有矿山9000多座，其他所有制矿山20多万座，矿产行业从事各种工作的人员达2100万人[1]，其中井下工作人员数量众多，虽然根据国际上相关文献公布的数量约为300万[2]，但这一数据可能只统计了大型国有企业，缺少小型私企及流动性人员信息，另有文献报道我国仅煤矿井下工作人员就达600万，估计总体井下矿工数量约为1000万以上[3]。
矿山井下开采人员暴露于天然辐射作业环境中，受到放射性职业照射，根据相关文献报道[2]，我国不同行业职业照射中，有色金属矿及煤矿井下矿工平均集体有效剂量非常高，比核与辐射技术应用、铀矿开采等行业高出1~2数量级，年均个人有效剂量也相对较高，分别为5.53和2.4 mSv，均已超过GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[4]附录B中规定的公众剂量限值。本研究对湖南某铅锌金矿井下工作场所放射性水平进行检测，并根据检测结果估算井下工作人员年有效剂量，对其放射性职业病危害做出评价。
1 对象与方法 1.1 对象该矿为大型有色金属矿山，生产规模位居全国同类矿山前五位，主要产品为铅精矿、锌精矿、金硫精矿，有三十多年开采历史。采矿方式为井下开采，每年工作300日，每日三班，每班8 h。井下岗位包括风钻、爆破、松石、填充、钻探、机运、通风等。主要防护用品包括：口罩、安全帽、耳塞、工作服、套靴、手套、护目镜、防砸鞋、绝缘鞋等。每年由当地职防院组织进行职业病危害相关培训，并由职工医院开展健康体检。
1.2 方法 1.2.1 γ辐射水平检测利用6150AD 5/h+b/h便携式γ剂量率仪对井下工作场所γ辐射水平进行测量，采取瞬时测量的方式，每个检测点测读5次，计算平均值。
1.2.2 空气中氡及氡子体检测依据GB/T 14582-93《环境空气中氡的标准测量方法》[5]，利用LIH测氡杯进行氡浓度累积测量。
1.2.3 井下工作人员年受照剂量估算受照剂量主要由内、外照射导致的剂量组成，其中内照射剂量主要由氡及氡子体引起，外照射剂量主要由γ辐射所致。工作人员年受照剂量可表示为：
| $ H = {H_内} + {H_外} $ | 1) |
式中：H-工作人员年受照剂量，单位：mSv；H内-内照射引起的年受照剂量，单位：mSv；H外-外照射引起的受照剂量，单位：mSv。
(1) 内照射剂量估算
| $ {H_内} = {C_{{\text{Rn}}, {\text{a}}}} \times \left( {DC{F_{{\text{Rn}}}} + F \cdot DC{F_{{\text{RnD}}}}} \right) \times {t^{\left[6 \right]}} $ | 2) |
式中：CRn, a-氡浓度年均值，Bq/m3；DCFRn-氡的剂量转换因子，0.17×10-6mSv/(Bq·h·m3)；DCFRnD-氡子体的剂量转换因子，9×10-6mSv/(Bq·h·m3)；t-全年工作时间，h；F-氡子体平衡因子，无量纲，一般取0.4。
(2) 外照射剂量估算
| $ {H_外} = \left( {{E_\gamma }-{E_{本底}}} \right) \times t $ | 3) |
式中：Eγ-工作场所γ剂量率，mSv/h；E本底-天然本底γ剂量率，mSv/h；t同公式(2)。
1.2.4 质量控制参与本次调查的工作人员均经过相关培训，具备检测能力和多年检测经验；检测用仪器设备均已经过剂量监督部门检定，在有效期内使用；现场检测工作依据相关标准、规范和技术文件开展，所使用的检测方法和方案均经过专家讨论。
2 检测结果 2.1 氡及氡子体活度浓度各检测点累计测量氡浓度见表 1。
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表 1 累积测量氡浓度(Bq/m3) |
由表 1可知，本矿山井下场所氡浓度范围为52~721 Bq/m3，未超过GBZ/T 233-2010《锡矿山工作场所放射卫生防护标准》[7]中规定的井下工作场所空气中氡浓度管理目标值(1000 Bq/m3)，但部分场所氡浓度超过500 Bq/m3，根据有关标准[4-5]，应采取有效降氡措施。
2.2 γ外照射水平本次调查γ外照射辐射水平结果见表 2。
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表 2 井下及地面γ外照射辐射水平(μSv/h) |
根据表 2所示，井下巷道内γ辐射水平最高0.67 μSv/h，本底γ辐射水平约为0.13 μ Sv/h。
3 剂量估算 3.1 内照射年有效剂量由表 1可知，井下工作场所氡活度浓度最大值约为570 Bq/m3。经调查，井下工作人员每班工作8 h，井下有效工作时间约为6 h。每年按工作300天计算，相关参数带入公式2，则最大内照射年有效剂量H内=3.87 mSv/a。
3.2 外照射年有效剂量由表 2可知，井下巷道内γ辐射水平最高0.67 μSv/h，本底水平约为0.13 μSv/h。经调查，井下工作人员每班工作8 h，井下有效工作时间约为6 h。每年按工作300天计算，相关参数带入公式(3)，则最大外照射年有效剂量H外=0.97 mSv/a。
3.3 工作人员年有效剂量根据上述剂量估算，井下工作人员最大年受照剂量H=H内+H外=3.87+0.97=4.84 mSv/a，虽然未超过GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[4]附录B中规定的由审管部门决定的连续5年的职业照射年平均有效剂量(20 mSv)和GBZ/T 233-2010《锡矿山工作场所放射卫生防护标准》[7]7.1规定的工作人员的有效剂量管理目标值(10 mSv/a)，但超过了GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[4]附录B中规定的公众剂量限值(1 mSv/a)。工作人员年有效剂量主要来源于氡及氡子体，由其导致的剂量约占受照剂量的80%。
4 讨论 4.1 存在的主要问题根据现场检测结果来看，调查对象存在放射性危害，主要来自氡及氡子体的贡献。GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》[4]规定，工作场所中的氡持续照射情况下补救行动的行动水平为500~1000 Bq/m3；GBZ/T 233-2010《锡矿山工作场所放射卫生防护标准》[7]中也规定：工作场所氡浓度超过500 Bq/m3，需要采取有效降氡措施。根据检测结果，本调查对象井下场所氡浓度范围为52~721 Bq/m3，但由于管理部门对放射性危害缺乏足够认识，未采取有针对性的防护措施，也未开展放射防护培训、工作场所和个人剂量监测、职业健康体检等相关工作。工作人员也不了解放射性危害的来源和性质。该矿山辐射防护状况不容乐观。
4.2 防护建议为防治氡及氡子体的危害，应根据国家法律、法规和标准的要求，采取有效的防护措施：①加强井下通风，以降低井下作业场所氡及氡子体活度浓度；②封闭废弃巷道及采空区，及时清除废矿石；③加强个体防护，井下工作必须佩戴高效防护口罩；④定期开展氡及其子体活度浓度监测；⑤委托有资质的技术服务机构定期开展工作人员个人剂量监测；⑥尽量减少工作人员井下工作时间；⑦严禁井下饮水、饮食，尽量减少接触有害物质；⑧加强相关教育培训，向工作人员普及辐射防护知识；⑨对井下工作人员定期开展职业健康体检；发现职业禁忌的应及时采取措施。
| [1] |
彭望通. 矿产资源业可持续发展初探[J]. 北京市经济管理干部学院学报, 2005, 20(3): 71-76. DOI:10.3969/j.issn.1008-7222.2005.03.017 |
| [2] |
潘自强, 刘艳阳. 人为活动引起的天然辐射照射的增加-当前我国国民所受人为活动照射的最大者[J]. 辐射防护, 2011, 31(6): 323-327. |
| [3] |
陈凌, 潘自强, 刘森林, 等. 中国煤矿井下工作人员所受天然辐射职业性照射初步评价[J]. 辐射防护, 2008, 28(3): 129-137. |
| [4] |
国家质量监督检验检疫总局.GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].北京: 中国标准出版社, 2002.
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| [5] |
国家环境保护局.GB/T 14582-93环境空气中氡的标准测量方法[S].北京: 中国标准出版社, 1993.
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| [6] |
国家环境保护局.GB/T 16146-2015室内氡及其子体控制要求[S].北京: 中国标准出版社, 2015.
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| [7] |
国家环境保护局.GBZ/T 233-2010锡矿山工作场所放射卫生防护标准[S].北京: 中国标准出版社, 2010.
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