魯南地區(qū)煤礦氡濃度水平調(diào)查.pdf

1、眾所周知，氡已成為熱點話題，尤其是氡及其子體對人類健康造成的影響，已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，氡及其子體的測量是一個涉及核科學(xué)、電子科學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和放射醫(yī)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問題。 自二十世紀初發(fā)現(xiàn)第86號元素氡以來，該元素及其子體一直受到了科學(xué)界的廣泛注意。隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，人們在不斷拓寬氡氣應(yīng)用領(lǐng)域，注意其危害，在研究氡氣測量技術(shù)的同時，十分關(guān)注氡及其子體的釋放規(guī)律及機理。 氡是一種天然放射性氣體，來源于分散存

2、在的天然放射性元素鈾釷的子體鐳的放射性衰變。在人的呼吸過程中，氡及其子體進入肺部并沉積下來對人體產(chǎn)生內(nèi)照射，最終誘發(fā)肺癌。氡是導(dǎo)致人類肺癌的4種最主要因素之一。在其他影響因素相同的情況下，人接受氡的暴露量越大，肺癌的發(fā)病率越高，如果接受氡暴露量較大的人同時還吸煙，肺癌的發(fā)病率更會急劇升高。 目的：為配合國家“十五”科研項目的子課題“全國地下煤礦氡濃度及γ輻射水平調(diào)查”，研究山東省魯南地區(qū)煤礦氡濃度分布特點，估算井下礦工接受輻射量

3、，對于保障煤礦工人身體健康，促進山東省乃至全國煤礦工業(yè)的發(fā)展是非常重要的。 1、材料與方法: 1、1調(diào)查對象根據(jù)山東省魯南地區(qū)煤田地質(zhì)情況及各煤田地理分布特征，同時考慮年產(chǎn)量及從業(yè)人員數(shù)選取兗州礦業(yè)集團(年產(chǎn)量4000萬噸，山東省排名第一)，棗莊礦業(yè)集團(年產(chǎn)量2000萬噸，山東省排名第二)所屬的國有大中型煤礦(各4個)，滕州地方煤礦(相對比較集中)的中小型煤礦10個進行調(diào)查。 1、2方法 1．2．1瞬時

4、測量采用美國產(chǎn)RAD-7測氡儀(Durridge Co)，為滿足煤礦井下防爆要求，利用40L氧氣袋在井下采集空氣樣品，回地面進行測量，測量值乘以對應(yīng)的校正因子(衰變、滲透等原因)，即為測量點的氡濃度，測量儀器經(jīng)過與中國原子能科學(xué)研究院比對校正。 1.2.2 累積測量采用KF-606累積探測器，布放于國有大中型煤礦，布放時間2個月左右，為保證測量結(jié)果的可比性和準確性，將樣品寄到中國原子能科學(xué)研究院進行統(tǒng)一測量和比對，該探測器可同時

5、測量氡濃度和輻射水平。 1.2.3 核素測量采集各礦的煤樣品，處理后利用低成本HPGe-譜儀測定<'235>U、<'238>U、<'226>Ra、<'232>Th和<'40>K，HPGe-γ和譜儀(CIAE-MMCA8000)經(jīng)國防科工委計量一級站提供的標(biāo)準物質(zhì)刻度。 1.2．4 輻射水平測定利用FD-71巡測儀測量瞬時讀數(shù)，該儀器經(jīng)過多次全國比對和校準。 2、結(jié)果： 2．1 煤礦基本情況此次調(diào)查的煤礦共

6、有18個，地方中小型煤礦10個，屬滕州地方煤炭局管轄，其中國營大中型煤礦8個，屬棗莊礦業(yè)集團4個，屬兗州礦業(yè)集團4個，煤層均埋藏在地下，標(biāo)高為-120m～-860m之間，均采用機械通風(fēng)(中央并列式)方式，通風(fēng)量、風(fēng)速均達到國家標(biāo)準要求，煤種基本為煙煤，發(fā)熱量為3800～6800千卡/kg，18個煤礦管理措施較為規(guī)范，職工較多，原煤全員效率不足1噸/工日，年產(chǎn)量中小型煤礦9～63萬噸，大中型煤礦為80～800萬噸。 2．2 煤礦氡

7、濃度山東省魯南地區(qū)煤礦井下氡濃度處于較低水平，超過100Bq/m<'3>的地方中小型煤礦有5個，為王晁煤礦、級索煤礦、趙坡煤礦、金莊煤礦和郭莊煤礦，氡濃度分別為390、264、173、208和103.2 Bq/m<'3>；國有大中型煤礦有3個，為棗礦集團新安煤礦、兗礦集團的南屯煤礦和北宿煤礦，分別為125、137.8和195 Bq/m<'3>。氡濃度最高點是地方中小型的王晁煤礦為390 Bq/m<'3>，這可能與地方小型煤礦通風(fēng)條件有關(guān)

8、。 2．3 井下不同工作場所氡濃度水平根據(jù)煤礦井下不同工作場所氡濃度顯示，氡濃度水平按大小順序：回風(fēng)>采煤工作面>進風(fēng)，其濃度分別為34.3～390.0、3.7～301.0和3.7～33.6 Bq/m<'3>，算術(shù)平均值分別為(107.7±88.5)、(72.9±89.5)和(16.0±8.4)Bq/m<'3>，進風(fēng)為15.8 Bq/m<'3>，按濃度大小順序為：回風(fēng)>采煤工作面>進風(fēng)。(在計算幾何均值時，測算值為0的舍去)

9、 2．4 煤礦井下γ輻射水平煤井下γ輻射劑量率范圍為0.11～0.23μGy/h，平均為(0.17±0.04)μGy/h水平，與地表環(huán)境處在同一水平。 2．5 山東省煤中放射性核素含量在測量氡氣的同時，采集各礦的煤樣，處理后利用HPGe-譜儀進行放射性核素測量，結(jié)果表明煤中的放射性核素含量<'238>U平均為12.28 Bq/kg。 2．6 累積測量結(jié)果選取8個國有大中型煤礦，每個礦分別布放5只KF-606累積探測器

10、，布放點按進風(fēng)、回風(fēng)各一只，采煤工作面2只，地面辦公室1只，即每礦5只共40只，因未到2個月的累積時間，尚未取回測讀，到時將予以補充。 3、結(jié)論 “山東省煤礦氡濃度水平及γ輻射水平調(diào)查”，屬于國家“十五”重點項目“核能源及其它能源對健康、環(huán)境和氣候改變影響的比較研究”中“全國煤礦氡濃度水平及輻射水平調(diào)查”的一部分．為了保證該項目的順利完成，在樣本選取時主要從年產(chǎn)量、職工人數(shù)和便于開展工作方面考慮，選取了年產(chǎn)量在山東省排名

11、第一、第二的國有礦業(yè)集團充州和棗莊，年產(chǎn)量分別為4000和2000萬噸，職工人數(shù)分別為13萬人和6.58萬人，井下職工人數(shù)分別為5.8萬人和1.98萬人，地方煤礦中小型煤礦選取了煤礦相對比較集中的膝州市。 從已調(diào)查的煤礦來看，山東省魯南地區(qū)煤礦無論從規(guī)模、管理措施、通風(fēng)條件諸方面都處在良好狀態(tài)，氡氣濃度及井下輻射處在較低水平。井下氡濃度：地方中小型煤礦為(70.72±99.14)Bq/m3，國有大中型煤礦為（54.25±47.3