成都地鐵一號線站臺內(nèi)空氣中氡濃度分布狀況研究

王成明

(成都市環(huán)境監(jiān)測中心站，成都　610072)

· 環(huán)境輻射 ·

成都地鐵一號線站臺內(nèi)空氣中氡濃度分布狀況研究

王成明

(成都市環(huán)境監(jiān)測中心站，成都610072)

為了解成都地鐵車站環(huán)境中氡濃度水平，采用Model1027連續(xù)測氡儀，對成都地鐵1號線，進(jìn)行抽樣監(jiān)測調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明：成都地鐵車站的氡濃度范圍為12.4Bq/m3～29.0Bq/m3，平均值為16.6Bq/m3，遠(yuǎn)低于《地下建筑物氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16356-1996)的限值；與成都市室外環(huán)境中氡濃度相當(dāng)，低于成都市居室環(huán)境中氡濃度；低于全國七城市地鐵站點(diǎn)氡濃度平均值。

氡濃度；成都地鐵

1　前　言

氡作為一種廣泛存在的天然輻射源，與其子體一起對人產(chǎn)生的輻射劑量，占天然輻射源產(chǎn)生的總輻射劑量中的50%左右[1]。20世紀(jì)70年代末開始，發(fā)達(dá)國家對環(huán)境氡特別是室內(nèi)氡濃度水平進(jìn)行了大量的調(diào)查，美國國家科學(xué)院估計美國每年約5000～20000例肺癌死亡與氡有關(guān)[2]。世界衛(wèi)生組織(WTO)把氡列為致癌物質(zhì)之一，確定了氡導(dǎo)致肺癌的定性關(guān)系。鑒于氡的危害，國際放射防護(hù)委員會(ICRP)第65號出版物《住宅和工作場所222Rn的防護(hù)》建議行動水平在200～600Bq/m[3]。2005年公布的一項關(guān)于歐洲9國家的氡致肺癌危險研究，證明了在英國現(xiàn)行的行動水平200Bq/m3以下，肺癌的危險仍在增長[4]。

近年來，以地鐵為主的地下公共設(shè)施中氡的危害開始被廣泛關(guān)注。地下建筑物四周均可釋放氡氣，另一方面受到通風(fēng)條件的限制，通常地下建筑物內(nèi)氡濃度較地面建筑物內(nèi)高。

成都地鐵1號線是成都第一條地鐵線路，縱貫?zāi)媳保诔啥冀煌òl(fā)展史上有重要意義。其一期工程北起升仙湖，南止世紀(jì)城，全長18.5km，全部為地下線，共設(shè)17座地下車站，2010年9月27日正式開通試運(yùn)營。2011年11月，即地鐵開通試運(yùn)行一年之際，對成都地鐵1號線中有代表意義的車站站點(diǎn)進(jìn)行氡濃度調(diào)查。

2　調(diào)查方法

2.1監(jiān)測方法和標(biāo)準(zhǔn)

采用標(biāo)準(zhǔn)《地下建筑物氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16356-1996)。

2.2監(jiān)測儀器

選用美國太陽核子(Sun-Nuclear)公司生產(chǎn)Model1027連續(xù)測氡儀。其是美國環(huán)保局(EPA)推薦的便攜式測氡儀[5]。該儀器體積小，操作簡便，非常適合居室空氣監(jiān)測和環(huán)境普查。

Model1027測氡儀采用擴(kuò)散式光半導(dǎo)體檢測器。當(dāng)空氣擴(kuò)散進(jìn)入儀器的探測器時，空氣中的氡衰變成子體并同時放出α粒子，α粒子轟擊探測器內(nèi)光電二極管，儀器通過特定線路收集這些信號，計算轉(zhuǎn)換為氡濃度。測量時，儀器按所設(shè)定的間隔時間每隔一間隔時段測量一次平均值。測量結(jié)束后，將儀器接上便攜式打印機(jī)，現(xiàn)場打印出測量結(jié)果。儀器使用前經(jīng)中國測試技術(shù)研究院檢定。儀器設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)及檢定結(jié)果見表1。

表1　Model1027的主要技術(shù)指標(biāo)及檢定結(jié)果

Model1027為直讀式測量儀器，儀器示值與實測濃度的轉(zhuǎn)化公式為：

CRn=N×k1×k2

式中：

CRn—氡濃度，Bq/m3；

N—儀器示值，pCi/l；

k1—修正因子；

k2—單元轉(zhuǎn)換系數(shù)，為37(1pCi/l=37Bq/m3)。

2.3監(jiān)測點(diǎn)位分布

本次成都地鐵1號線車站氡濃度調(diào)查中，抽取30%站點(diǎn)，即5個站點(diǎn)。自北向南，它們分別為升仙湖站、火車北站站、天府廣場站、省體育館站和世紀(jì)城站。這5個站點(diǎn)的選擇對整個地鐵1號線一期工程的所有17個站點(diǎn)具有代表意義。首先升仙湖站和世紀(jì)城站為1號線一期工程的始終站點(diǎn)，火車北站站和省體育館站為人流量集中站點(diǎn)，天府廣場站為地鐵換乘站點(diǎn)。其次由于地鐵沿線北高南低，地面高程490.31～507.74m，相對高差17.3m[6]，所選站點(diǎn)較均勻的分布在地鐵1號線一期工程上。在每個站點(diǎn)內(nèi)設(shè)置2個監(jiān)測點(diǎn)位，分別為售票室和車站站臺。所有布點(diǎn)的通風(fēng)狀況不作特殊要求，即在地鐵正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行測量，不因布點(diǎn)測量而影響地鐵站點(diǎn)原有的通風(fēng)狀況。監(jiān)測時間2011年11月～12月，冬季。選擇測量時間為24h，當(dāng)日9：00～翌日9：00進(jìn)行測量。測量期間環(huán)境溫度范圍為16.4℃～22.1℃、大氣壓范圍為95.6kPa～96.6kPa、相對濕度范圍為53.7%～75.5%，均在儀器正常工作條件范圍內(nèi)。

3　監(jiān)測結(jié)果分析

3.1監(jiān)測結(jié)果

成都地鐵1號線一期工程調(diào)查站點(diǎn)售票室和車站站臺的氡濃度監(jiān)測結(jié)果見表2。

表2　成都地鐵1號線站點(diǎn)氡濃度監(jiān)測結(jié)果

由表2可見，成都地鐵1號線5個車站的氡濃度為12.4Bq/m3～29.0Bq/m3，平均值為16.6Bq/m3。

平衡當(dāng)量氡濃度EECRn是與實際存在的氡子體處于放射性平衡的氡濃度，為：

EECRn=F·CRn

式中：

EECRn—平衡當(dāng)量氡濃度，Bq/m3；

CRn—氡濃度，Bq/m3；

F—平衡因子，聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(UNSCEAR 2000)給出，室內(nèi)環(huán)境取0.40[7]。

成都地鐵1號線5個車站的平衡當(dāng)量氡濃度為4.9Bq/m3～11.6Bq/m3，遠(yuǎn)低于《地下建筑物氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16356-1996)的平衡當(dāng)量氡濃度限值，即已用地下建筑的行動水平為400Bq/m3，待建地下建筑的行動水平為200Bq/m3[8]。

3.2劑量估算

對于地鐵站工作人員，取每天工作8h，一年工作250d，則一年中在地鐵站內(nèi)2000h。成都地鐵1號線車站內(nèi)環(huán)境氡所產(chǎn)生的人均年有效劑量：

He=F·CRn·f·t

式中：

CRn—氡濃度，Bq/m3；

F—平衡因子；

f—氡劑量轉(zhuǎn)換因子,根據(jù)UNSCEAR 2000報告，取9nSv·m3/(Bq·h)；

t—停留時間。

成都地鐵1號線車站站點(diǎn)氡濃度為16.6 Bq/m3，計算得到成都地鐵1號線工作人員因吸入站內(nèi)環(huán)境氡所致年均有效劑量為0.12mSv。

3.3對比分析

成都市居室環(huán)境中氡濃度范圍為8.4Bq/m3～177.1Bq/m3，平均值為39.4Bq/m3[9]。成都市室外環(huán)境中氡濃度范圍為14.1Bq/m3～26.1Bq/m3，平均值為19.2Bq/m3[10]。成都地鐵氡濃度與室外環(huán)境中氡濃度相當(dāng)，低于居室環(huán)境中氡濃度。

我國北京、上海、天津、南京、廣州和深圳均已開展了有關(guān)地鐵氡濃度的監(jiān)測。北京地鐵氡濃度由衛(wèi)生部工業(yè)衛(wèi)生實驗所監(jiān)測于1992～1994年[11]。上海地鐵氡濃度由復(fù)旦大學(xué)放射醫(yī)學(xué)研究所監(jiān)測于2009年[12]。天津地鐵氡濃度由天津市輻射環(huán)境管理所監(jiān)測于2007～2008年[13]。南京地鐵氡濃度由江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測管理站監(jiān)測于2009～2010年[14]。廣州地鐵氡濃度由廣州市疾病預(yù)防控制中心監(jiān)測于1999～2000年[15]。深圳地鐵氡濃度由深圳市疾病預(yù)防控制中心監(jiān)測于2004年[16]。各城市地鐵站點(diǎn)氡濃度監(jiān)測結(jié)果詳見表3。

表3　七城市地鐵站點(diǎn)氡濃度水平

由表3可知，成都地鐵氡濃度除明顯低于廣州地鐵氡濃度之外，與其他五城市地鐵相當(dāng)，低于國內(nèi)七城市地鐵站點(diǎn)氡濃度平均值。同時也低于韓國地鐵的18.9～114Bq/m3[17]，意大利地鐵的96～117Bq/m3[18]以及芬蘭赫爾辛基地鐵的50～460Bq/m3[19]。

4　結(jié)　論

4.1成都地鐵1號線5個車站的氡濃度為12.4Bq/m3～29.0Bq/m3，平均值為16.6Bq/m3，遠(yuǎn)低于《地下建筑物氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16356-1996)的限值。成都地鐵1號線工作人員因吸入站內(nèi)環(huán)境氡所致年均有效劑量為0.12mSv。

4.2成都地鐵1號線車站站點(diǎn)氡濃度，與成都市室外環(huán)境中氡濃度相當(dāng)，低于成都市居室環(huán)境中氡濃度，無明顯異常。地鐵內(nèi)的氡并未造成附加額外的劑量負(fù)擔(dān)。

4.3成都地鐵1號線車站站點(diǎn)氡濃度，與其他城市地鐵車站站點(diǎn)氡濃度相當(dāng)，低于七城市地鐵站點(diǎn)氡濃度平均值，無明顯異常。

[1]潘自強(qiáng). 電離輻射環(huán)境監(jiān)測與評價[M]. 北京:原子能出版社, 2007.

[2]National Research Council.Health Effects of Exposure to Radon:BEIR VI.Washington.DC:The National Academies Press,1999.

[3]ICRP. Protection Against Radon-222 at Home and at Work[R]. ICRP Publication 65. Oxford:Pergamon Press, 1994.

[4]牛玉娟. 歐洲關(guān)于氡致肺癌危險系數(shù)的研究[J]. 輻射防護(hù)通訊, 2005, 25(2/3):6.

[5]Sun Nuclear Corporation.Model 1027 Continuous Radon Monitor Manual[R].Florida:Sun Nuclear Corporation,2001.

[6]徐則民, 張倬元, 劉漢超, 等. 成都地鐵環(huán)境工程地質(zhì)評價[J]. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報, 2002, 13(2):63-69.

[7]聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會. 電離輻射源與效應(yīng) 卷Ⅰ: 輻射源[M]. 太原:山西科學(xué)技術(shù)出版社, 2002.

[8]GB 16356-1996,地下建筑物氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)[S].

[9]徐立鵬,葛良全,曾兵,等. 成都地區(qū)室內(nèi)氡濃度調(diào)查[J]. 輻射防護(hù), 2012, 32(3):177-180.

[10]郭美玉,童純菡,劉曉輝. 固體徑跡探測技術(shù)在環(huán)境氡監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 礦物巖石, 2007, 27(4):112-115.

[11]尚兵,唐莉,曾力,等. 北京市地下鐵道環(huán)境放射性水平及其工作人員受照劑量評價[J]. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志, 1994, 14(6):401-404.

[12]翟江龍,朱國英,張燕燕,等. 2009 年上海市地鐵車站放射性水平[J]. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2012,29(7):407-410.

[13]田義宗,高建政,張奇, 等. 天津市地鐵一號線車站氡濃度水平調(diào)查[J]. 中國輻射衛(wèi)生, 2010, 19(2):201-202.

[14]朱曉翔,周程,徐萍. 南京市地鐵車站氡濃度水平的初步調(diào)查[J]. 環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù), 2012, 24(1):29-31.

[15]張林,胡燦云,何展,等. 廣州地鐵一號線車站氡濃度[J]. 中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志, 2003, 23(5):383-384.

[16]慈捷元,時勁松,陳峰,等. 深圳地鐵一期工程各站段放射性水平與分析[J]. 中國輻射衛(wèi)生, 2006, 15(4):474-475.

[17]Song M H,Chang B U,Kim Y, et al. Radon exposure assessment for underground workers :a case of Seoul Subway Police officers in Korea[J]. Radiat Prot Dosimetry, 2011, 147(3):401-405.

[18]Magrini A,Grana M,Gianello G, et al. Analysis of the natural radioactivity due to the radon gas in the underground of Rome[J]. GItal Med Lav Ergon, 2007, 29(3 Suppl):789-792.

[19]Annanmaki M,Oksanen E. Radon in the Helsinki Metro[J]. Radiat Prot Dos, 1992,42(3):162.

Research on the Distribution of Radon Concentrations in The Air of Chengdu Metro Line 1 Stations

WANG Cheng-ming

(ChengduEnvironmetnalMonitoringCentre,Chengdu610072,China)

In order to understand the level of the radon concentration in the air of Chengdu Metro Stations, the sampling investigation of radon concentrations of Chengdu Metro Line 1 Stations was performed, measured by Model 1027 continuous radon monitor. The results showed that the average air radon concentration was 16.6Bq/m3, in the range of 12.4Bq/m3～29.0Bq/m3. The value was significantly lower than the limit value in GB 16356-1996; equivalent to the outdoor environment radon concentration value in Chengdu; lower than that of indoor environment; and lower than the average value of radon concentration of the seven cities Metro Stations in China.

Radon concentration；Chengdu Metro

2015-01-05

王成明(1957-)，男，四川遂寧人，1982年畢業(yè)于華西醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生院衛(wèi)生專業(yè)，高級工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。

X831

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1001-3644(2015)01-0146-04