INVESTIGATION ON THE NATURAL RADIOACTIVITY LEVEL OF GROUND SURFACE IN DALIAN URBAN AREA
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摘要:
利用ARD型γ能谱仪对辽宁省大连市区地表天然放射性核素238U、232Th、40K含量进行了现场测量.调查结果显示，大连市区238U、232Th、40K比活度平均值分别为23.09 Bq/kg（范围值1.24~151.91 Bq/kg）、18.99 Bq/kg（范围值0.41~92.57 Bq/kg）、386.39 Bq/kg（范围值31.30~1095.50 Bq/kg），均显著低于全国和世界的平均值.在测得的238U、232Th、40K含量基础上，计算了距地面1 m高处空气中γ辐射吸收剂量率、外照射指数、内照射指数和年有效剂量等参数，并据此对大连市区天然放射性水平进行了评价.空气中γ辐射吸收剂量率（Dr）平均值为39.04 nGy/h，远低于全国（81.5 nGy/h）和世界（80 nGy/h）平均水平.外照射指数、内照射指数平均值分别为0.23、0.12，均远小于国家对建筑材料外照射指数的限值1.年有效剂量为0.048 mSv，远低于世界年平均有效剂量（0.46 mSv）以及公众外照射年有效剂量（1.0 mSv）的限值.评价结果表明，大连市区地表天然放射性辐射处于安全的水平.
Abstract:The contents of natural radionuclide such as 238U, 232Th and 40K on the ground surface of Dalian City, Liaoning Province, are surveyed with the ARD γ-ray spectrometer. The results show that the average specific radioactivity of 238U is 23.09 Bq/kg (ranging from 1.24 to 151.91), 232Th 18.99 Bq/kg (0.41-92.57), and 40K 386.39 Bq/kg(31.30-1095.50), which are all significantly lower than the national and world averages. On the basis of measured radionuclide concentration, the parameters including the absorbed dose rate of γ radiation(Dr) at 1 m above the ground, external exposure index (Ir), internal exposure index (IRa) and annual effective dose (Daed) are calculated, and then the natural radioactivity level are evaluated. The average Dr of 39.04 nGy/h is far lower than the national average (81.5 nGy/h) and world average (80 nGy/h). The average values of Ir and IRa are 0.23 and 0.12 respectively, much less than the national limit (1) for external exposure index of building materials. The Daed of 0.048 mSv is far below the world average annual effective dose (0.46 mSv) and limit of annual effective dose for external public exposure (1.0 mSv). The evaluation results show that the natural radioactive radiation of surface in Dalian urban area is at a safe level.
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表 1 放射性核素含量与放射性比活度单位换算表
Table 1. Conversion for radionuclide concentration and specific radioactivity
地面γ能谱测量 天然放射性评价 换算系数 核素 单位 放射性比活度 单位 238U 10-6 238U (226Ra) Bq/kg 1×10-6=12.35 Bq/kg 232Th 10-6 232Th Bq/kg 1×10-6=4.06 Bq/kg 40K 10-2 40K Bq/kg 1×10-2=313 Bq/kg 
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表 2 大连市区土壤放射性核素比活度参数表
Table 2. Parameters of soil specific radioactivity in Dalian urban area
放射性核素种类 测点数 浓度变化范围/（Bq/kg） 算术平均值/（Bq/kg） 中位数/（Bq/kg） 标准差 变异系数/% 238U 1105 1.24~151.91 23.09 22.23 10.79 46.73 232Th 1105 0.41~92.57 18.99 18.27 11.71 61.66 40K 1105 31.30~1095.50 386.39 375.60 152.93 39.58
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表 3 大连市区土壤天然放射性核素比活度对照表
Table 3. Comparison of soil specific radioactivity between Dalian and other countries/regions
国家或地区 土壤天然放射性核素比活度/（Bq/kg） 空气中γ辐射吸收剂量率/（nGy/h） 238U 232Th 40K 均值 范围 均值 范围 均值 范围 均值 范围 埃及 17 5~64 18 2~96 320 29~650 32 20~133 美国 40 8~160 35 4~130 370 100~700 47 14~118 日本 33 6~98 28 2~88 310 15~990 53 21~77 瑞士 40 10~900 25 4~70 370 40~1000 45 15~120 全国 38.5 7.3~449 54.6 10.3~1844 584.0 n.d.~1548 81.5 11.6~523 世界 40 — 40 — 580 — 80 — 青岛 27.9 3.3~185.3 60.1 6.9~157.2 1082.6 115.8~7834.4 98.6 13.4~433.2 大连 23.09 1.24~151.91 18.99 0.41~92.57 386.39 31.30~1095.50 39.04 10.08~136.91 全国数据引自文献[19]，世界数据引自文献[1, 19]，青岛数据引自文献[7]，其他国家数据引自文献[15]. n.d.为未检出.
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表 4 不同地质背景下的放射性核素浓度统计表
Table 4. Radionuclide concentration of different formations in Dalian
地质层 代号 统计点数 238U浓度 232Th浓度 40K浓度 大孤山组 Qh2d 60 25.46 17.66 386.03 泡子组 Qh1p 39 22.93 21.51 465.49 马兰组 Qp3m 129 24.59 19.21 394.77 黏泥岭组 Qp1n 8 23.16 19.18 406.90 崔家屯组 Pt33cj 7 25.94 21.11 339.83 十三里台组 Pt33s 11 26.38 26.57 520.72 营城子组 Pt33y 79 23.03 18.51 358.17 甘井子组 Pt33g 148 19.21 16.82 350.22 南关岭组 Pt33n 111 20.34 21.09 433.12 长岭子组 Pt33c 216 24.09 22.61 440.08 桥头组 Pt32q 245 24.68 17.14 351.58 浓度单位：Bq/kg.
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表 5 不同测量介质的放射性核素浓度统计表
Table 5. Statistics for radionuclide concentration of different media in Dalian
序号 介质类型 统计点数 238U浓度 232Th浓度 40K浓度 1 基岩露头 64 24.58 22.35 470.97 2 砂砾 73 22.92 15.43 331.87 3 砂 21 17.11 18.81 426.28 4 黏土质砂 17 24.77 22.21 440.04 5 砂质黏土 692 23.86 19.83 396.72 6 黏土 146 21.21 19.77 390.82 7 水泥地面 34 19.40 12.55 314.84 8 沥青地面 45 20.58 9.82 221.88 9 红砖地面 8 21.46 11.52 269.96 浓度单位：Bq/kg.
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[1] 冯必达.浅谈城市生态环境放射性调查[J].华东铀矿地质, 2001(2):45-47. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK200101863806
[2] UNSCEAR. Exposure from natural sources of radiation[M]. New York:United Nations, 1993:12-28.
[3] Malczewski D, Teper L, Dorda J. Assessment of natural and anthropogenic radioactivity levels in rocks and soils in the environs of Swieradow Zdroj in Sudetes, Poland, by in situ gamma-ray spectrometry[J]. Journal of Environmental Radioactivity, 2004, 73(3):233-245. doi: 10.1016/j.jenvrad.2003.08.010
[4] Nuccetelli C, Bolzan C. In situ gamma spectroscopy to characterize building materials as radon and thoron sources[J]. Science of the Total Environment, 2001, 272(1/2/3):355-360. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11379933
[5] 吴增新, 章文英, 郑汝宽, 等.北京市1989-1991年环境辐射监测[J].辐射防护通讯, 1994, 14(3):15-29. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=fsfhtx199403003
[6] 徐磊, 夏宁, 姜学钧.青岛地区地表天然放射性调查[J].核农学报, 2011, 25(4):773-778. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hnxb201104029
[7] 姚德, 曲丽梅, 夏宁, 等.青岛市区土壤天然放射性核素的外照射水平估算研究[J].生态环境, 2006, 15(5):979-982. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=tryhj200605018
[8] 周勤, 张晟, 郑筱梅, 等.重庆市高新区环境γ放射性监测与评价[J].重庆师范学院学报(自然科学版), 2002, 19(3):55-58. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=cqsfxyxb200203017
[9] 曾兵, 葛良全, 刘合凡, 等.成都经济区天然放射性环境评价[J].物探与化探, 2010, 34(1):79-84. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=wtyht201001017
[10] 胡恭任, 于瑞莲.泉州市环境放射性水平调查[J].重庆环境科学, 2002, 24(2):65-68. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=cqhjkx200202021
[11] 盛沛菇, 支仲冀, 李新德, 等.全国环境天然放射性水平数据库及其应用[J].辐射防护, 1995, 15(2):104-110. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-FSFH502.003.htm
[12] 国家国防科技工业局. EJ/T 363-2012, 地面伽玛能谱测量规范[S]. 2013.
[13] Beck H L, DeCampo J, Gogolak G. In situ Ge (Li) and Na (Tl) gamma-ray spectrometry[R]. New York: United States Atomic Energy Commission, 1972.
[14] UNSCEAR. Sources, effects and risks of ionizing radiation[M]. New York:United Nations, 1988:15-76.
[15] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB 6566-2010, 建筑材料放射性核素限量[S].北京: 中国标准出版社, 2011.
[16] UNSCEAR. Sources, effects and risks of ionizing radiation[M]. New York:United Nations, 2000:179-204.
[17] 黄元清.城市环境天然放射性评价研究[D].成都: 成都理工大学, 2005: 39.
[18] 文湘闵, 梁邦义, 袁之屏.四川燃煤电厂对周围土壤的辐射影响[J].四川环境, 1995, 14(2):51-54. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SCHJ502.011.htm
[19] Wang Z Y. Natural radiation environment in China[J]. International Congress Series, 2002, 1225:39-46. doi: 10.1016/S0531-5131(01)00548-9
[20] 卢炎, 戴丽君, 王平.地面γ能谱测量影响因素初探[J].长春地质学院学报, 1994, 24(1):92-95. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-CCDZ401.014.htm
[21] 周琪.伽玛辐射测量中应注意的几个问题[J].干旱环境监测, 2001, 15(2):121-122. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=ghhjjc200102021
[22] 严振庄, 谢东, 李海良.环境γ辐射本底的照射量率水平及其与建筑材料的关系[J].河南师范大学学报(自然科学版), 1996, 20(1):49-51. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HBSZ601.013.htm
[23] 唐兆荣.核电子学概要[M].北京:原子能出版社, 1988:132.
[24] 李祯堂, 王辉, 游志均.放射性核素在页岩和黄土中的迁移研究[J].辐射防护通讯, 2004, 24(3):34-38. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=fsfhtx200403008
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