广西某风景区天然放射性辐射环境现状调查与评价

吴国辉

广西三〇五核地质大队，广西 柳州 545005

近年来，人居环境引起全世界的关注，人居环境可持续发展已经成为全球性的普遍纲领，而天然放射性辐射是衡量优质人居环境的一项重要指标［1］。天然辐射源包括宇宙射线和地球起源时就已形成的天然放射性核素。就剂量而言，主要的天然放射性核素包括238U、226Ra、232Th 和40K，这些核素广泛存在于岩石、土壤等环境介质中［2］。

风景区的天然放射性辐射环境现状研究一直是广西辐射环境现状调查工作的主要内容之一。1958—1989 年，广西三〇五核地质大队曾在广西某风景区周边开展了数次铀矿地质勘查工作，查明了该区范围内存在部分γ 异常点，并在风景区周边直线距离不足10 km 范围内，圈定了4 个铀矿（化）点，其中3 个位于风景区西北部，一个位于风景区东南部。

受相关部门委托，笔者于2019 年5—10月带领团队对该风景区主要范围内的天然放射性辐射环境状况、各环境要素（岩石、土壤、水体）中天然放射性辐射分布规律及辐射水平进行了全面调查，获得了大量的第一手资料，为风景区的生态环境保护、辐射环境综合治理和旅游发展规划提供依据。

1 研究区概况

研究区沉积岩地层主要由寒武系（∈）、泥盆系（D）、石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）及第四系（Q）组成，岩性主要为石英闪长岩、细中粒黑云母花岗岩、花岗斑岩、云煌岩。燕山—印支期及燕山期均见有岩浆岩出露。构造以褶皱为主，断裂次之，轴向NNW，核部为寒武系，岩层倾角较陡，组成紧密线状的复式背斜。背斜的西翼及北西倾伏端，广泛分布泥盆系、石炭系及二叠系。断裂构造主要呈NW 向，走向300°～330°，倾向NE，倾角35°～45°。

2 技术方法

2.1 仪器设备

此次野外调查工作使用的主要仪器为REN 5 00 A型χ/γ 辐射空气吸收剂量率仪、FD216 型环境氡测量仪和eTrex®209x 型手持GPS 卫星定位仪。在野外工作前，笔者所使用的监测仪器均送往上海市计量测试技术研究院华东国家计量测试中心进行检定，检定结果均为合格。

2.2 “三性”检查

笔者在野外工作期间，每天工作前后均对仪器进行长期稳定性检查。测量过程中，严格按规范要求检查仪器的各项性能参数，确保仪器“三性”检查达到规范要求。从检查结果来看，REN500A 型χ/γ 辐射空气吸收剂量率仪准确性、稳定性及一致性均在允许误差以内（见表1）；FD216 型环境氡测量仪短期稳定性的最大误差为-3.24%，长期稳定性的最大误差为8.67%。仪器稳定性符合《环境γ 辐射空气吸收剂量率测量技术规范》（HJ1157-2021）、《铀矿勘查氡及其子体测量规范》（EJ/T605-2018）、《表面氡析出率测定积累法》（EJ/T 979-95）要求。手持GPS 卫星定位仪使用2000 国家大地坐标系，根据当地坐标参数进行校正。

表1 REN500A 型χ/γ 辐射空气吸收剂量率仪“三性”检查结果表

2.3 调查内容与测点布置

此次天然放射性辐射环境调查，受风景区场地限制，无法进行全网格布点，笔者经专家组建议采用自由网格的方式进行调查。根据实地踏勘与以往数据资料，研究区被分为3 类。一是游客、风景区工作人员长时间驻留场所；二是构造带或地质环境复杂、岩性变化频繁的区域；三是道路以及公众很难到达区域。一、二类场所进行重点监测，适当做加密处理；三类场所测点适当做放稀处理。通过γ 辐射空气吸收剂量率监测评价环境中γ 辐射水平，笔者共调查完成γ 辐射空气吸收剂量率测量点126个；通过取样分析评价研究区内岩石、土壤、水体中天然放射性核素的含量，采集样品75 个，其中包括61 个固体样（土壤、岩石），14 个水体样；笔者通过环境空气氡浓度、表面氡析出率监测评价氡致放射性环境污染，完成了景区内21 个主要景点的氡监测工作。

2.4 测量及采样方法

笔者在进行γ辐射空气吸收剂量率测量时，严格按《环境γ 辐射空气吸收剂量率测量技术规范》（HJ1157-2021）要求进行。测量时仪器探头距离地面的高度为1 m 左右，读数10 s/次，共测10 次，取平均值。

笔者在测量空气中氡浓度与表面氡析出率时，严格按《铀矿勘查氡及其子体测量规范》（EJ/T605-2018）、《表面氡析出率测定积累法》（EJ/T 979-95）要求进行测量，环境参数（温度、湿度等）符合规范要求。笔者在γ 辐射空气吸收剂量率偏高地段布设空气氡浓度测量点，基本测量和检查测量均避开雨天，在同等气候条件、不同日期下使用同一仪器进行。

笔者在进行固体（土壤、岩石）样采样时，每个景点最少取3 个土壤（岩石）样，根据γ辐射空气吸收剂量率测量结果，在调查点数据最高处进行取样工作。岩块以捡块或刻线方式进行取样，土层取上层15 cm 厚度取2～3 kg土样，固体样主要分析项目为238U、226Ra、232Th、40K。

水体样采样方式原则上选取具有代表性样品。风景区水资源丰富，除景点取水样外，笔者还对山脚支流进行了取样，现场取水量10 L并进行标记，样品涵盖整个研究区水环境。水样取样器为10%硝酸清洗的聚乙烯塑料桶，取得样品后加浓硝酸至pH=1～2 时密封送检。水样主要分析项目为U、Th、226Ra、总α、总β。

3 辐射环境调查结果分析与评价

3.1 γ 辐射空气吸收剂量率调查结果分析与评价

通过此次实测分析，可知研究区空气中γ 辐射空气吸收剂量率范围为70nGy/h～300 nGy/h，平均值为130 nGy/h。其中测区γ 辐射空气吸收剂量率数值主要集中在70 nGy/h～150 nGy/h 之间，占测点总数的77%；＞150 nGy/h 的测点数占总数的23%，偏高值主要分布于构造带中，未发现明显引起γ 辐射空气吸收剂量率增高的放射性源区。

因为受到布置测点时客观条件的制约，局部测点呈现不均性，所以统计数值的代表性有所下降。此次监测γ 辐射空气吸收剂量率数据测点平均值为130 nGy/h，高于全国和世界平均值，属于广西地区高本底区域（见表2）。笔者认为，环境本底辐射主要来自宇宙射线、地壳中天然辐射核素以及人类核能技术产生的人工电离辐射源。该风景区海拔较高，受宇宙射线影响较大。项目开展时，研究区处于雨季，空气湿度高，土壤中增加的水分阻碍了氡的逸出过程，从而土壤建立了226Ra—222Rn 平衡，导致土壤中氡子体对γ 辐射剂量率的贡献度增加。同时，研究区空气中的222Rn 在发生衰变时产生的氡子体214Pb 和214Bi 两种重金属原子，它们在降雨作用下迅速与空气中的气溶胶颗粒结合沉降至地面形成富集。214Pb 和214Bi 在衰变时均放出γ 光子，进一步增强了氡子体对γ辐射剂量率的贡献度。

表2 研究区空气中γ 辐射空气吸收剂量率对照表

3.2 土壤（岩石）放射性核素含量分析与评价

此次调查共采取固体（土壤、岩石）样61 个，经实验室分析，得到238U、226Ra、232Th、40K 含量。笔者将结果与广西地区以及全国土壤中放射性核素含量比对（见表3），可知研究区土壤（岩石）中238U 比活度平均值为46.30 Bq/kg，略低于广西平均值，但比全国以及世界平均值高；226Ra、232Th 比活度平均值分别为21.76 Bq/kg、30.75 Bq/kg，结果远低于广西、全国以及世界土壤中含量平均值；40K 比活度平均值为399.91 Bq/kg，略高于广西平均值，但远低于全国以及世界平均值。

表3 研究区土壤天然放射性核素比活度对照表

根据《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（GB50325-2020），求得研究区内照射指数为0.11，外照射指数为0.32，远低于国家对建筑材料的内外照射指数的限值1。

3.3 水环境放射性污染调查结果分析与评价

按《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）和《辐射防护规定》（GB8703-88）中的规定，具体限定水体中放射性核素含量限值标准为：铀（天然铀），CU＜50 μg/L；钍（天然钍），CTh＜100 μg/L；226Ra（镭）、CRa＜1.11 Bq/L。凡超过国家标准限值的水体均为超标水或放射性水，禁止饮用。

按《辐射防护规定》（GB8703-88）总则中要求，可将水中放射性核素浓度按危险性程度分5 级［5］（见表4）。

根据对研究区内水环境放射性核素浓度调查统计结果，可知该区水体中铀含量最高为0.3 μg/L，钍含量最高为0.18 μg/L，镭含量最高为20 mBq/L。由表4 给定的核素浓度进行危害分级，笔者认为该区水体中的危害性分级属于无危害性。

表4 研究区水体中反射性核素浓度危害程度分级表

笔者将结果与广西地区水体这3 项范围值做比对（见表5），除钍的最大值偏大外，铀、镭的值都相对偏小，总α、总β 也远低于广西与全国数值。由此可见，研究区周边水源未受放射性污染，水质优良。

表5 研究区水中天然放射性核素比活度对照表

3.4 氡致放射性环境污染调查结果分析与评价

自然环境空气中氡浓度监测是一个长期的过程，此次数据只代表调查时风景区空气当下的氡浓度水平。此次调查查明环境中空气氡浓度数值在11.1 Bq/m³～165.3 Bq/m³之间，平均值为5 0.2 Bq/m³。其中数值范围在11.1 Bq/m³～19.3 Bq/m³的测点数占总数的38%，数值范围在30.8 Bq/m³～150 Bq/m³的测点数占总数的57%，数值＞150 Bq/m³的测点数占总数的4.7%。

根据《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（GB50325-2020）规定，室内氡浓度限值为150Bq/m³，即此次调查监测点数值偏高。笔者认为，监测点相对周边环境地势较低，且地处密林地带，空气流通缓慢，导致了氡浓度的数值偏高。经调查，未发现明显引起空气氡浓度增高的放射性源区。

此次监测土壤氡析出率数值在0.000 7 Bq/（m2.s）～0.097 6 Bq/（m2.s）之间，平均值为0.021 3 Bq/（m2.s）。根据《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（GB50325-2020）规定，当民用建筑工程地点氡气析出率＞0.05 Bq/（m2.s）且＜0.1 Bq/（m2.s）时，应采取建筑物底层地面抗开裂措施。此次调查中，发现了部分氡析出率超过限值的地点。在未来工作中，如该风景区内有新建设施计划时，应先进行表面氡析出率或土壤中氡浓度的检测。

4 应用与建议

（1）风景区内的山脉、河流的天然放射性辐射基本处于安全水平，风景区内原有的各项旅游设施可正常使用。

（2）风景区内的天然放射性辐射虽然处于安全水平，但仍然有小规模点状分布的天然放射性辐射偏高的地段。因此，相关部门在对该风景区进行新的发展规划时，可参考此次调查的成果进行科学的研究、论证。例如，天然放射性辐射偏高地段可先进行治理后再使用，或将该地段规划为人员不能进入的地段。

（3）风景区周边直线距离不足10 km 范围内有4 个铀矿（化）点，但经笔者调查，这些矿点的成矿构造没有延伸到该风景区的范围内，即该风景区基本没有受到天然放射性辐射环境污染。

（4）该项目为广西天然放射性环境调查试点项目。天然放射性元素参与地壳、大气、水源变迁和动植物生命活动过程，正常的天然本底辐射照射不会影响人的健康。笔者在调查中发现，公众普遍缺乏对辐射环境的正确认识，下一步的工作应通过综合各相关单位的放射性资料，对广西的放射性环境进行划分，对有可能受强放射性环境影响的区域开展辐射调查工作，同时加强辐射环境的宣传力度，提高公众对辐射环境的防护意识，助力广西生态文明和谐发展。

5 结 语

笔者根据广西三〇五核地质大队在某风景区天然放射性辐射现状的调查结果，对研究区的天然放射性辐射现状进行综合分析研究和评价。

（1）研究区土壤（岩石）中238U 比活度平均值为46.30 Bq/kg，略低于广西全区平均值，但比全国以及世界平均值高；226Ra、232Th 比活度平均值分别为21.76 Bq/kg、30.75 Bq/kg均远低于广西全区、全国以及世界土壤中含量平均值；40K 比活度平均值为399.91 Bq/kg，略高于广西全区平均值，但远低于全国以及世界平均值。研究区土壤（岩石）238U、226Ra、232Th、40K 比活度均处于正常范围内，无危害。

（2）γ 辐射空气吸收剂量率平均值为130 nGy/h，高于全国和世界平均值，属于广西全区高本底区域，γ 辐射空气吸收剂量率范围在240 nGy/h～300 nGy/h 之间。γ 辐射空气吸收剂量率处于正常范围，无危害。

（3）空气氡浓度平均值为50.2 Bq/m³，远低于《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（GB50325-2020）的限值标准，无危害。

（4）研究区内水体未受放射性污染，水质优良。

（5）研究区的外照射指数、内照射指数平均值分别为0.32 和0.11，均远小于国家对建筑材料外照射指数的限值1。

由此可见，该风景区此次调查区域的天然放射性辐射处于安全的水平。