嘉興市天然γ輻射水平瞬時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

趙歡歡，王寶印，高樹(shù)梅，謝 鑫，柳洪方，楊丹青，袁傅佑

(1.浙江省嘉興生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，浙江 嘉興 314000；2.嘉興學(xué)院，浙江 嘉興 314000)

1 引言

人類(lèi)受到照射的輻射源主要有天然輻射源與人工輻射源。天然輻射源包括宇宙射線(xiàn)、宇生放射性核素和原生放射性核素，外照射中原生放射性核素略高于宇宙射線(xiàn)的貢獻(xiàn)，其中238U系占天然本底水平的絕大部分[1]。日本福島核事故致使大量放射性物質(zhì)釋放到環(huán)境中，致使世界各國(guó)以及我國(guó)沿海城市陸續(xù)開(kāi)展輻射本底調(diào)查監(jiān)測(cè)[2]。近些年嘉興市的環(huán)境狀況及人們的生活水平都發(fā)生了巨大變化，但是目前尚未進(jìn)行全市范圍的輻射水平調(diào)查工作。從環(huán)境監(jiān)測(cè)的角度，輻射監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分，環(huán)境放射性水平調(diào)查則是國(guó)家環(huán)境普查的一項(xiàng)不可缺少的工作。因此，對(duì)嘉興市開(kāi)展輻射水平調(diào)查工作很有必要性，可以了解嘉興市輻射環(huán)境現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)公眾受照劑量進(jìn)行分析，為放射性事故預(yù)報(bào)預(yù)警及事故評(píng)估提供可靠、全面的輻射本底數(shù)據(jù)。按照輻射水平調(diào)查方案，歷時(shí)1年完成了嘉興市天然γ輻射水平瞬時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果和分析如下。

2 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)與方法

根據(jù)《環(huán)境地表γ輻射劑量率測(cè)定規(guī)范》(GB/T14583-1993)，結(jié)合嘉興市實(shí)際情況，監(jiān)測(cè)布點(diǎn)覆蓋嘉興市南湖區(qū)、秀洲區(qū)、桐鄉(xiāng)市、海寧市、海鹽縣、平湖市、嘉善縣7個(gè)行政區(qū)域，在各行政區(qū)域的各鎮(zhèn)(街道)選取室內(nèi)、室外、道路、原野4個(gè)具有代表性的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，全市共設(shè)136個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。測(cè)量時(shí)采用GPS定位儀確保點(diǎn)位的可追溯性。監(jiān)測(cè)頻率為1次/季，共4個(gè)季度。

3 儀器與質(zhì)量保證

瞬時(shí)監(jiān)測(cè)儀器采用賽默飛世爾科技公司生產(chǎn)的便攜式X、γ輻射劑量率儀(FH40G+FHZ672E-10)，具有靈敏度高、能量相應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院檢定合格并在有效期內(nèi)使用。測(cè)量時(shí)儀器探頭垂直向下離地表1 m[3]，示值為周?chē)鷦┝慨?dāng)量率，換算得到空氣吸收劑量率，本文簡(jiǎn)稱(chēng)γ輻射劑量率，每個(gè)點(diǎn)讀10個(gè)穩(wěn)態(tài)瞬時(shí)值取平均值。室內(nèi)測(cè)量時(shí)采用“五點(diǎn)法”，即房屋四角及中央。室外、道路、原野測(cè)量時(shí)距離高建筑物50 m以上。儀器在水深大于3 m，距岸邊大于1 km的淡水面上進(jìn)行宇宙射線(xiàn)測(cè)量[4]，儀器對(duì)宇宙射線(xiàn)的響應(yīng)值在計(jì)算時(shí)予以扣除。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用SPSS11.0進(jìn)行處理。

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

4.1 室內(nèi)、室外天然γ輻射水平

全市室內(nèi)、室外分別監(jiān)測(cè)272點(diǎn)次，γ輻射劑量率結(jié)果見(jiàn)表1，室內(nèi)γ輻射劑量率范圍為(5.4～19.0)×10-8Gy/h，按監(jiān)測(cè)點(diǎn)次加權(quán)均值為12.2×10-8Gy/h，與浙江省室內(nèi)γ輻射劑量率均值12.09×10-8Gy/接近[5]。室外γ輻射劑量率范圍為(2.3～13.0)×10-8Gy/h，按監(jiān)測(cè)點(diǎn)次加權(quán)均值為6.8×10-8Gy/h，監(jiān)測(cè)結(jié)果均在浙江省γ輻射空氣吸收劑量率天然水平漲落范圍內(nèi)。室內(nèi)與室外的γ輻射劑量率平均數(shù)之比為1.79，見(jiàn)圖1和圖2得出室內(nèi)與室外的γ輻射劑量率頻率呈正態(tài)分布，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果具有顯著性差異，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=29.37，P<0.05)。

4.2 不同材料道路的天然γ輻射水平

嘉興市不同材料路面的天然γ輻射水平見(jiàn)表2，不同材料路面比較，花崗巖>水泥>柏油>泥地，花崗巖路面γ輻射劑量率最高，均值為17.1×10-8Gy/h。泥地γ輻射劑量率最低，均值為9.6×10-8Gy/h。不同材料路面按監(jiān)測(cè)點(diǎn)次加權(quán)γ輻射劑量率均值為12.4×10-8Gy/h。

表1 嘉興市室內(nèi)、室外γ輻射劑量率

圖1 室內(nèi)γ輻射頻率分布

圖2 室外γ輻射頻率分布

表2 不同材料路面的γ輻射劑量率

4.3 原野的天然γ輻射水平

嘉興市原野的天然γ輻射水平見(jiàn)表3，原野γ輻射劑量率范圍為(2.5～13.1)×10-8Gy/h，按面積加權(quán)均值為6.5×10-8Gy/h，處于浙江省原野γ輻射劑量率漲落范圍內(nèi)[5]。

4.4 天然γ輻射所致公眾劑量

嘉興市天然γ輻射水平所致公眾劑量見(jiàn)表4，采用UNSCEAR 1982年報(bào)告書(shū)介紹的模式估算[6]，計(jì)算公式：

H=(Dγ內(nèi)×T內(nèi)+Dγ外×T外)×t×K×106

(1)

式(1)中，H為有效劑量當(dāng)量，μSv；Dγ為室內(nèi)、室外γ輻射劑量率，Gy/h；T為室內(nèi)、室外居民居留因子分別取0.8和0.2；t為一年在環(huán)境中停留時(shí)間8760 h；K為有效劑量當(dāng)量率與空氣吸收劑量率比值為0.7 Sv/Gy。

表3 嘉興市原野γ輻射劑量率

全市室內(nèi)γ輻射所致公眾年有效劑量變化范圍為534.7～652.4 μSv/a，按人口加權(quán)均值為598.7 μSv/a，高于天然輻射世界陸地外照射室內(nèi)平均值0.41 mSv/a[7]。室外γ輻射所致公眾年有效劑量當(dāng)量變化范圍為73.6～98.1 μSv/a，人口加權(quán)均值為84.5 μSv/a，略高于天然輻射世界陸地外照射室外平均值0.07 mSv/a[7]。全市室內(nèi)和室外γ輻射所致公眾年有效劑量人口加權(quán)均值為683.2 μSv/a，年有效劑量當(dāng)量中室內(nèi)γ輻射占87.6%、室外γ輻射占12.4%，接近浙江省γ輻射劑量率人均年有效劑量0.65 mSv/a[5]。γ輻射所致公眾集體年有效劑量當(dāng)量為3017.5人·Sv/a。

表4 嘉興市γ輻射所致公眾劑量

5 結(jié)論

(1)嘉興市室內(nèi)、室外瞬時(shí)監(jiān)測(cè)γ輻射劑量率均在浙江省γ輻射空氣吸收劑量率天然水平漲落范圍內(nèi)，t檢驗(yàn)具有顯著性差異，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

(2)不同材料路面的天然γ輻射水平中，花崗巖路面γ輻射劑量率最高。

(3)原野γ輻射劑量率處于浙江省原野γ輻射劑量率漲落范圍內(nèi)。

(4)天然γ輻射所致公眾年有效劑量接近浙江省γ輻射劑量率人均年有效劑量。

綜上所述，嘉興市γ輻射環(huán)境質(zhì)量良好，處于正常范圍內(nèi)。