氡，自然界中广泛存在并具有放射性的气体，通过释放高LET的α粒子对人体产生辐射损害，已被国际癌症研究机构（IARC）确定为Ⅰ类致癌物质。联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR) 2000年报告指出，来自氡及子体的照射年有效剂量可达1.2 mSv，占天然辐射所致有效剂量的50%^[1]。多项矿工罹患肺癌的病例对照研究结果显示，肺癌的超额相对风险与氡累积暴露呈线性关系^[2-3]。关于水氡的研究，Henryk等^[4]对波兰南部水样分析认为水氡对人体的危害是因为吸入从水中溢出的氡，Mjönes等^[5] 的研究认为瑞典每年少数人死于因摄入水氡引起的胃癌。我国武云云等^[6]的研究认为在某些花岗岩地区，因生活中用水过程使地下水氡释放至空气中所致居民的剂量贡献应该重视。

本研究选取云南省某市某铜矿、某锡矿矿井下、地面办公室等工作场所、非矿区居室及自来水采样点，对空气中的氡和各采样点处自来水氡进行测量，为空气中的氡和水氡所致年有效受照剂量的评估提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 研究对象

云南省某市某锡矿、某铜矿地面办公场所、非矿区某居室内空气中氡浓度水平及自来水中氡浓度氡测量，市区内32个采样点包括7处公共设施如广场、宾馆酒店、事业单位、25个住宅小区等处自来水中氡浓度以及市区内某建筑内用于代表居室内空气中氡浓度水平连续监测结果。

1.2 测量方法 1.2.1 空气中氡浓度测量及剂量估算 1.2.1.1 固体径迹法

使用中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所自行研制的LIH型氡探测器，放置时长为39d，CR-39固体径迹法测量所选位置空气中氡浓度。测量采用GB/T 14582—93 环境空气中氡的标准测量方法^[7]。略有改动：6.25 mol·L⁻¹ NaOH溶液80℃蚀刻8 h，显微镜下测读并计算。

1.2.1.2 RAD7 连续测量法

静电收集α粒子，根据α粒子特征峰对应计数率，使用多道α谱仪测量。使用软件提供的数据处理方法和标准氡室刻度得到的刻度因子，计算测量场所的氡浓度。测量周期1 h，测量时间为30 min。

1.2.1.3 氡暴露年剂量贡献估算公式为：

$ {H_{Rn}} = {C_{{\rm{Rn}},{\rm{a}}}} \times \left( {DC{F_{{\rm{Rn}}}} + F \cdot DC{F_{{\rm{RnD}}}}} \right) \times {t^{\left[ 8 \right]}} $

(1)

式中，C_Rn，a，氡浓度年平均值，Bq·m⁻³；DCF_Rn，氡的剂量转换因子，0.17 × 10⁻⁶ mSv·（ Bq·h·m³）⁻¹；DCF_RnD，氡子体剂量转换因子，9 × 10⁻⁶ mSv⁻¹·Bq⁻¹·h⁻¹·m⁻³；矿区t = 2 000 h，居室内t = 7 000 h；F，氡子体平衡因子，矿区井下F = 0.2，其余F = 0.4^[8]。

1.2.2 水中氡浓度测量及剂量估算 1.2.2.1 水中氡浓度测量

采集各采样点自来水250 ml，使用水氡测量装置为RAD7水氡测量系统，每个样本测量时间5 min，重复测量6次，取平均值。

1.2.2.2 水氡所致剂量贡献估算

使用地下水氡释放导致居民内照射剂量估算公式为：

$ H = {C_{\rm{T}}} \times {C_{\rm{W}}} \times F \times t \times DC{F^{\left[ {10} \right]}} $

(2)

式中，C_T表示水氡转移系数，美国EPA推荐为1 × 10⁻⁴；C_W表示水中氡浓度，Bq·m⁻³；F表示室内氡子体的平衡因子，采用UNSCEAR 2000年报告中室内F典型值0.4；t表示1年内在居室停留的时间，t ＝ 7 000 h，DCF 表示吸入平衡当量氡浓度的剂量转换系数为9 × 10⁻⁶ mSv/Bq·h·m^−3[9-10]。

1.3 统计学处理

计量资料以 ${{\bar x}} \pm s$ 表示，使用GraphPad Prism 8.0软件进行数据分析及做图。ANOVA单因素方差分析用于多组数据比较，组间比较采用LSD方法。P < 0.05，表示差异有统计学意义。

2 结果 2.1 锡矿、铜矿空气中氡浓度测量结果

锡矿地下、地上办公室等工作场所空气中氡浓度分别为（7 473 ± 3 105）Bq·m⁻³和（332 ± 238）Bq·m⁻³，其所致年剂量贡献分别为（29.44 ± 12.23）mSv和（2.50 ± 1.79）mSv；铜矿矿下、地上办公室等工作场所空气中氡浓度分别为（4 477 ± 5 152）Bq·m⁻³和（110 ± 32）Bq·m⁻³，其所致年剂量贡献分别为（17.64 ± 20.30）mSv和（0.83 ± 0.24）mSv；居室内空气氡平均浓度（76 ± 33）Bq·m⁻³，年剂量贡献为（2.01 ± 0.87）mSv。ANOVA方差分析显示各组间F = 31.408，P < 0.05，其中，锡矿和铜矿地下工作场所的空气中氡浓度高于其他各测量地点氡浓度，差异有统计学意义（ P < 0.05)。测量结果以及根据标准计算的相应的剂量贡献评估结果见 表1。

2.2 铜矿及锡矿的自来水氡浓度测量结果

分别为（1.66 ± 2.00） Bq·L⁻¹和（3.94 ± 1.81） Bq·L⁻¹，高于市内32个采样点自来水氡浓度（0.39 ± 0.21） Bq·L⁻¹，差异均有统计学意义（P < 0.05)；根据标准计算的水氡相应的剂量贡献评估结果见 表2。

2.3 一年中锡矿的空气中氡浓度随季节变化

在4、6、9、12月份测量到的氡浓度平均值分别为（4 900 ± 2 877）Bq·m⁻³、（9 491 ± 2 901）Bq·m⁻³、（9 366 ± 2 242）Bq·m⁻³以及（6 137 ± 1 954）Bq·m⁻³，具体变化趋势见图1。

2.4 市内的32个采样点包括宾馆、酒店、车站、机关事业单位等7个公共场所空气氡浓度测量结果

平均水氡浓度为（0.32 ± 0.18） Bq·L⁻¹；25个住宅小区采样点，平均水氡浓度（0.41 ± 0.22） Bq·L⁻¹。公共场所与住宅小区自来水氡浓度差别无统计学意义，P > 0.05，比较结果见 图2。

2.5 居室内连续29小时空气氡浓度测量结果

对居室内连续监测29小时的空气氡浓度见图3，在18：30闭窗6小时内，室内空气中氡浓度在54.5～82.6 Bq·m⁻³范围波动，而后蓄积攀升，最高达到119 Bq·m⁻³。16：30开窗后，室内氡浓度呈现断崖式下降，最低至4.16 Bq·m⁻³。

3 讨论

本研究测量的锡矿和铜矿矿井下工作环境中空气中氡浓度值高于现行国家标准GBZ/T 233—2010锡矿山工作场所放射卫生防护标准^[11]井下工作场所空气中氡浓度管理目标值1 000 Bq·m⁻³。高于王欣等^[12]对山东省某些煤矿、金矿以及铁矿井下氡浓度的调查。本次测量的平均氡浓度与尚兵等^[13]对我国非铀矿山调查研究结果相符，锡矿井下氡浓度四季变化呈现夏高冬低的趋势与崔宏星等^[14]对矿山氡浓度季节变化的调查研究表明的结果相符。累积测量可以减少气象条件和环境条件对测量结果的影响^[15]，可以更好的评价井下工作人员可能受到的照射剂量。

现行的国家标准GB 16146—2015 室内氡及其子体控制要求中对新建建筑室内氡浓度空气中氡浓度设定的目标水平是100 Bq·m⁻³，对已建建筑室内年平均氡浓度行动水平是300 Bq·m^−3[16]。本研究测得的室内氡浓度除锡矿地面办公场所氡浓度水平高于300 Bq·m⁻³外，其他地面工作场所以及居室空气中氡浓度平均值均低于相应标准要求。

水中氡浓度美国EPA限值为11.1  Bq·L⁻¹，欧盟和世界卫生组织设定为100  Bq·L^−1[17-19]，我国GB5749—2006生活饮用水卫生标准中将饮用水氡列为参考标准^[20]，采用美国EPA限值。本次测得水氡浓度分别是（1.66 ± 2.00） Bq·L⁻¹、（3.94 ± 1.81） Bq·L⁻¹以及0.39  Bq·L⁻¹均低于11.1  Bq·L⁻¹，低于土耳其布尔萨及巴基斯坦拉合尔市研究中的水氡浓度及剂量贡献^[21-22]。由于水氡对人体的作用有两种方式即直接饮用和释放到空气中氡再被人体吸入，故控制环境中的氡不仅要控制空气中的氡，还应关注从水中不断释放到空气中的氡。

通风换气能有效降低室内氡浓度，在本研究中居室内连续29个小时的测量中在开窗后室内空气中氡浓度迅速下降，接近本底水平就是最好的证明。氡浓度受气候影响，在可能出现氡浓度增高的季节应加强工作场所通风换气并配合个人防护用具的使用。应关注本研究相应地区地下矿井中空气氡浓度水平及其对矿工健康带来的影响，重视对矿工使用防护用具如口罩等的宣传教育工作。