南寧市大氣氣溶膠總α、總β放射性活度的測定

黃璐璐 莫達松 潘揚昌 謝安杰 梁勇 蘇云鵬

（廣西分析測試研究中心，廣西 南寧 530022）

【摘 要】為初步探究南寧市環境空氣放射性水平，文章對2015年南寧市大氣氣溶膠中總α、總β放射性進行測定，分析其濃度變化規律。結果表明：2015年南寧市大氣氣溶膠中總α、總β放射性水平整體情況良好，總α、總β放射性含量隨月份及季節變化不大，其比值K為常數，趨于穩定。

【關鍵詞】大氣氣溶膠；總α放射性；總β放射性

【中圖分類號】TL751 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）07-0137-03

環境空氣中放射性氣溶膠主要是通過吸入途徑進入人體，經過沉積、滯留、轉移、排出等過程放射出α粒子、β粒子等，對人體產生內照射并具有較大的毒性，造成骨髓、肝、腎、甲狀腺等靶器官明顯損傷，引起造血障礙、病理性骨折等。它在空氣中停留時間長，對環境和人類都會產生危害[1]。放射性氣溶膠造成的大氣放射性污染問題日益受到人們的關注，大氣氣溶膠放射性已成為各地輻射監測項目之一。

目前，大氣環境放射性監測方法包括大氣氡監測、氣溶膠監測、沉降物監測、降水監測等，其中要以監測氣溶膠中總α、總β放射性活度更直接地反映大氣放射性污染的情況，其中α-β比值法相對其他監測方法而言，更為簡單、方便、直觀[2]。α-β比值法是基于以下的原理建立：一般空氣中的Rn、Th子體基本是處于平衡狀態，因此在采樣過程中其在氣溶膠內的濃度保持不變，經過一段時間的累積取樣后，樣品中的總β和總α放射性比值K為常數。本文采用α-β比值法對2015年南寧市大氣氣溶膠中總α、總β放射性進行監測，分析其濃度變化規律，并計算總β和總α放射性比值K，初步探究南寧市環境空氣放射性水平。

1 樣品來源及檢測

1.1 主要儀器

TH-150C智能中流量空氣總懸浮微粒采樣器（武漢市天虹儀表有限責任公司）：流量范圍為80～120 L/min，流量準確度為±2.5%，穩定性為±3%；具有流量調節、恒溫、恒流控制裝置及流量、壓力及溫度探頭。

CLB-104型低本底α/β檢測儀（北京康科洛電子有限公司）：本底計數率為α≤0.001 7 cpm·cm-2，β≤0.035 4 cpm·cm-2；四通道探測效率：α均為86.4%，β為52.4%（第1，2通道）和51.8%（第3，4通道）。

所用儀器均定期校準及進行自校。

1.2 標準及試劑

α標準源：241 Am（比活度為10.6 Bq/g）。

β標準源：40 KCl（比活度為14.1 Bq/g）。

玻璃纖維濾膜：武漢市天虹儀表有限責任公司。

1.3 樣品采集方法

選擇南寧市廣西測試研究中心辦公樓樓頂作為采樣地點，該采樣點電力穩定可靠，方便樣品的采集。根據國家標準《環境空氣質量手工監測技術規范（HJ/T 194—2005）》[3]采樣要求進行，采樣點四周開闊，無樹木、建筑物的影響。每個月連續5 d采集樣品。每天采集樣品時間設為20 h，采樣流量為100 L/min，采樣體積為120 m3，記錄采樣氣溫、氣壓等氣象參數。使用玻璃纖維濾膜采樣，具有高收集效率及較小的埋藏損失。每一次樣品采集結束后，均仔細檢查濾膜，若有破裂或上塵邊緣不清晰的現象，將該樣品膜作廢并重新采樣，以保證樣品采集的準確性和有效性。2015年全年總共采集有效樣品60個。

1.4 樣品前處理及檢測

環境空氣中的放射性檢測很容易受到空氣中短壽命的Rn、Th子體的影響，而樣品放置時間的長短會影響檢測的準確性。因此通常采用衰變法，將采好樣的樣品濾膜放入密封袋，置于空干燥器中保存一周，使短壽命的Rn、Th子體衰變完全，放射性達到穩定后再進行測量[4]。氣溶膠在濾紙上具有一定的自吸收，但從理論上可以忽略不計，近似的認為樣品在濾膜上分布均勻，為了與檢測樣品盤大小一致，將樣品濾膜剪成直徑約55 mm的小圓片，待測量[5]。將處理后的樣品放入樣品盤，使用低本底α/β檢測儀進行檢測，取樣體積設為120 m3，采樣誤差為5%。每個樣品檢測次數為6次，每次測量時間為1 800 s，總測量時間為180 min。

2 結果與討論

2.1 南寧市大氣氣溶膠總α、總β放射性全年監測結果

2015年南寧市大氣氣溶膠總α、總β放射性的監測結果見表1。從2015年的監測情況來看，總α、總β放射性含量均較低，總α放射性濃度范圍為0.10～0.41 mBq/cm3，年平均值含量為0.23 mBq/cm3，總β放射性濃度范圍為0.13～0.50 mBq/cm3，年平均值含量為0.26 mBq/cm3，總β和總α比值K在0.53～3.11范圍內波動，從1～12月份月均值來看，比值K變化不大，波動范圍為0.95～1.44，最大值出現在5月份，最小值出現在3月份，年平均值為1.17。

2.2 總α、總β放射性隨月份變化規律

通過圖1可以看出，總α、總β放射性含量隨月份變化趨勢平緩，僅在0.16～0.32 mBq/cm3浮動，且兩者含量相近，總α、總β放射性最低值出現在10月份，總α最大值發生在12月，總β最大值發生在11月，很可能與這幾個月冷暖空氣頻繁交替有關。

2.3 總α、總β放射性隨季節變化規律

一般而言，大氣氣溶膠放射性濃度會受到季節、氣象等多種自然因素影響。為了探究大氣氣溶膠放射性濃度隨季節變化規律，對監測數據按照季節進行分組分析。通過表2可知，南寧市大氣氣溶膠總α、總β放射性隨季節變化情況不是很明顯，春、夏、秋、冬4個季節的總α、總β放射性含量相差不大，總α分別為0.23、0.23、0.21、0.25，最大值發生在冬季；總β分別為0.25、0.28、0.26、0.26，最大值發生在夏季；總β和總α比值K分別為1.12，1.24，1.26，1.06，秋季相對較高，冬季最低，趨于一個常數。可見，大氣氣溶膠總α、總β放射性含量受季節影響較小。遺憾的是，本文僅僅從總α、總β放射性含量分析方面對南寧市大氣氣溶膠放射性進行初步的研究，氣溶膠放射性與顆粒物（PM10、PM2.5）的關系、氣象因素對其的影響及放射性中核素組分等還有待深入研究。

3 結論

2015年南寧市大氣氣溶膠中總α、總β放射性含量較低，放射性水平整體情況良好，屬天然本底水平，總α、總β放射性含量隨月份及季節變化不大，其比值K為常數，趨于穩定。通常情況下，大氣氣溶膠放射性受天然放射性與人工放射性核素共同影響，人工放射性核素氣溶膠貢獻很小[6]。人工放射性核素多會產生于核電站、核燃料加工等生產活動中，若此類場所發生放射性物質泄漏，將會對環境帶來嚴重的放射性污染。廣西核電站的建立，會對大氣氣溶膠放射性帶來潛在的影響，可能會引起人工放射性核素污染。一旦空氣中發生總β和總α放射性污染時，比值K就會發生變化，出現異常值[2]。依據α-β比值法可以初步掌握放射性污染情況，建立放射性應急方法，為放射性應急事故提供快速有效的判斷依據。

參 考 文 獻

[1]林莉君，陳海燊.放射性氣溶膠的凈化[J].工業安全與環保，2009，35（2）：1-3.

[2]李德平，潘自強.輻射防護手冊（第二分冊）：輻射防護監測技術[M].北京：原子能出版社，1987：94-95.

[3]HJ/T 194—2005，環境空氣質量手工監測技術規范[S].

[4]何華燊.環境空氣中長壽命α放射性氣溶膠濃度的測量

[J].輻射防護，1993，13（4）：303-307.

[5]高雪玲.大氣氣溶膠放射性活度初探[J].陜西環境，1997，4（4）：21-24.

[6]常印忠，王旭輝.西安地區大氣環境氣溶膠樣品中放射性核素監測[J].核技術，2008，31（10）：796-800.

[責任編輯：陳澤琦]

【基金項目】本文系自治區直屬公益性科研院所基本科研業務費專項，項目名稱“南寧地區大氣氣溶膠總α、總β放射性水平研究”（項目編號：2014ACZ05）。

【作者簡介】黃璐璐，女，廣西分析測試研究中心工程師，從事化學分析與空氣監測工作。