南寧市地鐵一號線氡濃度調(diào)查與分析

鞠志萍 黃伊林 彭文斌 唐志勇 于慧君

摘? ? 要：基于RAD-7型連續(xù)測氡儀對南寧市地鐵1號線25個地鐵站進行測量.測量結(jié)果顯示：25個地鐵站全年平均氡濃度為9.68 Bq/m3，變化范圍為3.82～26.00 Bq/m3.冬季平均氡濃度10.38 Bq/m3高于夏季8.98 Bq/m3;沒有觀察到地下一層和地下二層氡濃度水平的顯著差異;沒有觀察到各地鐵站之間氡濃度的顯著差異.

關(guān)鍵詞：南寧市;地鐵站;氡濃度

中圖分類號：X837? ? ? ? ? DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2019.04.001

0? ? 引言

天然輻射是地球上每個居民每時每刻都要受到的輻射照射.鈾-238天然衰變系是存在于地殼中最主要的天然放射性衰變系，廣泛存在于地球表面的巖石和土壤中.聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會? ? ? ? ? ? ?（UNSCEAR）2008年報告指出，該衰變系中唯一的放射性氣體-氡氣及其短壽命衰變子體（222Rn、218Po、214Pb、214Bi和214Po）是人類所受到的天然本底輻射照射最主要的貢獻者，氡及子體導致的內(nèi)照射劑量占公眾所受輻射劑量總量的一半以上[1].世界衛(wèi)生組織（WHO）2010年報告指出：氡及其子體的輻射照射是繼吸煙之后的第二大致肺癌因子[2].

近幾十年來，伴隨著我國社會與經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市在面積和人口兩方面也得到了快速發(fā)展.目前在大多數(shù)省會城市，地鐵已經(jīng)成為公眾出行的主要交通工具.地鐵站是特殊的地下空間，關(guān)注這種特殊空間的環(huán)境輻射安全，測量調(diào)查這種特殊空間內(nèi)的放射性氣體氡的水平，評價其給公眾帶來的輻射照射劑量，對了解把握環(huán)境輻射水平、促進社會和諧發(fā)展有重要的參考價值和科學意義.

南寧市地鐵1號線，是南寧市軌道交通第一條建成運營的地鐵線路，于2016年12月28日全線開通試運營.南寧市地鐵1號線為南寧市“十”字形骨架網(wǎng)線的橫線，連接江北東西方向，線路西起石埠站，連接西鄉(xiāng)塘客運站、火車站、民族廣場、埌東客運站等大型客流集散點，途經(jīng)西鄉(xiāng)塘區(qū)、興寧區(qū)和青秀區(qū)，止于火車東站.南寧市地鐵1號線線路全長32.1 km ，共設置25個車站，全部為地下車站.南寧市地鐵1號線的建成運營，對于進一步完善南寧市交通網(wǎng)絡，緩解南寧市東西交通壓力，提升市民的出行質(zhì)量和效率具有重要意義.因此對南寧市地鐵1號線25個站點開展氡濃度的調(diào)查具有重要的意義.

1? ? 調(diào)查方法

1.1? ?調(diào)查方法和標準

調(diào)查采用國家標準《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）[3]中對已建住宅氡持續(xù)照射情況下的行動水平（200.00 Bq/m3）和我國平均室外氡濃度水平（14.00 Bq/m3）以及我國室內(nèi)平均氡濃度水平（24.00 Bq/m3），同時也參照國家標準《地下建筑氡及其子體控制標準》（GBZ116-2002）[4]對地下建筑氡及其子體400.00 Bq/m3的限值規(guī)定.

1.2? ?監(jiān)測儀器

測量中使用的儀器設備采用美國DURRIDGE公司生產(chǎn)的RAD-7型連續(xù)測氡儀，這臺儀器的最低探測限為3.70 Bq/m3，精度為[±10%]，靈敏度為10.00 Bq/（m3·h-1），使用前經(jīng)南華大學國家標準氡實驗室刻度.測量時同時記錄氣壓、溫度、濕度等氣象條件.

1.3? ?監(jiān)測點位分布

對于空氣中氡濃度的監(jiān)測，本次測量布點主要為地鐵站臺及其通道，每個站點均分別選擇地下一層2個監(jiān)測點和地下二層2個監(jiān)測點.測量儀器放置于距地面1.5 m處，2臺氡測量儀放置在不同位置并同時開機，每個測量點連續(xù)測量60 min為一個測量數(shù)據(jù)，取2臺氡測量儀讀數(shù)的平均值為測量值，并記錄監(jiān)測期間的氣壓、溫度、濕度.所有布點的通風狀況不作特殊要求，即在地鐵正常運行的情況下進行測量，不因布點測量而影響地鐵站原有的通風狀況.測量期間儀器記錄的氣壓、溫度、濕度，均在儀器正常工作條件范圍內(nèi).

1.4? ?監(jiān)測的周期和頻次

根據(jù)南寧市的氣候特點，夏季較長，冬季較短，春秋不分明，所以監(jiān)測安排在冬季的3月份和夏季6月份.時間選在每天地鐵運行后的8：00 —16：00之間進行，25個車站在一周內(nèi)完成全部監(jiān)測內(nèi)容.

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ?總體結(jié)果

本次監(jiān)測分別在夏季和冬季對南寧市地鐵1號線25個地鐵站進行測量，共采集有效數(shù)據(jù)288個.通過對總體測量結(jié)果的統(tǒng)計得到：南寧市地鐵1號線25個地鐵站內(nèi)氡濃度的平均值為9.68 Bq/m3，變化范圍為3.82～26.00 Bq/m3.此濃度水平與我國平均室外氡濃度水平（14.00 Bq/m3）[5]在同一水平范圍內(nèi);同時遠低于我國室內(nèi)平均氡濃度水平（24.00 Bq/m3）[5]，也符合國家標準《地下建筑氡及其子體控制標準》（GBZ116-2002）[4]對地下建筑氡及其子體400.00 Bq/m3的限值規(guī)定，可以判定這是地鐵地下工程中良好有效的通風空調(diào)系統(tǒng)所致.

2.2? ?地鐵站之間的比較

為檢驗各地鐵站內(nèi)氡濃度水平是否存在差異，對25個車站的測量結(jié)果進行比較，結(jié)果如圖1所示.全年均值的最高值出現(xiàn)在火車東站，為14.37 Bq/m3，最低值出現(xiàn)在麻村站，為3.36 Bq/m3.火車東站偏高的原因是此站在建設挖掘的深度上遠大于其他車站的一、二層深度，故導致火車東站整體水平偏高.考慮到測量值本身的不確定度，可以判定各地鐵站氡濃度水平?jīng)]有統(tǒng)計學上有意義的差別.

2.3? ?地鐵站地下一層與地下二層之間的比較

為比較地鐵站內(nèi)不同深度空間，即地下一層和地下二層氡濃度水平有無差別，將25個車站內(nèi)地下一層和地下二層的監(jiān)測結(jié)果分別平均并進行了比較，結(jié)果如圖2、圖3所示.從圖中可以看出，其中有12個地鐵站其地下二層氡濃度高于地下一層.為進行整體比較，對所有地下一層和地下二層的氡濃度進行統(tǒng)計，25個地鐵站地下一層氡濃度平均值為10.28 Bq/m3，地下二層氡濃度平均值為9.80 Bq/m3.考慮到測量數(shù)據(jù)本身的不確定度，可判定二者之間無顯著差別.

2.4? ?地鐵站一天內(nèi)氡濃度變化

為了比較同一地鐵站一天內(nèi)空氣中氡濃度的變化，選擇火車站為監(jiān)測站點，火車站是中轉(zhuǎn)換乘車站，挖掘深度較深，客流量較大.測量分2次進行，分別在3月份和6月份.監(jiān)測中將2臺氡測量儀同時放置在負一層不同位置的客服中心處，同時開始測量，每間隔60 min記錄一個數(shù)據(jù)，記錄時長為24 h，將同一時間2次測量的空氣中氡濃度數(shù)據(jù)進行平均，結(jié)果如圖4所示.從圖中可以看出，一天內(nèi)地鐵站內(nèi)空氣中氡濃度在凌晨3：00 —7：00處于較高值，原因是地鐵停止運行后，空調(diào)系統(tǒng)關(guān)閉，僅保持車站內(nèi)控制室內(nèi)的空調(diào)開啟，供工作人員居留.早上7：00后，地鐵開始正常運營，開啟空調(diào)和通風系統(tǒng)，車站內(nèi)空氣中氡濃度水平明顯下降，說明空調(diào)和通風系統(tǒng)的開啟，對降低車站內(nèi)空氣中氡濃度水平具有重要的作用.

2.5? ?季節(jié)變化

為了比較地鐵站氡濃度是否存在季節(jié)性變化，分別在南寧的夏季6月份和冬季3月份進行監(jiān)測.南寧市地鐵1號線25個車站在夏季和冬季平均氡濃度分別是8.98 Bq/m3、10.38 Bq/m3，從數(shù)值上看，冬季地鐵站氡濃度水平高于夏季.在通常的氣象條件下，冬季大氣穩(wěn)定度較高，大氣擴散過程不活躍，進而很多地區(qū)大氣氡濃度也會偏高.2.1的整體結(jié)果顯示，南寧市地鐵1號線25個地鐵站地下工程的通風空調(diào)系統(tǒng)良好有效，整體上氡濃度年均值與大氣氡濃度水平接近.上述季節(jié)變化的結(jié)果是否預示著該地區(qū)冬季大氣氡濃度偏高，則需要開展大氣氡濃度連續(xù)監(jiān)測進一步證實.

3? ? 討論

由于南寧市軌道交通起步較晚，近年來才開展地鐵氡濃度的監(jiān)測工作.而我國北京、上海、天津、廣州等城市早已開展相關(guān)方面的研究工作，現(xiàn)將相關(guān)監(jiān)測結(jié)果進行比較，如表1所示.每個城市在進行地鐵氡濃度測量的時間和方法都不盡相同，但是能總體反映地鐵站內(nèi)氡濃度的整體水平.從表1的結(jié)果可以看出，南寧市地鐵1號線車站內(nèi)氡濃度水平明顯低于廣州地鐵氡濃度，與其它幾個城市地鐵氡濃度相當.同時也低于韓國地鐵[6]18.90～114.00 Bq/m3，意大利地鐵[7]的96.00～117.00 Bq/m3以及芬蘭赫爾辛基地鐵[8]的50.00～460.00 Bq/m3.而且南寧市地鐵1號線車站內(nèi)氡濃度平均水平與室外大氣氡濃度水平在同一范圍內(nèi)，可以說明地下工程內(nèi)通風空調(diào)系統(tǒng)良好有效.

4? ? 結(jié)論

為了解地鐵這種特殊地下空間內(nèi)的氡濃度水平，確認工作人員與公眾的輻射安全，開展南寧市地鐵? 1號線25個地鐵站內(nèi)氡濃度的監(jiān)測工作.測量結(jié)果表明，南寧地鐵站氡濃度年平均值為9.68 Bq/m3，變化范圍為3.82～26.00 Bq/m3.此濃度水平與我國室外氡濃度平均水平在同一范圍內(nèi)，此結(jié)果提示地下工程的通風空調(diào)系統(tǒng)工作良好有效.本測量研究沒有觀察到25個地鐵站之間氡濃度水平存在有統(tǒng)計學意義的顯著差異;沒有觀察到地下一層和二層之間氡濃度存在顯著差異;觀察到冬季氡濃度水平較夏季節(jié)偏高，其導致因素是否與南寧市室外空氣中氡濃度水平有關(guān)，有待于進一步確認.研究表明在南寧市地鐵1號線地鐵站這種特殊地下空間內(nèi)，無論是在此工作的工作人員，還是乘交通工具出行的公眾，所受到的來自氡的輻射照射均在天然本底波動范圍內(nèi)，不會導致額外的輻射危險.

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Investigation and analysis of radon concentration in

Nanning metro line one

JU Zhiping， HUANG Yilin， PENG Wenbin， TANG Zhiyong， YU Huijun

（Guangxi Environmental Protection Monitoring Station， Nanning 530222， China）

Abstract： Radon concentration level was monitored using model RAD-7 continuous radon monitor in 25 stations of Nanning Metro Line 1. The results show that average radon concentration of all the 25 stations are 9.68 Bq/m3 with a variation range of 3.82～26.00 Bq/m3. For seasonal variation， radon? ? ? ? concentration in winter， 10.38 Bq/m3， was higher than 8.98 Bq/m3 in summer;comparisons of? ? ? ? ? ?different stations and different floors were also made and no statistically difference was observed.

Key words：Nanning City; metro station; radon concentration

（責任編輯：黎? ?婭）