某污染土壤中226Ra剩余放射性可接受水平探討

顧建剛 沈健

（浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站 浙江杭州 310012）

某廠曾將含鐳熒光粉用于夜光儀表盤的生產(chǎn)，數(shù)年后停用，并在有關(guān)部門指導(dǎo)下進(jìn)行了初步治理，清理出的污染物和熒光粉分別暫存在位于廠區(qū)一角的污物庫和熒光粉貯存庫中。該廠區(qū)原來位于市郊，外側(cè)是農(nóng)田，周圍較少有人員活動。但是隨著城市的整體發(fā)展，緊靠廠區(qū)附近已經(jīng)修建了生活小區(qū)等眾多生活設(shè)施，廠區(qū)土地也計劃進(jìn)行開發(fā)利用。為此，需要對暫存的放射性物品進(jìn)行處置，對放射性污染場所進(jìn)行去污處理，使場址達(dá)到無限制開放使用的要求，徹底消除安全隱患，確保公眾和環(huán)境的安全。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求[1]，受到放射性污染經(jīng)去污后的場址擬向公眾開放時，除了所有剩余建筑物和設(shè)備的污染水平必須滿足相關(guān)法規(guī)要求外，其土壤中的剩余放射性水平也必須經(jīng)審管部門審查，確認(rèn)已滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求后方可解除控制，開放使用。

場址開放的核心問題是指土地的開放,也即土壤中的放射性殘存水平需要滿足的要求，其中清污的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是一個普遍關(guān)注和頗具爭議的問題[2]。由于場址條件各異，土壤中剩余放射性可接受水平的導(dǎo)出取決于很多因素，遵循“區(qū)別對待、因地制宜、逐例分析”的原則是十分重要的[3]。不僅是劑量約束值的確定要考慮場址特征及其開放后用途的不同,在根據(jù)劑量約束值推導(dǎo)土壤中容許殘存放射性核素濃度時,除了考慮場址特征以外,也要根據(jù)開放后用途的不同來選擇不同的照射情景和相關(guān)參數(shù)[2]。

本文根據(jù)《擬開放場址土壤中剩余放射性可接受水平規(guī)定》[1]提供的估算方法結(jié)合項(xiàng)目具體情況，對治理后土壤中226Ra的剩余放射性可接受水平進(jìn)行了估算和探討。

1 照射途徑分析

考慮到本項(xiàng)目場址位于城市中，照射途徑擬考慮地表外照射和通過再懸浮引起的吸入內(nèi)照射這兩個途徑。226Ra蛻變子體氡及其子體所產(chǎn)生的劑量貢獻(xiàn)已經(jīng)包含在上述兩個照射途徑中了，估算中采用的完全平衡假定是保守的[1]。

2 劑量模式和參數(shù)[1]

2.1 總劑量

對于污染土壤的照射劑量的估算，其總有效劑量應(yīng)等于地表外照射和通過再懸浮引起的吸入內(nèi)照射這兩個途徑產(chǎn)生的劑量的總和。

式中：Dtot——總劑量（Sv/a）；

Dext——地表外照射產(chǎn)生的有效劑量（Sv/a）；

Dinh——吸入再懸浮污染物產(chǎn)生的有效劑量（Sv/a）。

2.2 地表外照射產(chǎn)生的有效劑量估算

式中：Dext——地表外照射產(chǎn)生的有效劑量（Sv/a）；

Ci——土壤中污染核素濃度（Bq/g）；

Fc——占有屏蔽因子（0.6）；

6）其他用藥不適宜情況。實(shí)例：患者女性，56歲；診斷：中耳炎；處方用藥：0.9%氯化鈉注射液10 mL+注射用青霉素鈉4.32 g qd 3 d，0.9%氯化鈉注射液250 mL+地塞米松磷酸鈉注射液5 mg qd 3 d。用藥分析：地塞米松磷酸鈉注射液，說明書推薦溶媒為5%葡萄糖注射液，醫(yī)師選用溶媒不適宜。

DFext——γ外照射劑量轉(zhuǎn)換因子（Sv/a）/（Bq/g）。

2.3 通過吸入再懸浮污染物產(chǎn)生的有效劑量估算

式中：Dinh——通過吸入途徑產(chǎn)生的有效劑量（Sv/a）；

Cv——核素在土壤中的濃度（Bq/g）；

Ai——再懸浮造成的空氣中塵埃的濃度（g/cm3）；

Ub——個人呼吸速率（m3/a）；

DFinh——吸入內(nèi)照射劑量轉(zhuǎn)換因子（Sv/Bq）；

ρ——土壤密度（g/cm3）。

2.4 參數(shù)的確定

（2）再懸后空氣中粉塵濃度：0.0003 g/cm3；

（3）土壤密度:1.4 g/cm3；

（4）吸入內(nèi)照射劑量轉(zhuǎn)換因子（226Ra+子體）：2.0×10-5Sv/Bq；

（5）γ外照射劑量轉(zhuǎn)換因子

文獻(xiàn) [1]中給出了238U鏈2和鏈4的γ外照射劑量轉(zhuǎn)換因子，其中：

則可將238U鏈4和238U鏈2兩者γ外照射劑量轉(zhuǎn)換因子之差作為226Ra+子體的γ外照射劑量轉(zhuǎn)換因子，即3.61×10-3（Sv/a）/（Bq/g）。

（6）劑量約束值

根據(jù)文獻(xiàn)[1-5]對導(dǎo)出土壤中剩余放射性可接受水平所依據(jù)的劑量約束值的探討和建議值，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，本項(xiàng)目確定劑量約束值為0.25mSv/a。

3 估算結(jié)果

根據(jù)上述估算模式和參數(shù)所得估算結(jié)果見表1。

表1 土壤污染水平為1Bq/g情況下226Ra對個人所產(chǎn)生的年照射劑量和基于年劑量約束值為0.25mSv所得出的土壤中剩余放射性可接受水平

4 土壤中226Ra剩余放射性可接受水平的確定[1]

考慮到本估算方法本身是偏保守的，在估算各途徑產(chǎn)生的有效劑量時假設(shè)污染土壤面積為10000 m2，而本項(xiàng)目中污染土壤范圍僅100多平方米，因此考慮面積修正等因素后，本項(xiàng)目治理后土壤中226Ra剩余放射性可接受水平可在上述估算值基礎(chǔ)上放寬兩倍，即0.23 Bq/g（不含本底值）。治理后土壤中剩余放射性水平應(yīng)滿足下式的要求，

式中：Cra——土壤中剩余226Ra平均比活度（Bq/g）；

C0——土壤中226Ra本底值（Bq/g）；

0.23 ——土壤中剩余226Ra可接受水平（Bq/g）。

可選擇距污染場址較遠(yuǎn)處（如100m以外）的地表土壤的測量結(jié)果作為本底值。

治理后不同位置的土壤中的剩余放射性核素水平可能會有一定的差異，上述可接受水平值為100 m2范圍內(nèi)的平均值，且要求其中任何1 m2范圍內(nèi)的濃度不得超過上述100 m2范圍內(nèi)所得讀數(shù)平均值的10倍。

[1]國家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn).擬開放場址土壤中剩余放射性可接受水平規(guī)定（暫行）[S].HJ 53-2000.

[2]夏益華,張紅見.關(guān)于放射性場址開放和物料解控中的劑量約束值[J].輻射防護(hù)通訊,2007,6:1-4.

[3]葉常青.關(guān)于物料解控和場址開放[J].輻射防護(hù),2004,1:24-35.

[4]金家齊.污染土地和建筑物再利用—核設(shè)施退役場址開放的問題[J].輻射防護(hù)通訊,2000,4:68-70.

[5]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).電離輻射與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)[S].GB 18871-2002.