中国辐射卫生  2018, Vol. 27 Issue (5): 430-431, 436  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2018.05.002

引用本文 

王茂枝, 潘自强, 刘森林, 陈凌, 刘艳阳. 北京新镇地区室外氡子体水平调查[J]. 中国辐射卫生, 2018, 27(5): 430-431, 436. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2018.05.002.
WANG Maozhi, PAN Ziqiang, LIU Senlin, CHEN Ling, LIU Yanyang. Investigation on outdoor level of short-lived radon prongeny in Xinzhen area, Beijing[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2018, 27(5): 430-431, 436. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714x.2018.05.002.

通讯作者

潘自强, E-mail:panzq@cnnc.com.cn

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收稿日期：2018-07-03
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北京新镇地区室外氡子体水平调查
王茂枝 1, 潘自强 2, 刘森林 1, 陈凌 1, 刘艳阳 3     
1. 中国原子能科学研究院, 北京 102413;
2. 中国核工业集团公司科学技术委员会;
3. 环境保护部华北核与辐射安全监督站
收稿日期：2018-07-03
作者简介：王茂枝(1981-), 女, 山东青岛人, 博士研究生, 工程师, 辐射防护及环境保护专业。E-mail:wang_maozhi@163.com.
通讯作者：潘自强, E-mail:panzq@cnnc.com.cn.
摘要：目的 调查北京新镇地区室外氡子体浓度水平及其变化规律，并估算其所致当地居民有效剂量。方法 运用德国BWLM-Plus-s、南华NR-200A和北大RPMD-SF01氡子体连续测量仪测量空气中氡子体浓度。结果 测量时间内新镇地区的室外平衡当量氡浓度平均值为9.1 Bq/m3，范围值为0.4~27.5 Bq/m3；室外氡子体致居民有效剂量为149 μSv，其中霾天附加剂量为9 μSv。结论 大气氡子体浓度受天气和气象因素影响，呈现上午高下午低的日变化规律；秋冬季较高，春夏季较低的季节变化规律。大气氡子体浓度霾天高于非霾天；霾可增加当地居民所受室外氡子体照射的有效剂量约6%。
关键词：氡子体水平    室外    霾    
Investigation on outdoor level of short-lived radon prongeny in Xinzhen area, Beijing
WANG Maozhi 1, PAN Ziqiang 2, LIU Senlin 1, CHEN Ling 1, LIU Yanyang 3     
1. China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413 China;
2. Science and Technology Commission CNNC;
3. Northern Regional Office of Nuclear and Radiation Safety Inspection
Abstract: Objective To investigate the levels and variation of outdoor concentrations of short-lived radon progeny in Xinzhen district, Beijing, and to estimate the annual effective dose of local public exposed to outdoor radon progeny. Methods The concentration of radon progeny was measured with the BWLM-PLUS-S developed by Traclab, Germany, the NR-200A developed by University of South China, and the RPMD-SF01 developed by Peking University. Results The equilibrium equivalent concentration of outdoor radon was averaged to be 9.1 Bq/m3 during the measuring period, with a range from 0.4 Bq/m3 to 27.4 Bq/m3. The annual effective dose of outdoor radon progeny to the local public was 149 μSv, including 9 μSv of additional dose in haze days. Conclusion The concentration of outdoor short-lived radon progeny influenced by meteorological conditions, tends to be higher in the morning than in the afternoon, and appears to be higher in winter than in summer. The outdoor concentration is relatively high in haze days, and the additional annual effective dose of outdoor progeny to the local public during haze days accounts for about 6% of the total effective dose.
Key words: Radon progeny level    Outdoor    Hazy weather    

氡是世界公认的除吸烟以外的第二大致肺癌因素[1-2]。我国居民所受天然辐射年有效剂量约为3.1 mSv，其中一半(1.56 mSv)来自氡及其短寿命子体[3]。而研究表明：氡及其短寿命子体对人体产生的有效剂量主要来自氡短寿命子体的吸入内照射[4]。

为了解北京市新镇地区室外氡短寿命子体(以下简称氡子体)的浓度水平及其所致剂量，本文开展了为期1年的监测。调查结果可为公众天然辐射照射提供基础数据。

1 材料与方法 1.1 研究对象

选取北京市房山区新镇中国原子能科学研究院气象监测站为监测点，测量仪器布置在该监测站空旷草坪上距离地面1.5 m高的百叶箱里。

1.2 测量方法

本文氡浓度的测量采用连续测量方法，测量仪器使用美国Durridge公司生产的RAD7氡钍测量仪[5](以下简称RAD7)。RAD7设置周期为60 min，模式为自动。为了保证测量数据的可靠性和可比性，需要将仪器在标准条件下进行刻度。本文使用的两台RAD7每年在国家有关计量检定机构进行检定并获得检定证书。

本文氡子体测量采用德国TRACERLAB公司生产的BWLM-Plus-s氡钍子体测量仪、南华研制的NR-200A氡子体连续测量仪和北大研制的RPMD-SF01氡子体连续测量仪，以下分别简称BWLM、NR-200A和RPMD。BWLM和NR-200A的相关参数和质量保证措施分别见文献[6]、[7]和[8]。三台氡子体测量仪器的测量周期为2 h，测量期间避开下雨、大风等急剧变化气象条件。为了保证几台氡子体测量仪器测量结果的有效性和不同仪器或方法测量数据之间的可比性，本文所用氡子体仪与国内其他单位或实验室的同类仪器及不同方法每年进行比对。本文使用的氡子体仪器在使用前均经南华大学标准氡室检定[9]。

2 结果 2.1 室外氡子体浓度的日变化

新镇地区的室外平衡当量浓度测量时间内平均值为9.1 Bq/m3，范围值为0.4~27.5 Bq/m3。霾天高于非霾天。

图 1为2016年8月和12月份氡子体小时浓度均值的日变化情况，其中蓝色曲线为8月测量结果，橙色为12月测量结果，灰色和黄色为两个月的均值。可以看出：在变化趋势上，两个月都明显遵循上午高下午低的规律，最大值出现在一天的8点左右，最小值出现在一天的19点左右。在变化幅度上，氡子体浓度的平均值8月份比12月份高1.8 Bq/m3。氡子体浓度日最大值与最小值的比值8月为2.40，12月为1.88。8月11:00和23:00的氡子体浓度值更接近于当日的平均值，12月13:00和23:00的氡子体浓度值更接近于当日的平均值。

图 1 室外氡子体浓度2016年8月和12月的小时均值日变化曲线

从季节来看，2016年8月(夏季)和12月(冬季)氡子体总体上遵循夏季节高、冬季节低季节变化规律，跟文献[10]2009-2010年在同一地点的测量结果一致(图 2)。但具体到小时，0:00~10:00，8月的氡子体浓度明显高于12月；11:00~17:00，两个月的氡子体浓度基本处于同一水平；18:00~23:00，8月的氡子体浓度略高于12月。究其原因，大气氡子体浓度水平除受源项影响外还与天气(如霾天)和气象因素(温湿度、气压等)有关[11-12]。

图 2 室外氡子体浓度的季节变化曲线
2.2 室外氡子体浓度的季节变化及月均值

本文氡子体浓度季节变化的测量结果与2009年5月-2010年4月测量结果比较如图 2所示。从图 2可以看出，总体上室外氡子体浓度有明显的变化规律(趋向正态曲线)，秋冬季(10月-次年1月)较高，春夏季(3月-6月)较低，最高值与最低值的比值两个年度均是3.3 Bq/m3左右；但具体到月份又不完全遵从这个规律，譬如2016年8月氡子体的浓度水平高于12月，2009年8月氡子体浓度水平高于2010年1月。上述测量结果反映出大气氡子体浓度水平随着月份和季节的变化除受源项影响外还与天气(如霾天)和气象因素(温湿度、气压等)有关，是各种因素综合影响的效果。主要表现如下：地表面温湿度及气压差异带来源项即析出率的变化，春夏季地面温度高、气压低，有利于氡析出，但春夏季大气稳定性差，垂直湍流混合剧烈；冬季地表温度低、气压高，氡的析出率降低，但冬季大气稳定，霾发生频率较高，霾天结合态氡子体份额增大且在大气中滞留时间增加[9, 13]。这些因素的综合效果是室外氡子体浓度冬季总体上高于春夏季，但个别月份相反，如上文所述。

测量数据的年际变化也是由不同年份天气和气象条件不同引起的，如自2009年11月-2010年3月共有11次间断的降雪过程，2016年11月-2016年3月15日只有一次降雪；两个时间段的PM2.5平均浓度水平相差较大等等，这使得取暖季2009年11-12月期间氡子体高于2016年同一月份。因此不同地区及同一地区不同年份进行氡浓度比较时要根据地点和时间(不同天气和气象条件)进行月份修正。

2.3 室外氡子体所致当地居民的个人有效剂量

根据UNSCEAR 2000年报告[14]推荐方法和系数估算北京新镇地区霾天氡子体所致居民年有效剂量。2016年5月-2017年4月北京新镇地区室外氡子体所致居民有效剂量为149 μSv，其中霾天附加剂量为9 μSv，约占总有效剂量的6%。

3 讨论

通过对北京市新镇地区室外氡子体浓度的测量，研究了该地2016-2017年室外氡浓度的日变化和季节变化规律，并估算了室外氡子体所致当地居民的个人有效剂量及霾天附加值。室外氡子体浓度日变化趋势上，总体上呈现上午高下午低的规律；月变化趋势，总体呈现秋冬季(10月-次年1月)较高，春夏季(3月-6月)较低的规律。因为氡子体浓度水平除受源项影响外还与天气(如霾天)和气象因素(温湿度、气压等)有关，是各种因素综合影响的效果，因此比较不同年份氡浓度时，要根据地点和时间(不同天气和气象条件)进行月份修正。根据UNSCEAR 2000年报告推荐方法和系数估算，2016年5月-2017年4月北京新镇地区室外氡子体所致居民有效剂量为149 μSv，其中霾天附加剂量占6%左右。本文调查结果可为公众天然辐射照射提供基础数据。

参考文献
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