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【摘要】 目的 了解南京市区原野和道路的天然放射性水平、居室内氡浓度及其影响因素，为学校环境卫生标准的制订提供依据。方法 对南京某高校校园的地面、道路的γ剂量率进行测量，并选取部分居室进行氡浓度和γ剂量率测量。结果 校园内地面、道路的γ剂量率为70～140 nGy·h-1，居室内氡浓度的变化范围为9.6～363.6 Bq·m-3，所致的人均年照射剂量为2.679 mSv。结论 校园属于低天然放射性水平区域；室内氡浓度主要取决于通风条件，不同的建筑装修材料、楼层、气候条件等因素对氡的浓度有影响；在低放射性本底条件下，使用放射性核素较高的建筑材料、通风不畅等会导致室内氡浓度超标。
【关键词】 氡；剂量效应关系，辐射；研究；学生保健服务
Indoor Radon Concentration and Estimation of Exposure Dosage of a University in Nanjing
LV Huijin.
Institution of Tour and Resource Management, Zhejiang Normal University, Jinhua(321004), China
【Abstract】 Objective To explore the natural radioactivity level of outdoor, indoor radon concentration and its influencing factors in Nanjing, and to provide bases for making up sanitary standard for school environment. Methods Outdoor γ-dose rate, as well as radon concentration and γ-dose rates in a graduate dormitory were measured. Results The range of indoor radon concentration is 9.6-363.6 Bq·m-3, and the γ-dose rates of campus ground and road were 70-140 nGy·h-1.The exposure dosage was 2.679 mSv·a-1.Conclusion Campus is of the low natural radioactivity level. The indoor radon concentration in different dwellings lies on its natural ventilation, and can also been affected by different building materials, floors, climate, and so on. Under the condition of low natural radioactivity level, using higher radionuclide building materials and poor ventilation condition can result in higher indoor radon concentration in excess of restrict (<200 Bq·m-1).
【Key words】 Radon;Doseresponse relationship,radiation;Research;Student health services
居室内、外均存在放射性物质，对人体产生内、外照射。内照射主要由氡(222Rn)引起，外照射主要由γ射线引起。氡是广泛存在于环境中无色、无味的放射性气体，是铀、镭等放射性元素衰变的产物。222Rn进一步衰变产生218Po，214Pb，214Bi，214Po 等一系列短寿命子体［1］，通过呼吸道进入人体后沉淀在呼吸道和肺部产生内照射，造成器官损伤［2］。长期暴露在氡及其子体浓度较高的环境中，会发生确定性效应(如白细胞减少等)和随机性效应(肺癌等发病率增加)，是诱发肺癌的重要因素之一［3-5］。γ射线主要来自居室内的地基、建筑装修材料中放射性核素的衰变、室外岩石、土壤、道路等所含的放射性核素衰变和宇宙，对人体产生外照射。
室内氡主要来源于建筑物地基的岩石(土壤)和建筑装潢材料中放射性核素衰变，并通过孔隙和裂隙进入室内。燃烧天然气或液化石油气、生活用水等释放的氡也是室内氡的来源［6-7］。在不同的地区，由于地质环境和所使用的建筑装修材料的不同，放射性核素衰变产生的氡对室内氡的贡献率相差很大。在低放射性本底区，若采用放射性核素超标的建筑装饰材料以及室内通风不良等，均可导致室内氡浓度超标。在低放射性本底区开展环境氡研究，具有理论和实际意义。
1 对象与方法
选取南京市某高校，对校园土壤、道路进行γ剂量率测量；选取该校研究生公寓、教学楼的部分室内空间进行氡浓度和γ剂量率测量，并估算所致的人均年照射剂量。
室外道路、地面的γ剂量率测量，按200 m×200 m的密度共布置47个检测点，每个检测点同时测量道路、地面土壤γ剂量率。仪器采用上海电子仪器厂生产的FD-3013 B数字式伽玛辐射仪。
对不同楼层居室的墙面和地面进行室内γ辐射剂量率测量，以确定不同的建筑装修材料对室内氡浓度的影响。
分析不同通风条件、不同楼层氡浓度的变化规律以及气候条件对室内氡浓度的影响。使用的仪器为北京科瑞东环境技术有限公司生产的Po 2186连续测氡仪。测量时间为当日8：00至次日8：00，进行连续24 h观测。
所使用的仪器均经相关的检测机构标定，在使用前均进行仪器稳定性测试。
2 结果与分析
2.1 γ剂量率水平
南京市某高校校园内道路、室内外地面和墙面的γ剂量率见表1。表1 南京市某高校校园室、内外γ剂量率/(略)
由表1可见，校园内的地面、道路的γ辐射剂量率为70～140 nGy·h-1。地面的γ剂量率相对较高，为90～140 nGy·h-1；水泥路面为90～110 nGy·h-1，沥青路面为70～80 nGy·h-1。室内的γ剂量率以教学楼最高，地面和墙面的最高值分别为250 nGy·h-1和230 nGy·h-1，地面装修材料为地砖，墙面为砖和水泥。研究生公寓的地面装修材料为复合地板、地砖，楼梯为花岗石，相应的γ剂量率分别为100～150，180～220和220～240 nGy·h-1，花岗石的γ剂量率明显高于复合地板；墙面为膨化珍珠岩，γ剂量率为100～130 nGy·h-1。
2.2 室内氡浓度
2004年5月1日至12日，对研究生公寓517室和1楼值班室、教学楼1楼和2楼的实验室进行了室内氡浓度测量，结果见表2。表2 南京市某高校不同居室内氡浓度/(略)
由表2可见，居室内的氡浓度的变化范围为9.6～363.6 Bq·m-3，其上限高于国家标准(<200 Bq·m-3)；平均浓度的变化范围为34.10～109.01 Bq·m-3。在1楼实验室氡浓度最高，5月6日8：00至7日8：00的浓度为122.4～363.6 Bq·m-3，平均值为217.54 Bq·m-3。
2.2.1 通风条件对室内氡浓度的影响
室内空气流动速度慢会引起氡的积聚，使室内氡浓度远远高出室外氡的浓度。不同的通风条件会造成室内氡浓度的变化。
2.2.2 室内γ剂量率与氡浓度
地基的岩石和土壤、建筑装修材料均含有放射性核素，在衰变过程中会产生γ射线，γ剂量率取决于放射性核素含量。以研究生公寓(517室)和教学楼实验室为例，在气候、通风等条件相近的情况下517室地面、墙面的γ辐射剂量率为100～120 nGy·h-1，1楼实验室为200～250 nGy·h-1；而室内氡浓度分别在10～70，50～130 Bq·m-3变化。
2.2.3 降雨前后室内氡浓度的变化
研究生公寓517室5月1日8：00至2日8：00为阴天，氡浓度为9.6～40.8 Bq·m-3。2日8：00至次日5：00为阴天，12：00起氡浓度呈波状缓慢上升，多为50～70 Bq·m-3；5：00开始下雨，氡浓度随之降低，至17：00降至20 Bq·m-3。3日20：00起关门、关窗，氡浓度的变化范围仅为18～42.4 Bq·m-3。由此可见，下雨前室内氡浓度较高，雨后及晴天较低。
2.3 剂量估算
2.3.1 人均年外照射剂量
联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)1982年报告提供的人均年外照射剂量估算公式为：HE(γ)=［Dγ内·q+Dγ外·(1-q)］×8 760×0.7×10-6(1)(1)式中，HE(γ)为γ辐射外照射人均年有效剂量(mSv)；Dγ内为室内γ辐射剂量率(nGy·h-1)；Dγ外为室外γ辐射剂量率；q为室内停留因子(UNSCEAR 1982年报告中取值0.8)；8 760为1 a的小时数；0.7为UNSCEAR 1982年报告中推荐的每Gy环境天然γ辐射所致居民以Sv为单位的有效剂量转换因子(Sv/Gy)；10-6为照射剂量率单位转换系数(1 nGy=10-6mGy)。
据表1，室外γ辐射剂量率取道路和地面的平均值，为100.4 nGy·h-1；室内γ辐射剂量率取地面和墙面的平均值，为177.3 nGy·h-1。根据(1)式计算得出人均年外照射剂量为0.997 mSv。
2.3.2 人均年内照射剂量
按UNSCEAR 1993年报告，公众吸入氡子体所致内照射人均年有效剂量估算公式为：HE(Rn)=［CRn内·q·f1+CRn外·(1-q)·f2］×8 760×9×10-6(2)(2)式中，HE(Rn)为人均年内照射剂量(mSv)；CRn内为室内平均氡浓度(Bq·m-3)；CRn外为室外平均氡浓度(Bq·m-3)；q为室内停留因子(UNSCEAR 1982年报告中取值0.8)；f1为室内氡及子体平衡因子(UNSCEAR 1993年报告中室内取0.4)；f2为室外氡及子体平衡因子(UNSCEAR 1993年报告中室外取0.8)；9为氡平衡当量浓度暴露量的剂量转换因子［UNSCEAR 1993年报告中取9 nSv/(Bq·m-3·h)］；其他符号同式(1)。
此次调查的居室为不同建筑装修材料、不同楼层的寝室和实验室，通风条件有自然通风和通风不良，10 d的观测中约有3 d属于通风不良；天气状况有晴天、阴天和雨天，观测结果具有一定的代表性。根据表2，校园室内氡浓度的平均值取61.88 Bq·m-3，室外氡浓度取通风良好条件下的最低值9.6 Bq·m-3。根据(2)式，求得年人均内照射剂量为1.682 mSv。
2.3.3 人均年有效照射剂量
人均年内、外照射剂量之和为人均年有效照射剂量，即2.679 mSv·a-1，位于公众年有效剂量安全范围(<5 mSv·a-1)内。
3 建议
3.1 加强氡危害知识的宣传和普及，提高防护意识
氡是无色、无味的放射性气体，不像居室内其他刺激性的气体易被觉察。苯、甲醛、氨等对人体有害的气体主要来自房屋装潢中使用不合格的三合板、胶水、油漆涂料等因素所致，随着时间的推移，逸出量逐渐降低。而氡主要来源于地基和建筑装潢材料中放射性核素的衰变，半衰期长，只要建筑物存在就会源源不断地释放出氡，对人体造成危害。
3.2 加强室内通风
通风条件是影响室内氡浓度的重要因素，在冬季和夏季，因保温、使用空调等原因，门窗经常关闭，尤其是实验室、办公室等场所，易造成氡的浓集。通风是降低室内氡浓度最有效的方法。根据氡浓度的变化规律，每天应打开门窗通风1次，时间不少于3 h。一些不适宜开门窗通风的场所，如部分实验室、机房、地下室等，可采用机械通风或安装氡过滤器或涂刷防氡漆等防护措施。
参考文献
［1］吴慧山，梁树红.氡测量及实用数据.北京：原子能出版社，2001：9-14.
［2］商迎庆．室内氡的危害研究进展.环境与健康杂志，2002，19(4)：350-352.
［3］王作元，曹吉生，崔宏星.氡致肺癌的相对危险度.中华放射医学与防护杂志，2001，21(5)：395-396.
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［5］符荣初，宋妙发，刘犁.氡及其子体的辐射效应和对居民的健康影响.中国辐射卫生，2004，13(1)：63-64.
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［7］任天山.室内氡的来源、水平和控制.辐射防护，2001，21(5)：291-299.
【基金项目】 浙江省教育厅项目资助(项目编号：20030725)。
【作者单位】 浙江师范大学旅游与资源管理学院，金华 321004。