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(cè)氡儀對(duì)南寧市地鐵1號(hào)線25個(gè)地鐵站進(jìn)行測(cè)量.測(cè)量結(jié)果顯示：25個(gè)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(hào)：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(gè)居民每時(shí)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(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)? ? ? ? ? ? ?（UNSCEAR）2008年報(bào)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(xiàn)者，氡及子體導(dǎo)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(bào)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(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)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(huì)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(cè)量調(diào)查這種特殊空間內(nèi)的放射性氣體氡的水平，評(píng)價(jià)其給公眾帶來的輻射照射劑量，對(duì)了解把握環(huán)境輻射水平、促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展有重要的參考價(jià)值和科學(xué)意義.

南寧市地鐵1號(hào)線，是南寧市軌道交通第一條建成運(yùn)營(yíng)的地鐵線路，于2016年12月28日全線開通試運(yùn)營(yíng).南寧市地鐵1號(hào)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(yùn)站、火車站、民族廣場(chǎng)、埌東客運(yùn)站等大型客流集散點(diǎn)，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(hào)線線路全長(zhǎng)32.1 km ，共設(shè)置25個(gè)車站，全部為地下車站.南寧市地鐵1號(hào)線的建成運(yùn)營(yíng)，對(duì)于進(jìn)一步完善南寧市交通網(wǎng)絡(luò)，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(duì)南寧市地鐵1號(hào)線25個(gè)站點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)

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

1.2? ?監(jiān)測(cè)儀器

測(cè)量中使用的儀器設(shè)備采用美國(guó)DURRIDGE公司生產(chǎn)的RAD-7型連續(xù)測(cè)氡儀，這臺(tái)儀器的最低探測(cè)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(xué)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)氡實(shí)驗(yàn)室刻度.測(cè)量時(shí)同時(shí)記錄氣壓、溫度、濕度等氣象條件.

1.3? ?監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布

對(duì)于空氣中氡濃度的監(jiān)測(cè)，本次測(cè)量布點(diǎn)主要為地鐵站臺(tái)及其通道，每個(gè)站點(diǎn)均分別選擇地下一層2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和地下二層2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn).測(cè)量?jī)x器放置于距地面1.5 m處，2臺(tái)氡測(cè)量?jī)x放置在不同位置并同時(shí)開機(jī)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)連續(xù)測(cè)量60 min為一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，取2臺(tái)氡測(cè)量?jī)x讀數(shù)的平均值為測(cè)量值，并記錄監(jiān)測(cè)期間的氣壓、溫度、濕度.所有布點(diǎn)的通風(fēng)狀況不作特殊要求，即在地鐵正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行測(cè)量，不因布點(diǎn)測(cè)量而影響地鐵站原有的通風(fēng)狀況.測(cè)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(cè)的周期和頻次

根據(jù)南寧市的氣候特點(diǎn)，夏季較長(zhǎng)，冬季較短，春秋不分明，所以監(jiān)測(cè)安排在冬季的3月份和夏季6月份.時(shí)間選在每天地鐵運(yùn)行后的8：00 —16：00之間進(jìn)行，25個(gè)車站在一周內(nèi)完成全部監(jiān)測(cè)內(nèi)容.

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ?總體結(jié)果

本次監(jiān)測(cè)分別在夏季和冬季對(duì)南寧市地鐵1號(hào)線25個(gè)地鐵站進(jìn)行測(cè)量，共采集有效數(shù)據(jù)288個(gè).通過對(duì)總體測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)得到：南寧市地鐵1號(hào)線25個(gè)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(guó)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(shí)遠(yuǎn)低于我國(guó)室內(nèi)平均氡濃度水平（24.00 Bq/m3）[5]，也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地下建筑氡及其子體控制標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ116-2002）[4]對(duì)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(fēng)空調(diào)系統(tǒng)所致.

2.2? ?地鐵站之間的比較

為檢驗(yàn)各地鐵站內(nèi)氡濃度水平是否存在差異，對(duì)25個(gè)車站的測(cè)量結(jié)果進(jìn)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(shè)挖掘的深度上遠(yuǎn)大于其他車站的一、二層深度，故導(dǎo)致火車東站整體水平偏高.考慮到測(cè)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(jì)學(xué)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(gè)車站內(nèi)地下一層和地下二層的監(jiān)測(cè)結(jié)果分別平均并進(jìn)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(gè)地鐵站其地下二層氡濃度高于地下一層.為進(jìn)行整體比較，對(duì)所有地下一層和地下二層的氡濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，25個(gè)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(cè)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(cè)站點(diǎn)，火車站是中轉(zhuǎn)換乘車站，挖掘深度較深，客流量較大.測(cè)量分2次進(jìn)行，分別在3月份和6月份.監(jiān)測(cè)中將2臺(tái)氡測(cè)量?jī)x同時(shí)放置在負(fù)一層不同位置的客服中心處，同時(shí)開始測(cè)量，每間隔60 min記錄一個(gè)數(shù)據(jù)，記錄時(shí)長(zhǎng)為24 h，將同一時(shí)間2次測(cè)量的空氣中氡濃度數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)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(yùn)營(yíng)，開啟空調(diào)和通風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)的開啟，對(duì)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(jìn)行監(jiān)測(cè).南寧市地鐵1號(hào)線25個(gè)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(kuò)散過程不活躍，進(jìn)而很多地區(qū)大氣氡濃度也會(huì)偏高.2.1的整體結(jié)果顯示，南寧市地鐵1號(hào)線25個(gè)地鐵站地下工程的通風(fēng)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(yù)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(cè)進(jìn)一步證實(shí).

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(cè)工作.而我國(guó)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(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，如表1所示.每個(gè)城市在進(jìn)行地鐵氡濃度測(cè)量的時(shí)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(hào)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(gè)城市地鐵氡濃度相當(dāng).同時(shí)也低于韓國(guó)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(hào)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(fēng)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(rèn)工作人員與公眾的輻射安全，開展南寧市地鐵? 1號(hào)線25個(gè)地鐵站內(nèi)氡濃度的監(jiān)測(cè)工作.測(cè)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(guó)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(fēng)空調(diào)系統(tǒng)工作良好有效.本測(cè)量研究沒有觀察到25個(gè)地鐵站之間氡濃度水平存在有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(dǎo)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(jìn)一步確認(rèn).研究表明在南寧市地鐵1號(hào)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(dòng)范圍內(nèi)，不會(huì)導(dǎo)致額外的輻射危險(xiǎn).

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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(zé)任編輯：黎? ?婭）