I-131作为核医学治疗中的最主要放射性核素，在为人类的健康诊断和治疗带来利益的同时，它的使用以及使用过程所产生的放射性三废也给工作人员和环境带来了风险^[1-2]。本文以I-131核素治疗场所作为研究对象，选择城市、郊区，北方地区、南方地区两家代表性医院，首次进行系统性调查，并对核医学I-131治疗场所有组织和无组织排放点空气中的放射性碘浓度进行取样监测，给出每例患者归一化的放射性碘环境释放量；结合代表性医院的实测数据和分析结果，估算了全国开展此类活动时对公众所致剂量。

1 材料与方法 1.1 调查对象

对华北郊区、华东市区各一家医院的I-131核素治疗场所进行了调查。

1.2 调查内容

本次调查的内容包括：治疗场所布局及三废处理设施^[3]、患者收治模式及给药量、治疗场所内及气载流出物排放烟囱口空气中I-131的浓度水平。

1.3 取样监测 1.3.1 使用仪器及方法

空气样品采样选用HI-Q VS23型空气取样器，取样流速约100 L/min，每个样品取样体积≥3 m³。采用过滤碘盒、滤纸分别采集气溶胶中元素碘、有机碘和气态碘。样品分析选择型号：GMX 60-S的HPGe γ谱仪。

1.3.2 取样时间

为了解治疗场所内及气载流出物空气中I-131的浓度变化规律，估算全年的环境释放量，空气取样日期选择单个治疗周期内每天固定时间、固定点位连续取样，即送药当天作为取样第一天，患者出院日作为取样最后一天。其中华北郊区取样周期为4个治疗周期，持续时间13 d，华东市区取样周期为1个治疗周期，持续时间5 d。

1.3.3 布点原则

病房：在有病人住院时，选取至少2间不同给药量患者病房进行取样。病房的空气取样点设置于病床旁边。高活室：在高活室中间位置一个空气取样点。气载流出物排放口：在气载流出物排放烟囱口内插入取样烟管直接取样。

1.4 评价及剂量估算方法

I-131核素治疗场所有组织排放气载流出物的扩散和剂量估算模式应用AirDos评价软件。无组织排放的放射性气载流出物考虑到AirDos的不适用性，采用Screen 3程序对25 km范围各距离处的落地点浓度进行计算，再估算不同距离点位各照射途径的公众受照剂量。

2 结果 2.1 治疗场所污染源分析

根据华北郊区、华东市区两家医院调查的结果发现，衰变池的废液并不直接排入环境，而是先进入整个医院的污水处理系统后，再排入该地区的污水处理厂，这意味着排放的衰变池废液会经过两次大量稀释并处理后排入环境，从国内外调研结果^[4-5]来看通过废液途径进入环境的量和浓度明显小于废气，而且排入环境的废液通过各种途径进入人体的周期与废气途径来说明显长很多。因此，可以认为治疗场所对外环境的污染主要来自废气排放的影响。

治疗场所的放射性废气排放主要有两种形式，即通过烟囱的有组织排放和通过门窗泄露的无组织排放。

2.1.1 有组织排放源项 2.1.1.1 华北郊区某医院

该治疗场所设置的两个烟囱中，其中：通风柜排放口处的浓度平均值约2.6E+04 Bq/m³，排放口排放速率约1.7E-01 m³/s，该排风系统只有在分装甲癌患者药品时才开启排风系统，按年治疗100周期，每期进行1次分装，每分装一次所需通风2 h，则年排风量约3.1E+09 Bq/a。治疗场所内其它区域烟囱排放口处的浓度平均值约4.8E+02 Bq/m³，排放口排放速率约3.65E-02 m³/s，按年有效工作时间300 d，排风机有效排放时间每天10 h，则年排放量约1.9E+08 Bq/a。由此可以推算，该治疗场所放射性废气有组织年排放量为3.3E+09 Bq/a。该医院每年收治患者人数约730人，则每例患者归一化的年释放为4.5E+06 Bq/a·例。

2.1.1.2 华东市区某医院

该治疗场所设置1个排风烟囱，总排放口处的浓度平均值约1.6E+02 Bq/m³，排风量约1.78 m³/s，医院年有效工作时间250 d，排风机全天24 h排放，则年排放量约5.8E+09 Bq/a。该医院每年收治患者人数平均约170人，则每例患者的年释放量为8.6E+06 Bq/a·例。

2.1.2 无组织排放源项

本次调查研究发现I-131核素治疗场所无组织排放主要来自：病房间给药患者呼出放射性废气的门窗泄露、给药间或高活室内放射性废气的门窗泄露。

2.1.2.1 病房

根据现场取样监测结果，病房内平均浓度约1.6E+02 Bq/m³，病房体积约35 m³，关闭门窗状态的气体换气次数平均约0.2次/h^[6]，I-131核素治疗设施年有效运行时间按250 d考虑，则病房内放射性废气泄露到环境中年排放总量为6.9E+ 06 Bq/a。

2.1.2.2 高活室

根据现场监测结果，高活室内平均约3.7E+02 Bq/m³，体积约17 m³，I-131核素治疗设施年有效运行时间按250 d考虑，则放射性废气泄露到环境中的年排放总量为7.5E+06 Bq/a。

2.2 治疗设施周围环境影响 2.2.1 公众受照剂量

为评价治疗场所对全国不同区域公众的影响，将全国分为滨海北方地区、滨海南方地区、内陆北方地区、内陆南方地区四大区域，气象参数分别选择山东、福建、内蒙、湖南各地气象作为四个区域的代表性气象，其中滨海北方地区包括：辽宁、天津、山东；滨海南方地区包括：江苏、上海、浙江、福建、广东、广西、海南；内陆北方地区包括：新疆、青海、甘肃、内蒙、宁夏、陕西、山西、河南、河北、北京、吉林、黑龙江；内陆南方地区包括：云南、四川、重庆、贵州、湖北、湖南、安徽、江西。

2.2.1.1 有组织排放

全国四大区滨海北方地区、滨海南方地区、内陆北方地区以及内陆南方地区不同年龄组最大个人受照剂量结果分别见图 1、图 2。

2.2.1.2 无组织排放

根据调查和计算结果发现，无组织排放是治疗场所周围近距离(＜100 m)区域内的空气I-131浓度的主要贡献者，该区域的公众一般情况主要是医院内部的医生和其他公众，其受照剂量最大为2.4E-05 Sv/a。

2.2.2 集体剂量

计算出排放高度50 m时，滨海南、内陆北、内陆南、滨海北的集体有效剂量分别为：2.2、2.1、1.3、0.8 Sv·人/a；排放高度20 m时，内陆北、滨海南、内陆南、滨海北的集体有效剂量分别为：4.6、3.9、2.0、2.0 Sv·人/a。

3 讨论 3.1 结果分析

① 根据华北郊区、华东市区两家医院的调查和监测结果，烟囱排放口有组织年平均释放量为6.6E+06 Bq/a·例。根据我国非密源工作场所分级要求，一般核医学治疗场所按乙级控制，设置的病床数不超过9张，收治患者每年约100期，则核医学治疗场所有组织排放I-131的年释放量保守约6.0E+09 Bq/a。②无组织排放主要来自病房间给药患者呼出放射性废气的门窗泄露、给药间或高活室内放射性废气的门窗泄露总量约1.4E+07 Bq/a。③全国四大区域滨海北方、滨海南方、内陆北方、内陆南方公众个人最大受照剂量，年龄组里幼儿受照剂量最大，这和I-131易于在奶制产品类富集的规律有关，幼儿摄入奶制产品的量最大从而造成其受照剂量最高；排放高度20 m时公众个人最大受照剂量高出排放高度50 m约6倍。④排放高度50 m时，滨海南、内陆北、内陆南、滨海北的集体有效剂量分别为：2.2、2.1、1.3、0.8 Sv·人/a；排放高度20 m时，内陆北、滨海南、内陆南、滨海北的集体有效剂量分别为：4.6、3.9、2.0、2.0 Sv·人/a。排放高度20 m所致的集体有效剂量比50 m平均高出2倍。

3.2 问题分析

① 对比气载流出物排放烟囱口和治疗场所内空气中I-131浓度的监测数据可以发现，两者的浓度水平几乎在一个量级。由此可见，虽然治疗场所气载流出物烟囱排放口均设计了过滤装置，但根据监测结果可以判断当前处于失效状态，需要及时进行更换和改进。②在我国I-131核素治疗场所大都集中在经济比较发达的城市，周围环境较为复杂，人口分布比较密集，对于监管部门尤其需要关注治疗场所近区内环境敏感点空气中I-131浓度的变化情况，关注气载流出物过滤系统的有效性；而对医院，治疗场所在选址和设计时^[7]，需要根据周围环境敏感点的分布以及医院内部布局^[8]，选择主导风向的下风向，远离儿童、妇产科的住院病房进行建设。