王成明
(成都市环境监测中心站,成都 610072)
· 环境辐射 ·
成都地铁一号线站台内空气中氡浓度分布状况研究
王成明
(成都市环境监测中心站,成都610072)
为了解成都地铁车站环境中氡浓度水平,采用Model1027连续测氡仪,对成都地铁1号线,进行抽样监测调查。调查结果表明:成都地铁车站的氡浓度范围为12.4Bq/m3~29.0Bq/m3,平均值为16.6Bq/m3,远低于《地下建筑物氡及其子体控制标准》(GB 16356-1996)的限值;与成都市室外环境中氡浓度相当,低于成都市居室环境中氡浓度;低于全国七城市地铁站点氡浓度平均值。
氡浓度;成都地铁
氡作为一种广泛存在的天然辐射源,与其子体一起对人产生的辐射剂量,占天然辐射源产生的总辐射剂量中的50%左右[1]。20世纪70年代末开始,发达国家对环境氡特别是室内氡浓度水平进行了大量的调查,美国国家科学院估计美国每年约5000~20000例肺癌死亡与氡有关[2]。世界卫生组织(WTO)把氡列为致癌物质之一,确定了氡导致肺癌的定性关系。鉴于氡的危害,国际放射防护委员会(ICRP)第65号出版物《住宅和工作场所222Rn的防护》建议行动水平在200~600Bq/m[3]。2005年公布的一项关于欧洲9国家的氡致肺癌危险研究,证明了在英国现行的行动水平200Bq/m3以下,肺癌的危险仍在增长[4]。
近年来,以地铁为主的地下公共设施中氡的危害开始被广泛关注。地下建筑物四周均可释放氡气,另一方面受到通风条件的限制,通常地下建筑物内氡浓度较地面建筑物内高。
成都地铁1号线是成都第一条地铁线路,纵贯南北,在成都交通发展史上有重要意义。其一期工程北起升仙湖,南止世纪城,全长18.5km,全部为地下线,共设17座地下车站,2010年9月27日正式开通试运营。2011年11月,即地铁开通试运行一年之际,对成都地铁1号线中有代表意义的车站站点进行氡浓度调查。
2.1监测方法和标准
采用标准《地下建筑物氡及其子体控制标准》(GB 16356-1996)。
2.2监测仪器
选用美国太阳核子(Sun-Nuclear)公司生产Model1027连续测氡仪。其是美国环保局(EPA)推荐的便携式测氡仪[5]。该仪器体积小,操作简便,非常适合居室空气监测和环境普查。
Model1027测氡仪采用扩散式光半导体检测器。当空气扩散进入仪器的探测器时,空气中的氡衰变成子体并同时放出α粒子,α粒子轰击探测器内光电二极管,仪器通过特定线路收集这些信号,计算转换为氡浓度。测量时,仪器按所设定的间隔时间每隔一间隔时段测量一次平均值。测量结束后,将仪器接上便携式打印机,现场打印出测量结果。仪器使用前经中国测试技术研究院检定。仪器设备主要技术指标及检定结果见表1。
表1 Model1027的主要技术指标及检定结果
Model1027为直读式测量仪器,仪器示值与实测浓度的转化公式为:
CRn=N×k1×k2
式中:
CRn—氡浓度,Bq/m3;
N—仪器示值,pCi/l;
k1—修正因子;
k2—单元转换系数,为37(1pCi/l=37Bq/m3)。
2.3监测点位分布
本次成都地铁1号线车站氡浓度调查中,抽取30%站点,即5个站点。自北向南,它们分别为升仙湖站、火车北站站、天府广场站、省体育馆站和世纪城站。这5个站点的选择对整个地铁1号线一期工程的所有17个站点具有代表意义。首先升仙湖站和世纪城站为1号线一期工程的始终站点,火车北站站和省体育馆站为人流量集中站点,天府广场站为地铁换乘站点。其次由于地铁沿线北高南低,地面高程490.31~507.74m,相对高差17.3m[6],所选站点较均匀的分布在地铁1号线一期工程上。在每个站点内设置2个监测点位,分别为售票室和车站站台。所有布点的通风状况不作特殊要求,即在地铁正常运行的情况下进行测量,不因布点测量而影响地铁站点原有的通风状况。监测时间2011年11月~12月,冬季。选择测量时间为24h,当日9:00~翌日9:00进行测量。测量期间环境温度范围为16.4℃~22.1℃、大气压范围为95.6kPa~96.6kPa、相对湿度范围为53.7%~75.5%,均在仪器正常工作条件范围内。
3.1监测结果
成都地铁1号线一期工程调查站点售票室和车站站台的氡浓度监测结果见表2。
表2 成都地铁1号线站点氡浓度监测结果
由表2可见,成都地铁1号线5个车站的氡浓度为12.4Bq/m3~29.0Bq/m3,平均值为16.6Bq/m3。
平衡当量氡浓度EECRn是与实际存在的氡子体处于放射性平衡的氡浓度,为:
EECRn=F·CRn
式中:
EECRn—平衡当量氡浓度,Bq/m3;
CRn—氡浓度,Bq/m3;
F—平衡因子,联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR 2000)给出,室内环境取0.40[7]。
成都地铁1号线5个车站的平衡当量氡浓度为4.9Bq/m3~11.6Bq/m3,远低于《地下建筑物氡及其子体控制标准》(GB 16356-1996)的平衡当量氡浓度限值,即已用地下建筑的行动水平为400Bq/m3,待建地下建筑的行动水平为200Bq/m3[8]。
3.2剂量估算
对于地铁站工作人员,取每天工作8h,一年工作250d,则一年中在地铁站内2000h。成都地铁1号线车站内环境氡所产生的人均年有效剂量:
He=F·CRn·f·t
式中:
CRn—氡浓度,Bq/m3;
F—平衡因子;
f—氡剂量转换因子,根据UNSCEAR 2000报告,取9nSv·m3/(Bq·h);
t—停留时间。
成都地铁1号线车站站点氡浓度为16.6 Bq/m3,计算得到成都地铁1号线工作人员因吸入站内环境氡所致年均有效剂量为0.12mSv。
3.3对比分析
成都市居室环境中氡浓度范围为8.4Bq/m3~177.1Bq/m3,平均值为39.4Bq/m3[9]。成都市室外环境中氡浓度范围为14.1Bq/m3~26.1Bq/m3,平均值为19.2Bq/m3[10]。成都地铁氡浓度与室外环境中氡浓度相当,低于居室环境中氡浓度。
我国北京、上海、天津、南京、广州和深圳均已开展了有关地铁氡浓度的监测。北京地铁氡浓度由卫生部工业卫生实验所监测于1992~1994年[11]。上海地铁氡浓度由复旦大学放射医学研究所监测于2009年[12]。天津地铁氡浓度由天津市辐射环境管理所监测于2007~2008年[13]。南京地铁氡浓度由江苏省辐射环境监测管理站监测于2009~2010年[14]。广州地铁氡浓度由广州市疾病预防控制中心监测于1999~2000年[15]。深圳地铁氡浓度由深圳市疾病预防控制中心监测于2004年[16]。各城市地铁站点氡浓度监测结果详见表3。
表3 七城市地铁站点氡浓度水平
由表3可知,成都地铁氡浓度除明显低于广州地铁氡浓度之外,与其他五城市地铁相当,低于国内七城市地铁站点氡浓度平均值。同时也低于韩国地铁的18.9~114Bq/m3[17],意大利地铁的96~117Bq/m3[18]以及芬兰赫尔辛基地铁的50~460Bq/m3[19]。
4.1成都地铁1号线5个车站的氡浓度为12.4Bq/m3~29.0Bq/m3,平均值为16.6Bq/m3,远低于《地下建筑物氡及其子体控制标准》(GB 16356-1996)的限值。成都地铁1号线工作人员因吸入站内环境氡所致年均有效剂量为0.12mSv。
4.2成都地铁1号线车站站点氡浓度,与成都市室外环境中氡浓度相当,低于成都市居室环境中氡浓度,无明显异常。地铁内的氡并未造成附加额外的剂量负担。
4.3成都地铁1号线车站站点氡浓度,与其他城市地铁车站站点氡浓度相当,低于七城市地铁站点氡浓度平均值,无明显异常。
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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,四川遂宁人,1982年毕业于华西医科大学公共卫生院卫生专业,高级工程师,研究方向为环境监测。
X831
A
1001-3644(2015)01-0146-04