嘉兴市天然γ辐射水平瞬时监测与评价

赵欢欢，王宝印，高树梅，谢 鑫，柳洪方，杨丹青，袁傅佑

(1.浙江省嘉兴生态环境监测中心，浙江 嘉兴 314000；2.嘉兴学院，浙江 嘉兴 314000)

1 引言

人类受到照射的辐射源主要有天然辐射源与人工辐射源。天然辐射源包括宇宙射线、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线的贡献，其中238U系占天然本底水平的绝大部分[1]。日本福岛核事故致使大量放射性物质释放到环境中，致使世界各国以及我国沿海城市陆续开展辐射本底调查监测[2]。近些年嘉兴市的环境状况及人们的生活水平都发生了巨大变化，但是目前尚未进行全市范围的辐射水平调查工作。从环境监测的角度，辐射监测是环境监测的重要组成部分，环境放射性水平调查则是国家环境普查的一项不可缺少的工作。因此，对嘉兴市开展辐射水平调查工作很有必要性，可以了解嘉兴市辐射环境现状及其发展趋势，对公众受照剂量进行分析，为放射性事故预报预警及事故评估提供可靠、全面的辐射本底数据。按照辐射水平调查方案，历时1年完成了嘉兴市天然γ辐射水平瞬时监测，监测结果和分析如下。

2 监测布点与方法

根据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》(GB/T14583-1993)，结合嘉兴市实际情况，监测布点覆盖嘉兴市南湖区、秀洲区、桐乡市、海宁市、海盐县、平湖市、嘉善县7个行政区域，在各行政区域的各镇(街道)选取室内、室外、道路、原野4个具有代表性的监测点位，全市共设136个监测点。测量时采用GPS定位仪确保点位的可追溯性。监测频率为1次/季，共4个季度。

3 仪器与质量保证

瞬时监测仪器采用赛默飞世尔科技公司生产的便携式X、γ辐射剂量率仪(FH40G+FHZ672E-10)，具有灵敏度高、能量相应好等优点，经上海市计量测试技术研究院检定合格并在有效期内使用。测量时仪器探头垂直向下离地表1 m[3]，示值为周围剂量当量率，换算得到空气吸收剂量率，本文简称γ辐射剂量率，每个点读10个稳态瞬时值取平均值。室内测量时采用“五点法”，即房屋四角及中央。室外、道路、原野测量时距离高建筑物50 m以上。仪器在水深大于3 m，距岸边大于1 km的淡水面上进行宇宙射线测量[4]，仪器对宇宙射线的响应值在计算时予以扣除。监测数据采用SPSS11.0进行处理。

4 监测结果与分析

4.1 室内、室外天然γ辐射水平

全市室内、室外分别监测272点次，γ辐射剂量率结果见表1，室内γ辐射剂量率范围为(5.4～19.0)×10-8Gy/h，按监测点次加权均值为12.2×10-8Gy/h，与浙江省室内γ辐射剂量率均值12.09×10-8Gy/接近[5]。室外γ辐射剂量率范围为(2.3～13.0)×10-8Gy/h，按监测点次加权均值为6.8×10-8Gy/h，监测结果均在浙江省γ辐射空气吸收剂量率天然水平涨落范围内。室内与室外的γ辐射剂量率平均数之比为1.79，见图1和图2得出室内与室外的γ辐射剂量率频率呈正态分布，采用独立样本t检验，结果具有显著性差异，有统计学意义(t=29.37，P<0.05)。

4.2 不同材料道路的天然γ辐射水平

嘉兴市不同材料路面的天然γ辐射水平见表2，不同材料路面比较，花岗岩>水泥>柏油>泥地，花岗岩路面γ辐射剂量率最高，均值为17.1×10-8Gy/h。泥地γ辐射剂量率最低，均值为9.6×10-8Gy/h。不同材料路面按监测点次加权γ辐射剂量率均值为12.4×10-8Gy/h。

表1 嘉兴市室内、室外γ辐射剂量率

图1 室内γ辐射频率分布

图2 室外γ辐射频率分布

表2 不同材料路面的γ辐射剂量率

4.3 原野的天然γ辐射水平

嘉兴市原野的天然γ辐射水平见表3，原野γ辐射剂量率范围为(2.5～13.1)×10-8Gy/h，按面积加权均值为6.5×10-8Gy/h，处于浙江省原野γ辐射剂量率涨落范围内[5]。

4.4 天然γ辐射所致公众剂量

嘉兴市天然γ辐射水平所致公众剂量见表4，采用UNSCEAR 1982年报告书介绍的模式估算[6]，计算公式：

H=(Dγ内×T内+Dγ外×T外)×t×K×106

(1)

式(1)中，H为有效剂量当量，μSv；Dγ为室内、室外γ辐射剂量率，Gy/h；T为室内、室外居民居留因子分别取0.8和0.2；t为一年在环境中停留时间8760 h；K为有效剂量当量率与空气吸收剂量率比值为0.7 Sv/Gy。

表3 嘉兴市原野γ辐射剂量率

全市室内γ辐射所致公众年有效剂量变化范围为534.7～652.4 μSv/a，按人口加权均值为598.7 μSv/a，高于天然辐射世界陆地外照射室内平均值0.41 mSv/a[7]。室外γ辐射所致公众年有效剂量当量变化范围为73.6～98.1 μSv/a，人口加权均值为84.5 μSv/a，略高于天然辐射世界陆地外照射室外平均值0.07 mSv/a[7]。全市室内和室外γ辐射所致公众年有效剂量人口加权均值为683.2 μSv/a，年有效剂量当量中室内γ辐射占87.6%、室外γ辐射占12.4%，接近浙江省γ辐射剂量率人均年有效剂量0.65 mSv/a[5]。γ辐射所致公众集体年有效剂量当量为3017.5人·Sv/a。

表4 嘉兴市γ辐射所致公众剂量

5 结论

(1)嘉兴市室内、室外瞬时监测γ辐射剂量率均在浙江省γ辐射空气吸收剂量率天然水平涨落范围内，t检验具有显著性差异，有统计学意义。

(2)不同材料路面的天然γ辐射水平中，花岗岩路面γ辐射剂量率最高。

(3)原野γ辐射剂量率处于浙江省原野γ辐射剂量率涨落范围内。

(4)天然γ辐射所致公众年有效剂量接近浙江省γ辐射剂量率人均年有效剂量。

综上所述，嘉兴市γ辐射环境质量良好，处于正常范围内。