2. 包钢(集团)公司预防保健中心, 包头 014017;
3. 包头市疾病预防控制中心, 包头 014030
2. Preventive Health Care Center, Baotou Iron and Steel(Group) Company Baotou 014017, China;
3. Baotou Center for Disease Control and Prevention, Baotou 014030, China
职业性外照射个人监测是应用、实现辐射防护三原则中最优化与剂量限值的重要技术手段, 是放射工作人员职业健康管理的重要内容, 是诊断职业性放射病的必要依据, 在放射防护中居于重要地位。利用工作人员佩戴剂量计对个人剂量进行测量,开展职业性外照射个人监测能够了解到放射工作人员受到的辐射剂量,对评估放射防护情况、提出放射防护建议有着重要的意义[1]。核辐射技术在国民经济各个行业广泛应用,主要是放射诊疗、工业探伤、工业辐照、参数测量和安全检查等,目前有关个人剂量监测结果分析报道较多的是从事放射诊疗特别是介入放射学、核医学及工业探伤、工业辐照等职业照射类别,关于其他职业照射类别的报道较少,同时,对同一职业照射类别工作人员影响其监测剂量高低的因素分析也较少。
含放射源仪表(核子仪)和射线装置广泛用于钢铁厂各种原材料的密度、液位、料位等计量以及材料成分分析等。钢铁企业放射工作人员个人剂量监测报告较少,曾经有文章对包头某钢铁厂含钍稀土粉尘工人进行过健康效应队列研究,发现某钢铁厂含钍稀土粉尘工人受到的辐射照射水平增加[2]。本研究分析报告2018年到2022年包头市某钢铁企业放射工作人员的职业性外照射个人监测结果。
材料与方法1. 研究对象:2018年至2022年在包头市某钢铁企业被认定为放射工作人员的,共1 360人。本次共监测该钢铁企业下10家单位,电离辐射来源有密度计和料位计等密封源装置和荧光仪等射线装置。放射岗位主要涉及安全员(主要负责放射源及核载装置的采购、使用和报废等安全环保工作)、放射检测员等专职管理岗位和轧钢工、司泵工、连铸工等涉及含放射源仪表(料位计、密度计和液位计)的岗位及荧光分析、化学分析等射线装置(分析仪)工作岗位。专职管理岗包括安全员、环保员、放射检测员,一线岗位包括轧钢工、司泵工、连铸工、煤粉工等密封源岗位和荧光分析、化学分析、仪器分析等射线装置岗位。
2. 剂量计及监测仪器:读出器采用RGD-3D热释光仪(北京海洋博创有限责任公司);探测器为热释光剂量计(TLD),片状(圆片),LiF(Mg, Cu, P)。
3. 监测流程:依据《职业性外照射个人监测规范》(GBZ 128-2019)的要求[3],某钢铁企业委托具有放射卫生技术服务机构资质证书的检测单位[包钢(集团)公司预防保健中心]对其接触电离辐射的工作人员进行职业性外照射个人监测。在接受用人单位的委托后,检测单位将准备好的个人剂量计发放给需要接受监测的放射工作人员进行佩戴。经分析,主要的源项为含源仪表和射线装置,射线主要来自于躯体的前方,因此剂量计均佩戴位置在左胸前。监测周期3个月,每年监测4个周期,每个周期监测完成后,出具监测报告。
4. 质量控制:热释光探测器的一致性主要取决于探测器的分散性,要求控制在5%以内;设备的使用严格遵守操作规范,测量系统每年至少一次送去国家授权的法定计量检定机构(中国计量科学研究院)进行检定和校准,且每半年做一次期间核查,保证测量系统的精准性。每年参加中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所或内蒙古疾病预防控制中心举办的个人剂量监测能力比对。2018—2020年间参加中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所举办的个人剂量监测能力比结果为合格,2021—2022年间参加内蒙古疾病预防控制中心举办的个人剂量监测能力比结果为合格。每个周期对监测单位发放跟随本底剂量计,以扣除不同环境对本底的影响,从而减少因本底带来的测量误差;要求放射工作人员按照《职业性外照射个人监测规范》(GBZ 128-2019)[3]的要求进行佩戴,工作时间必须规范佩戴,非工作时间放置在企业的非放射区域(个人衣物放置区)保存。
5. 统计学处理:首先进行了个人剂量数据分布,如果为非正态性分布,采用非参数检验进行统计描述和统计推断。若为正态性分布,采用方差分析进行统计描述和统计推断,经检验该数据为非正态性分布。性别、不同工作性质的比较用Mann-Whitney U检验;年份、年龄段和工作年限的比较采用Kruskal-Wallis检验,并采用Bonferroni法进行两两比较。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果1.不同年度放射工作人员职业性外照射个人剂量监测结果:2018—2022年共监测放射工作人员1 360人。各个周期的检测结果均高于测量系统最低探测水平(MDL)0.030 mSv。平均年集体有效剂量为0.191人·Sv,人均年有效剂量为0.676 mSv。88.6%的放射工作人员人均年有效剂量<1 mSv,在1~5 mSv的有155人,占总人数的11.4%;没有年剂量>5 mSv的工作人员。不同年度的放射工作人员人均年有效剂量之间的差异有统计学意义(H=300.37,P<0.001)。不同年度间的剂量大小顺序为2019年>2021年>2020年>2022年>2018年,进一步进行组间两两比较发现:2020年和2021年之间的差异无统计学意义(P>0.05,表 1)。
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表 1 2018—2022年内蒙古包头市工业个人剂量分布及监测结果 Table 1 Distribution and monitoring results of individual doses in Baotou city from 2018 to 2022 |
2. 不同工作性质放射工作人员职业性外照射个人剂量监测结果:根据工作性质将岗位分为管理岗和一线岗位。结果发现,在一线岗位的人数最多,有1 330人,占比97.8%,其人均年有效剂量为0.698 mSv,< 1 mSv的人数占一线岗位人数的89.8%,>1 mSv的人数占10.2%。专职管理岗有30人,占比2.2%,人均年有效剂量为0.986 mSv,其中 < 1 mSv的占管理岗的37%,>1 mSv的占管理岗的63%。一线岗位和专职管理岗之间的差异具有统计学意义(Z=-4.69,P < 0.05),专职管理岗人均剂量不同于一线岗位,高出约41.26%(表 2)。
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表 2 不同情况下的放射工作人员个人剂量监测结果 Table 2 Monitoring results of individual doses to radiation workers in different circumstances |
根据源项的特点和类型,将一线岗位分为密封源岗位和射线装置岗位。分析发现,密封源岗位的人数有1 115人,占一线岗位人数的93.4%,人均年有效剂量为0.680 mSv,其中 < 1 mSv的占密封源岗位的92%,>1 mSv的占8%。射线装置岗位的有215人,占一线岗位人数的6.6%,人均年有效剂量为0.789 mSv,其中 < 1 mSv的占射线装置岗位的79.5%,>1 mSv的占20.5%。密封源岗位和射线装置岗位的差异具有统计学意义(Z=-5.97,P<0.001),射线装置导致的人均剂量大于密封源,平均约高出16.3%,见表 3。
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表 3 一线岗位中不同源的类型个人剂量监测结果 Table 3 Monitoring results of individual doses from different types of sources for front-line positions |
3.不同工龄放射工作人员职业性外照射个人剂量监测结果:≤10年工龄的人有692人,占总人数的50.9%;11~20年工龄的有421人,占总人数的31%;>20年工龄的有247人,占总人数的18.1%。将3个不同的工龄组进行比较,发现3组之间的差异有统计学意义(Z=19.67,P<0.001),进一步进行组间两两比较发现,差异主要体现在≤10年工龄和11~20年工龄之间(Z = 4.30,P<0.001)以及≤10年工龄和>20年工龄之间(Z = 2.40,P=0.049),工龄在11~20年和>20年之间的差异无统计学意义(P > 0.05)。3个工龄组的人均年有效剂量分别为0.733、0.662和0.692 mSv,接触射线工龄≤10年者人均年有效剂量最大,工龄11~20年者人均年有效剂量最小。
4.不同性别放射工作人员职业性外照射个人剂量监测结果:监测的总人数1 360人中,男性1 229人,占比90.4%,女性131人,占比9.6%。男性人均年有效剂量为0.691 mSv,女性人均年有效剂量为0.821 mSv,两者差值为0.130 mSv,女性受到的人均年有效剂量高于男性,差异有统计学意义(Z=-5.53,P<0.001)。女性有3人在专职管理岗,26人在密封源岗位,102人在射线装置岗位。男性有27人在管理岗,1 089人在密封源岗位,113人在射线装置岗位。从事专职管理岗和密封源岗的男性远远多于女性。
5.不同年龄段放射工作人员职业性外照射个人剂量监测结果:30岁以下的放射工作人员的人均年有效剂量为0.685 mSv,30~45岁的人受到的人均年有效剂量为0.704 mSv,45岁以上的人受到的人均年有效剂量为0.714 mSv。30岁以下和45岁以上的人均年有效剂量差值最大,为0.029 mSv。不同年龄段放射工作人员人均年有效剂量之间差异无统计学意义(P > 0.05,表 2)。
讨论本研究报告了包头市某钢铁企业2018—2022年1 360名放射工作人员的外照射个人监测结果,这期间人均年有效剂量在0.500~0.844 mSv之间,人均年剂量为0.676 mSv,低于国家标准规定的放射工作人员年有效剂量标准限值(20 mSv)的十分之一,说明包头市某钢铁企业放射工作人员受照射剂量较低,工作场所放射防护较好,放射工作环境相对安全。
与既往文献相比,本次调查结果与2006年调查的内蒙古自治区放射工作人员外照射人均年有效剂量水平1.210 mSv[4]相比有明显的下降,与该企业1998—2003年放射工作人员的年平均剂量(2.060 mSv)[5]相比也有显著的降低,在对企业及工作人员进行更详细的调查后发现,企业对工作人员的放射防护培训次数增加使得工作人员的防护意识增强,企业的设备工艺也在不断的更新,这些因素的影响使得放射工作人员的年平均剂量相比以往有显著的降低
与其他省市相比,显著低于2015—2019年盘锦市工业探伤放射工作人员人均年有效剂量2.360 mSv[6],高于迟江朋等[7]报道的2014年某钢铁企业的放射工作人员年剂量均值0.190 mSv(0.040~5.620 mSv),也略高于冯佳武等[8]报道的某钢铁企业的放射工作人员年剂量均值0.444 mSv(0.568~6.130 mSv),高于2010—2013年上海市金山区工业探伤放射工作人员人均年有效剂量0.083 mSv[9]。与全国相比,高于2017年全国工业应用放射工作人员0.270 mSv[10]。
总体来看,包头市某钢铁企业的放射工作人员年有效剂量虽然远低于国家标准限值(20 mSv),但仍然高于我国部分地区和全国平均水平,出现这些差异的原因主要与各个企业的产品和生产过程等特征有关,比如各个地方各个企业的原材料的天然放射性核素水平、工作时长与工作量、技术水平、辐射防护能力等有所不同。2018—2022年期间该企业每年的人均剂量分别为0.500、0.844、0.703、0.706和0.628 mSv,总体呈先升后降的趋势。根据互联网上该企业年度报告,这5年间的产铁量分别为1481.41、1481.26、1498.57、1505.9和1327.65万t。同时,该钢铁企业的铁矿石主要来自于白云鄂博铁矿,其铁矿石中含有约0.4%的天然放射性钍,职业工作场所的外照射水平较高。
本次调查研究中,共发现两个突出的问题:首先是在不同岗位的比较中,可以看到,相对于一线岗位,专职管理岗位如安全员和放射检测员受到的辐射值更高。调查发现,与一线岗位(轧钢工、司泵工、连铸工等涉及含放射源源仪表的岗位)相比,前者主要进行巡岗工作,有更长的时间接触甚至近距离接触电离辐射,也可能存在因为感觉较为熟悉可能带来的防护意识松懈有关。而在一线岗位中,工作人员接触源的时间相对较短,不如安全员和放射检测员对辐射熟悉,安全员和放射检测员对电离辐射的危害防控更为重视,防护意识较强。其次,本研究发现女性所受到的照射剂量显著高于男性,这是因为此次调查中,女性主要是在射线装置等岗位,男性主要是在密封源岗位。安排更多的男性从事涉及密封源的工作,女性从事射线装置相关的工作,可能也与一般人的意识中密封源更为危险、需要保护女性等因素有关。再有值得注意的是,在分析工龄和个人剂量之间的关系时发现,接触辐射工龄时间≤10年人员的人均年有效剂量最大,>20年人员的人均年有效剂量最小,随着工龄的增大,人均年有效剂量减小,这与某石油勘探企业2014年的监测报道[11]结果一致。可能原因为工龄长的工作人员自我保护意识较强,技术娴熟,工作所需时间较少接触辐射时间短。
本研究中仅仅局限于一个企业,数量相对较少,因为基于个人剂量监测档案数据,缺乏更为深入和系统的现场调查,这是本研究的局限性之一。这些发现及其具体原因及其对放射防护的启示有待今后深入调查和分析。
综上所述,本研究报告了包头市某钢铁企业2018到2022年不同年份、性别、年龄、工龄、岗位的放射工作人员外照射个人剂量当量水平和放射性职业防护现状。不同年份、性别、年龄、工龄、岗位的工业企业放射工作人员人均年有效剂量均低于国家标准规定的放射工作人员年有效剂量限值,工作场所安全。同时,包头市某钢铁企业放射工作人员人均年有效剂量仍高于其他钢铁企业,提示该企业的个人剂量监管工作仍需加强。要重点关注岗位中的射线装置岗、安全员和放射检测员、女性工作人员,以及工龄时间≤10年的放射人员的人均年有效剂量,应持续改善相应辐射防护工作场所防护措施,加强放射防护知识培训,增强辐射防护意识,提高实践操作能力和技术熟练程度,减少辐射接触时间。
利益冲突 无
作者贡献声明 王晶负责收集数据和撰写论文;孙树超、靳容指导、论文修改;任旭冉、路晓刚、张杰、庞世娱负责处理和分析数据
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