摘 要:為了解成都市地下停車場的氡濃度水平,并估算出地下停車場工作人員由氡所致年有效劑量。文章利用KJD2000R型連續測氡儀對成都市的四個地下停車場進行室內氡濃度連續測量。測量結果表明,成都市地下停車場的氡濃度水平屬我國標準范圍較低水平,地下停車場工作人員由工作環境氡及其子體所致年平均有效劑量0.247mSv。
關鍵詞:氡濃度;地下停車場;有效劑量
引言
氡(222Rn)是放射性核素鈾衰變系列的衰變產物,普遍存在于人們的生活環境中。氡及其子體已成為僅次于吸煙的第二大肺癌相關的環境和職業致癌因子,人類肺癌的10%左右可歸因于氡及其子體的輻射。流行病學調查證實,高濃度的氡暴露會增加肺癌發生的危險度[1],大量動物和細胞實驗研究也表明氡暴露可誘導肺癌的發生[2-3]。國際癌癥研究機構(IARC)已將氡及其子體劃歸為I類致癌因素。
室內氡濃度60%來源于土壤和巖石,地下建筑與地面建筑相比,所有六個界面均有巖石和土壤被覆,四周皆可釋放氡氣,因此地下空間氡濃度更高。隨著經濟發展和城市建設的加速進行,地下空間的開發利用已成為新的發展趨勢,包括地下停車場、地下旅館、地下商場等。由于地下工程自然通風效果差,人員密集,氡濃度累積水平較高,成為地下空間內主要污染物。2002年至2004年三年期間對北京市26個地下建筑進行的空氣氡濃度檢測表明,北京市地下建筑氡濃度平均值133.6Bq/m3,最大值858Bq/m3,最小值33Bq/m3[4];連云港地區地下公共場所空氣中的氡及其子體水平調查顯示,地下公共場所氡濃度是室外氡濃度的19倍,地下公共場氡濃度是地面公共場所氡濃度的9倍[5]。
成都地處四川盆地中部,成都平原為沖洪積平原,在沖積過程中又逐漸沉積,其沉積厚度不等,因此成都地區第四系廣為發育。成都地層結構上部地表均為粘土層、亞粘土層(Q4)的植被覆蓋層,下部為砂礫石堆積層(Q2)。砂礫石堆積層下面便是白堊系(K)砂巖。在成都地區,除了在南北方向有少量白堊系地層出露外,地表都被粘土層、亞粘土層的植被覆蓋層。成都市土壤氡濃度并無明顯異常,與全國土壤氡含量平均值基本一致[6]。
隨著越來越多的從業人員和流動人員進入地下建筑工作、居住、購物和娛樂,他們可能承受著比其他公眾更高的輻射危害。因此,本項目組于2014年9月至2014年12月期間,選取成都市四個地下停車場,對其氡濃度水平進行調查。
1 測量儀器與方法
1.1 測量儀器
實驗選取四川新先達測控技術有限公司生產的KJD2000R型連續測氡儀。它利用靜電收集氡衰變子體進行累積測量,靈敏度高,現場獲取結果,體積小,操作方便??捎糜谑覂葴y氡、土壤中測氡、水溶液測氡,水中測鐳等領域。其探測范圍為:4-40000 Bq·m-3;靈敏度為:2.5count·min-1/Bq·m-3;工作環境為:溫度0℃-50℃,相對濕度30%-80%(無凝結水)。
1.2 測點分布
選取成都市市區四個地下停車場作為調查對象,分別對每個地下停車場的停車大廳、通風口、出入口、衛生間和員工辦公室進行地下空間氡濃度測量,累計分布測點121個。
1.3 測量方法
將KJD2000R型連續測氡儀保持距地面1m,距離墻面大于1.5m處進行測量,每個測點測量時間不低于1小時。
2 結果與分析
2.1 地下停車場氡濃度
本次調查對成都市四個地下停車場的121個測點進行氡濃度測量,測量結果見表1。
從表1可知,停車場二的氡濃度水平最低,停車場三的氡濃度最高,氡濃度算數平均值最高為42.12Bq·m-3。停車場二為2013年新建地下停車場,其通風和防氡涂料等措施較為完善,氡濃度最低。停車場三是所有停車場中最小的停車場,通風效果一般,停車場中部分車位長期未被人使用,環境變化較小,氡氣容易聚集。停車場四建成較久,通風效果較差,氡濃度較高。停車場一是最大的停車場,但存在部分“死角”,即三面都是墻體,僅有一面供車輛進入,其氡濃度較高,最高達到106.25Bq·m-3。
2.2 停車場內不同場所氡濃度水平
停車場內不同場所氡濃度水平見表2。
表2 地下停車場內不同場所氡濃度水平
由表2可知,停車大廳氡濃度最高,通風口氡濃度最低。出入口和通風口的氡濃度較低是由通風導致的,相比于其他測量地點,它們的通風效果最好,最有利于氡濃度的降低。衛生間和員工辦公室的氡濃度較高,這可能是由于在這些地方都存在一定的裝修。停車大廳是停車場的主要部分,其面積最大。在停車大廳中,部分經常使用的位置氡濃度較低,這是由于車輛出入帶來的空氣流動有利于降低氡濃度,但某些“死角”的氡濃度卻較高。
3 劑量估算
假設停車場工作人員全年工作時間為250天,每天在員工辦公室工作8小時,全年在地下停車場居留時間則為2000小時。氡濃度與劑量的轉換因子為9nSv·(Bq·m-3·h)-1,平衡因子為0.4。按照表1測得的地下停車場氡濃度數據,計算出各個地下停車場工作人員由工作環境氡及其子體所致年有效劑量,見表3。成都市地下停車場工作人員由氡及其子體所致年平均有效劑量為0.247mSv。
表3 成都市地下停車場工作人員由氡及其子體所致年有效劑量
4 結束語
地下建筑由于受到土壤或巖石包圍,空間狹小封閉,通風條件差與地面空氣交換率低的特點,使得一些地下空間的環境質量問題并不能令人滿意,一些污染物(如氡氣)在密閉性高的地下空間中得以聚集,并能積累至較高濃度,難以通過自然風流有效降低和排除。
文章通過對成都市四個地下停車場121個測點的氡濃度測量,測量結果表明,成都市4個地下停車場的氡濃度平均值為37.92Bq·m-3,變化范圍為14.63~106.25Bq·m-3。各地下停車場空氣氡濃度均明顯低于國家標準《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB 18871-2002)中對已建住宅氡持續照射情況下的行動水平值(200 Bq/m3)和《地下建筑氡及其子體控制標準》(GBZ 116-2002)中對已用地下建筑的行動水平值(400Bq/m3)。
根據氡對人體危害的最新研究進展,世界衛生組織(WHO)于2009年發布的室內氡手冊將室內氡參考水平由原來的200Bq/m3下調到100Bq/m3。本次測量的平均值低于該室內氡參考水平,但地下停車場及其它地下空間存在部分位置高于該參考水平,因此在進行地下空間活動時必須注意盡量避免在“死角”地段長期停滯,由此可以發現地下空間的通風將會有助于氡濃度的降低。
參考文獻
[1]KREWSKI D,LUBIN J H,ZIELINSKI J M,et al. A combined analysis of North American case-control studies of residential radon and lung cancer[J]. J Toxicol Environ Health A,2006,69 (7):533-597.
[2]CHAUHAN V,HOWLAND M,KUTZNER B,et al. Biological effects of alpha particle radiation exposure on human monocytic cells[J].Int J Hyg Environ Health,2012,215(3):339-344.
[3]郭志英,田梅,劉建香,等.氡染毒小鼠肺及支氣管中JNK/SAPK表達的研究[J].中華放射醫學與防護,2009,29(2):192-195.
[4]馬玉圣,李君利,朱立.室內氡的水平與控制措施[J].中國輻射衛生, 2006,6(2):219-221.
[5]曹洪.關于裝飾裝修中控制室內空氣污染程度的思考[J].山西建筑,2007,33(22):234-235.
[6]宋海龍,侯新生,何莉莉,等.成都市三環地區地基土壤氡含量測量[J].廣東微量元素科學,2010,17(10):65-68.
作者簡介:張海薇(1974-),女,吉林輝南人,在讀博士,講師。