刁春娜
(新疆維吾爾自治區輻射環境監督站,烏魯木齊,830011)
氡是天然放射系(鈾系、釷系和錒系)衰變過程中形成的無色、無味、無嗅的放射性惰性氣體。在眾多環境影響污染因素中,氡已被列入l9種致癌物質之一,對人體生物學危害較大,是僅次于吸煙的第二大致肺癌因素。最近的研究還表明,除了肺癌外,白血病、皮膚癌以及兒童中的某些癌癥也與氡的照射密切相關。近年來,室內氡的危害也引起了我國公眾的關注,各地環保、衛生等部門對一些城市和農村等居民住宅進行了室內外氡活度濃度水平的調查,對氡的監測、氡的危害和氡的防治也開展了大量工作。
新疆地域遼闊,2011年7月至2012年10月對烏魯木齊市、伊犁州直屬縣(市)、塔城地區、吐魯番地區、阿克蘇地區和巴州地區6個地(州、市)居室內氡活度濃度進行調查,建立新疆室內氡活度濃度水平基礎數據庫。
樣品量按《新疆統計年鑒2010》6個地(州、市)人口比例分配布樣點數為216個,烏魯木齊市、伊犁州直屬縣(市)、塔城地區、吐魯番地區、阿克蘇地區和巴州地區分配到的布樣點數分別為50、57、21、13、48、27個,調查實際布樣點數分別為55、63、23、14、53、30個(按人口比例每5萬人分配一個點位,平行樣為分配點位數的10%)。詳細情況見表1。

表1 新疆6個地(州、市)按人口比例采樣點分布情況
探測器布放位置要求避免選擇空氣不流動的死角和室內通風速度較快的風道、易被干擾的地方以及可能過熱的地方。
本次調查,探測器均布放于人員留駐時間最長的臥室,在氣流穩定遠離通風口的地方,高度與人的呼吸帶同高(1.5~1.8 m),距墻壁不小于20 cm,在正常生活狀態下采樣。
在測量現場將采樣器密封包裝去掉,然后把采樣器放置在測量現場,記錄采樣開始的日期、時間。
累積法測量采用的是中國疾病預防控制中心輻射安全所研制的LIH型氡累積探測器,對222Rn的靈敏度為4.13~4.81 Trmm-2(k·Bq-3·h)-1,測量范圍為6~200 Bq/m3。放置3個月,回收后進行蝕刻處理,用顯微鏡讀取探測器上的徑跡數,然后計算氡活度濃度。
瞬時法測量采用的是AlphaGUARD便攜式測氡儀,測量范圍為2 Bq/m3~30 000 Bq/m3,靈敏度為在100 Bq/m3氡氣濃度情況下,計數為5 cpm,能夠連續測量環境中的氡活度濃度。
新疆四季交替不明顯,冬夏季較長(6個月),春秋與夏季無明顯分界,結合新疆季節變化的實際情況,采用2期累積探測器布放,第1期代表非采暖期,第2期代表采暖期,3個月為1個測量周期。由于探測器布放周期較長,無法在短時間內獲得采暖期和非采暖期的累積測量數據。所以本次調查為瞬時測量和累積測量交叉進行,其中:烏魯木齊市、伊犁州直屬縣(市)、塔城地區、吐魯番地區非采暖期(第1期)瞬時測量,采暖期(第2期)累積測量;阿克蘇地區、巴州非采暖期(第1期)累積測量,采暖期(第2期)瞬時測量。
認真記錄探測器布放和收回時間,收樣時,將探測器收取后立刻包上鋁箔紙,送回實驗室蝕刻,蝕刻過的探測器用顯微鏡對其進行讀數,然后計算出徑跡密度,徑跡密度通過計算換算成氡活度濃度。
累積法測量數據由南華大學提供。
LIH型氡活度濃度累積探測器由中國疾病預防控制中心輻射安全所統一刻度、統一發放,徑跡讀數由專職人員完成,有嚴格操作程序和質量保證體系,且組織比對刻度,比對結果誤差小于15%。測量過程中,每個房間放置一個探測器。
本次調查共布放探測器238片,其中平行樣22片,占放置總數的10.2%,略高于質量要求的10%。因此,平行樣的放置數量能夠達到質量保證要求。
AlphaGUARD測氡儀是一款脈沖電離室測氡儀,由德國Genitron制造。由中國計量科學研究院進行刻度標定,同時與本實驗室其它類型的瞬時測氡儀進行比對,相對誤差在10%以內。
對多個測點監測平均值計算算術平均值。
在進行區域范圍的平均值計算時,具有監測數據的監測點數應占整個區域內所布監測點總數的90%以上,否則不進行區域平均值計算。
采用t檢驗對兩組均值進行顯著性檢驗。
新疆烏魯木齊市、伊犁州直屬縣(市)、塔城地區、吐魯番地區、阿克蘇地區和巴州地區居室氡活度濃度調查結果列于表2,市區(城鎮)與農村(郊區)居室氡活度濃度調查結果列于表3,不同建筑年代居室氡活度濃度調查結果列于表4,不同樓層居室氡活度濃度調查結果列于表5,不同地面裝修材料居室氡活度濃度調查結果列于表6。
通過分析比較監測結果,結論如下:
(1)新疆居室氡活度濃度范圍為7~535 Bq/m3,按照測量點數加權均值為62.0 Bq/m3,按調查地區人口加權均值為60.7 Bq/m3。本次調查結果人口加權均值明顯高于中國大陸室內空氣中氡活度濃度人口加權均值24 Bq/m3,也高于我國26個主要城市3 098個測量點按人口加權平均值43.8 Bq/m3和UNSCEAR 2000年報告中給出的世界室內氡活度濃度的人口加權平均值40 Bq/m3。新疆居民接受的氡(指222Rn)及其短壽命子體的年有效劑量按樣本量加權均值為2.03 mSv,按人口加權均值為1.98 mSv。遠高于我國公眾接受的氡(指222Rn)及其短壽命子體的平均年有效劑量0.725 mSv,也高于世界平均值1.15 mSv。可能原因為:建筑材料內摻雜了大量的含放射性物質的礦渣;新疆建筑外墻外保溫隔熱層降低了室內外空氣的流通。

表2 新疆6個地(州、市)居室氡活度濃度調查結果

表3 新疆6個地(州、市)市區(城鎮)與農村(郊區)居室氡活度濃度比較

表4 新疆6個地(州、市)不同建筑年代居室氡活度濃度比較

表5 新疆6個地(州、市)不同樓層居室氡活度濃度比較

表6 新疆6個地(州、市)不同地面裝修材料 居室氡活度濃度比較
(2)新疆居室氡濃度采暖期的測量結果明顯高于非采暖期。主要原因是新疆氣候寒冷,采暖期間居民開窗通風時間少,室內空氣不流通,加之采用燃煤、天然氣等方式取暖,室內放射性物質聚集,因此采暖期室內氡濃度較高。而非采暖期氣候干燥炎熱,居民家中全天保持開窗通風狀態,故非采暖期室內氡活度濃度較低。
(3)市區(城鎮)居室氡活度濃度與農村(郊區)居室氡活度濃度差異無明顯統計學差異。
(4)由于新型建筑材料的使用,2000年以后(含2000年)的居室內氡活度濃度較1999年以前(含1999年)的居室內氡活度濃度有所增加。
(5)不同樓層居室氡活度濃度調查結果顯示,一層居室內氡活度濃度明顯高于其它樓層內氡濃度,二層和二層以上居室室內氡活度濃度均值無顯著差異,這與以往大多數的研究結果相符。
(6)不同建筑類型居室氡活度濃度調查結果表明,別墅居室內氡活度濃度最高,其次為平房,高層樓房和普通樓房偏低,二者無明顯差別。
(7)室內氡活度濃度與地面裝修材料之間的關系為: 水泥地>木地板>瓷磚>復合木地板。
(8)瞬時測量,取樣時間基本為室內氡活度濃度相對較低的白天,未涵蓋氡活度濃度較高的夜間,可能對測量結果產生一定的影響。
居室內放射性主要來源于建筑裝飾材料中天然放射性核素,同時也來源于宇宙射線、房基土壤及室外空氣中氡的滲入。本次新疆居室氡活度濃度調查,對監測布點、調查方法、測量探測器、數據處理、質量保證等方法學做了有益的探索,積累了新疆居室氡活度濃度水平數據,為今后開展相關工作墊定了一定的基礎。