福州市农村地区原野与道路γ剂量率水平调查

宋沁楠，王瑞俊，高泽全，杨宇轩，杨有坤

(中国辐射防护研究院，太原 030006)

1 前 言

γ剂量率测量可以直观反映所在地点的辐射水平变化，是常规监测的重要内容之一[1]。农村地区γ剂量率的贡献主要来自于宇宙射线和地表的放射性核素产生的γ射线。上世纪80～90年代，环保部在“全国天然放射性水平调查”项目中对全国进行25×25km2网格均匀布点测量，网格较大，未能获得小范围区域内较为详细的γ剂量率水平[2]。福建省辐射环境监督站于2007～2009年对全省9个地级市进行瞬时天然贯穿辐射水平监测，福州市监测点位位于金牛山公园，监测点位较少，监测频次较低[3]。

本文对福州市人口较多的乡镇、村庄进行随机抽样布点，分别布设了26个原野测量点和26个道路测量点。所有测量点位于北纬25°22′～25°42′，东经119°07′～119°43′范围内，海拔9～62m。于2014～2015年进行了连续2年，每月1次的瞬时γ剂量率测量，获得了较为详细的监测数据。

2 监测仪器

按照GB/T14583-1993《环境地表γ辐射剂量率测定规范》[4]和HJ/T61-2001《辐射环境监测技术规范》[5]的要求，使用中国原子能科学研究院生产的YB-Ⅳ型高气压电离室进行监测。该仪器的测量范围为10nGy/h～10μGy/h，对宇宙射线响应较好，受温度影响很小。

3 监测点位与测量方法

在相近海拔地区内分别布设了26个原野点位和26个道路点位，原野点位地表类型包括草地、田地、土地和沙地，道路点位为水泥路面和砂石路面。选定的测量点位半径30m内无高大物体，测量时天气无降水，地面干燥平坦，仪器探头中心距地面1m高。仪器稳定后每30s测量1个数据，测量10个数据后仪器自动计算平均值和标准偏差。使用GPS对每个测量点进行定点，记录坐标与海拔高度。全部点位测量完毕后，在福州市周围相近海拔和纬度地区选择一个水库测量宇宙射线，测量时水库水深>3m，距岸边>500m，船体除发动机外无金属材料。测量2组数据取平均值作为宇宙射线测量结果。

4 测量结果与分析

将26个原野点位测量结果按升序排列，分别记作Y1～Y26,26个道路点位也同理记作D1～D26，已扣除宇宙射线的测量结果见表1。

右图中将每个月26个原野点位测量结果均值和道路点位测量结果均值按测量月份的顺序排列，得到剂量率测量结果的涨落规律。

图 原野组与道路组所有点位月平均剂量率测量结果Fig. The monthly average of gamma dose rate in field and road

4.1 宇宙射线测量结果分析

水库实测宇宙射线结果为35.9nGy/h，各测量点位测量结果中均扣除35.9nGy/h宇宙射线响应值。根据HJ61-2001附录B中的宇宙射线响应修正方法对测量点位的宇宙射线进行修正。测点处宇宙射线Dc的计算公式为：

表1 福州市农村52个点位γ剂量率测量结果均值Tab.1 The average of value gamma dose rate at 52 points in rural areas of Fuzhou (nGy/h)

(1)

DC——仪器在测点处对宇宙射线的响应值；

式中：I0——λm=0，h=0时的宇宙射线电离量值；I0取1.70离子对/(cm3·s)。

h——计算点的海拔高度，m；

λm——计算点的地磁纬度，°N；

由计算点的地理纬度λ和地理经度φ按下式计算：

Sinλm=SinλCos11.7+CosλSin11.7·Cos(φ-291°)

由公式(1)计算得出，各测量点位修正后的宇宙射线响应值分布范围是35.5～36.0nGy/h，与水面宇宙射线响应值最大相差0.4nGy/h，对测量结果影响很小。

4.2 两组测量结果的比对分析

不同地表环境γ剂量率的差异主要来自地面放射性核素238U、232Th和40K产生的γ辐射，γ辐射剂量率在路面材料上的分布规律为砂石路面>水泥路面，在不同地物景观的分布规律大致为人工填土>草地>农田[6]。由表1的结果可以看出，道路地表剂量率测量结果高于原野地表，高出约21.8%，基本符合分布规律。所有点位未见本底异常。

表2是1984～1986年、2007～2009年和本次调查的剂量率测量结果(未扣除宇宙射线)，三次调查结果没有明显性规律差异，本次调查与1984～1986年调查相比，剂量率结果未超出第一次调查结果范围，时间变化、城镇建设和福岛核事故对福州市γ剂量率水平没有带来明显变化。

表2 本次调查与历史调查的剂量率结果Tab.2 Dose rate of this survey and historical survey

5 讨论与建议

5.1 对福州市农村地区γ辐射剂量率测量后发现，福州市农村地区未见高本底区域，道路地表测量结果平均值比原野地表测量结果平均值高出约21.8%。

5.2 由于道路条件不便于采样，本次调查未对测量点位进行采样分析，今后调查中可对测量点采样进行γ谱分析，以得出天然放射性核素水平与剂量率结果的规律。

5.3 不同地区的测量点位应考虑宇宙射线的影响，必要时需对宇宙射线进行修正。

参考文献：

[1] 朱 琨，李贤良，沈红杰. 用γ连续监测数据评价核电厂气态排放环境影响的探讨[C]. 北京:全国放射性流出物和环境监测与评价研讨会论文汇编，2003，202-206.

[2] 陈夏冠，朱耀明，张 宁,等.福建省环境天然贯穿辐射水平调查[J]. 辐射防护，1991，11(4)：265-274.

[3] 黄菁华，温莉琴，林蔚国.福建省2007～2009年天然贯穿辐射水平监测[C]. 第三次全国天然辐射照射与控制研讨会论文汇编，2010，127-129.

[4] GB/T14583-1993,环境地表γ辐射剂量率测定规范[S].

[5] HJ/T61-2001,辐射环境监测技术规范[S].

[6] 代杰瑞，鲁 峰，庞绪贵,等.青岛市地表伽马辐射特征及环境影响评价[J].世界地质，2012,31(4)：831-840.