南宁市地铁一号线氡浓度调查与分析

鞠志萍 黄伊林 彭文斌 唐志勇 于慧君

摘    要：基于RAD-7型連续测氡仪对南宁市地铁1号线25个地铁站进行测量.测量结果显示：25个地铁站全年平均氡浓度为9.68 Bq/m3，变化范围为3.82～26.00 Bq/m3.冬季平均氡浓度10.38 Bq/m3高于夏季8.98 Bq/m3;没有观察到地下一层和地下二层氡浓度水平的显著差异;没有观察到各地铁站之间氡浓度的显著差异.

关键词：南宁市;地铁站;氡浓度

中图分类号：X837          DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2019.04.001

0    引言

天然辐射是地球上每个居民每时每刻都要受到的辐射照射.铀-238天然衰变系是存在于地壳中最主要的天然放射性衰变系，广泛存在于地球表面的岩石和土壤中.联合国原子辐射效应科学委员会             （UNSCEAR）2008年报告指出，该衰变系中唯一的放射性气体-氡气及其短寿命衰变子体（222Rn、218Po、214Pb、214Bi和214Po）是人类所受到的天然本底辐射照射最主要的贡献者，氡及子体导致的内照射剂量占公众所受辐射剂量总量的一半以上[1].世界卫生组织（WHO）2010年报告指出：氡及其子体的辐射照射是继吸烟之后的第二大致肺癌因子[2].

近几十年来，伴随着我国社会与经济的快速发展，城市在面积和人口两方面也得到了快速发展.目前在大多数省会城市，地铁已经成为公众出行的主要交通工具.地铁站是特殊的地下空间，关注这种特殊空间的环境辐射安全，测量调查这种特殊空间内的放射性气体氡的水平，评价其给公众带来的辐射照射剂量，对了解把握环境辐射水平、促进社会和谐发展有重要的参考价值和科学意义.

南宁市地铁1号线，是南宁市轨道交通第一条建成运营的地铁线路，于2016年12月28日全线开通试运营.南宁市地铁1号线为南宁市“十”字形骨架网线的横线，连接江北东西方向，线路西起石埠站，连接西乡塘客运站、火车站、民族广场、埌东客运站等大型客流集散点，途经西乡塘区、兴宁区和青秀区，止于火车东站.南宁市地铁1号线线路全长32.1 km ，共设置25个车站，全部为地下车站.南宁市地铁1号线的建成运营，对于进一步完善南宁市交通网络，缓解南宁市东西交通压力，提升市民的出行质量和效率具有重要意义.因此对南宁市地铁1号线25个站点开展氡浓度的调查具有重要的意义.

1    调查方法

1.1   调查方法和标准

调查采用国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871-2002）[3]中对已建住宅氡持续照射情况下的行动水平（200.00 Bq/m3）和我国平均室外氡浓度水平（14.00 Bq/m3）以及我国室内平均氡浓度水平（24.00 Bq/m3），同时也参照国家标准《地下建筑氡及其子体控制标准》（GBZ116-2002）[4]对地下建筑氡及其子体400.00 Bq/m3的限值规定.

1.2   监测仪器

测量中使用的仪器设备采用美国DURRIDGE公司生产的RAD-7型连续测氡仪，这台仪器的最低探测限为3.70 Bq/m3，精度为[±10%]，灵敏度为10.00 Bq/（m3·h-1），使用前经南华大学国家标准氡实验室刻度.测量时同时记录气压、温度、湿度等气象条件.

1.3   监测点位分布

对于空气中氡浓度的监测，本次测量布点主要为地铁站台及其通道，每个站点均分别选择地下一层2个监测点和地下二层2个监测点.测量仪器放置于距地面1.5 m处，2台氡测量仪放置在不同位置并同时开机，每个测量点连续测量60 min为一个测量数据，取2台氡测量仪读数的平均值为测量值，并记录监测期间的气压、温度、湿度.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原有的通风状况.测量期间仪器记录的气压、温度、湿度，均在仪器正常工作条件范围内.

1.4   监测的周期和频次

根据南宁市的气候特点，夏季较长，冬季较短，春秋不分明，所以监测安排在冬季的3月份和夏季6月份.时间选在每天地铁运行后的8：00 —16：00之间进行，25个车站在一周内完成全部监测内容.

2    结果与分析

2.1   总体结果

本次监测分别在夏季和冬季对南宁市地铁1号线25个地铁站进行测量，共采集有效数据288个.通过对总体测量结果的统计得到：南宁市地铁1号线25个地铁站内氡浓度的平均值为9.68 Bq/m3，变化范围为3.82～26.00 Bq/m3.此浓度水平与我国平均室外氡浓度水平（14.00 Bq/m3）[5]在同一水平范围内;同时远低于我国室内平均氡浓度水平（24.00 Bq/m3）[5]，也符合国家标准《地下建筑氡及其子体控制标准》（GBZ116-2002）[4]对地下建筑氡及其子体400.00 Bq/m3的限值规定，可以判定这是地铁地下工程中良好有效的通风空调系统所致.

2.2   地铁站之间的比较

为检验各地铁站内氡浓度水平是否存在差异，对25个车站的测量结果进行比较，结果如图1所示.全年均值的最高值出现在火车东站，为14.37 Bq/m3，最低值出现在麻村站，为3.36 Bq/m3.火车东站偏高的原因是此站在建设挖掘的深度上远大于其他车站的一、二层深度，故导致火车东站整体水平偏高.考虑到测量值本身的不确定度，可以判定各地铁站氡浓度水平没有统计学上有意义的差别.

2.3   地铁站地下一层与地下二层之间的比较

为比较地铁站内不同深度空间，即地下一层和地下二层氡浓度水平有无差别，将25个车站内地下一层和地下二层的监测结果分别平均并进行了比较，结果如图2、图3所示.从图中可以看出，其中有12个地铁站其地下二层氡浓度高于地下一层.为进行整体比较，对所有地下一层和地下二层的氡浓度进行统计，25个地铁站地下一层氡浓度平均值为10.28 Bq/m3，地下二层氡浓度平均值为9.80 Bq/m3.考虑到测量数据本身的不确定度，可判定二者之间无显著差别.

2.4   地铁站一天内氡浓度变化

为了比较同一地铁站一天内空气中氡浓度的变化，选择火车站为监测站点，火车站是中转换乘车站，挖掘深度较深，客流量较大.测量分2次进行，分别在3月份和6月份.监测中将2台氡测量仪同时放置在负一层不同位置的客服中心处，同时开始测量，每间隔60 min记录一个数据，记录时长为24 h，将同一时间2次测量的空气中氡浓度数据进行平均，结果如图4所示.从图中可以看出，一天内地铁站内空气中氡浓度在凌晨3：00 —7：00处于较高值，原因是地铁停止运行后，空调系统关闭，仅保持车站内控制室内的空调开启，供工作人员居留.早上7：00后，地铁开始正常运营，开启空调和通风系统，车站内空气中氡浓度水平明显下降，说明空调和通风系统的开启，对降低车站内空气中氡浓度水平具有重要的作用.

2.5   季节变化

为了比较地铁站氡浓度是否存在季节性变化，分别在南宁的夏季6月份和冬季3月份进行监测.南宁市地铁1号线25个车站在夏季和冬季平均氡浓度分别是8.98 Bq/m3、10.38 Bq/m3，从数值上看，冬季地铁站氡浓度水平高于夏季.在通常的气象条件下，冬季大气稳定度较高，大气扩散过程不活跃，进而很多地区大气氡浓度也会偏高.2.1的整体结果显示，南宁市地铁1号线25个地铁站地下工程的通风空调系统良好有效，整体上氡浓度年均值与大气氡浓度水平接近.上述季节变化的结果是否预示着该地区冬季大气氡浓度偏高，则需要开展大气氡浓度连续监测进一步证实.

3    讨论

由于南宁市轨道交通起步较晚，近年来才开展地铁氡浓度的监测工作.而我国北京、上海、天津、广州等城市早已开展相关方面的研究工作，现将相关监测结果进行比较，如表1所示.每个城市在进行地铁氡浓度测量的时间和方法都不尽相同，但是能总体反映地铁站内氡浓度的整体水平.从表1的结果可以看出，南宁市地铁1号线车站内氡浓度水平明显低于广州地铁氡浓度，与其它几个城市地铁氡浓度相当.同时也低于韩国地铁[6]18.90～114.00 Bq/m3，意大利地铁[7]的96.00～117.00 Bq/m3以及芬兰赫尔辛基地铁[8]的50.00～460.00 Bq/m3.而且南宁市地铁1号线车站内氡浓度平均水平与室外大气氡浓度水平在同一范围内，可以说明地下工程内通风空调系统良好有效.

4    结论

为了解地铁这种特殊地下空间内的氡浓度水平，确认工作人员与公众的辐射安全，开展南宁市地铁  1号线25个地铁站内氡浓度的监测工作.测量结果表明，南宁地铁站氡浓度年平均值为9.68 Bq/m3，变化范围为3.82～26.00 Bq/m3.此浓度水平与我国室外氡浓度平均水平在同一范围内，此结果提示地下工程的通风空调系统工作良好有效.本测量研究没有观察到25个地铁站之间氡浓度水平存在有统计学意义的显著差异;没有观察到地下一层和二层之间氡浓度存在显著差异;观察到冬季氡浓度水平较夏季节偏高，其导致因素是否与南宁市室外空气中氡浓度水平有关，有待于进一步确认.研究表明在南宁市地铁1号线地铁站这种特殊地下空间内，无论是在此工作的工作人员，还是乘交通工具出行的公众，所受到的来自氡的辐射照射均在天然本底波动范围内，不会导致额外的辐射危险.

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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

（責任编辑：黎   娅）