室内氡是继吸烟后导致公众肺癌的第二大危险因素。据估计约有3%~14%的肺癌由室内氡导致[1]。近年,我国几次较大规模的室内氡调查结果表明,与八九十年代相比,我国室内氡浓度呈上升的趋势[2-4]。我国东北地区指辽宁、吉林、黑龙江3省以及内蒙古东五盟市构成的区域,占土地面积145万平方公里,总人口1.2亿。按照《民用建筑热工设计规范》GB 50176—2016[5],东北地区划分为严寒地区。我国从1986年开始推广节能居住建筑以来,严寒和寒冷地区的居住建筑节能设计标准不断提高[6-8]。《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 26—2018)[9]将节能目标提高至75%。建筑节能设计会导致房屋的密闭性增加,房屋换气率与室内氡浓度密切相关[10]。近年,我国东北地区室内氡浓度报道很少。本研究选择东北地区的沈阳、长春、哈尔滨、黑河和伊春5个城市的多层和高层住宅,采用固体核径迹法累积测量室内氡浓度,初步调查东北地区居室氡浓度水平和变化趋势。
1 材料与方法 1.1 调查对象本次调查选择东北地区的沈阳、长春、哈尔滨、黑河和伊春5个城市,按照城市人口的十万分之一布点,测量典型的多层和高层住宅共261户,建筑年代为1970—2019年,2000年以后修建的房屋占83.53%,其中2010年以后修建的房屋占43.30%。每户布放1个累积探测器,绝大多数布放在卧室,距离墙面20 cm以上以防止220Rn干扰,正常居住条件测量。布放时间为2018年6月—2019年9月,暴露时间3个月以上。
选择长春20户住宅按季节进行了4次累积测量,分别为6月—9月为夏季、10月—12月为秋季、次年的1月—3月为冬季、4月—6月为春季,分析室内氡浓度季节变化。选择伊春20户住宅在非取暖季节6月—10月进行了室内氡浓度累积测量,取暖季节12月—次年4月在20户中选择10户进行了测量。
1.2 测量方法采用固体径迹探测器累积测量室内氡浓度。探测器采用中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所研制的LIH型氡探测器,结构详见已发表文献[11]。固体径迹材料采用日本FUKUVI化学公司生产的CR-39,探测器回收后,CR-39 采用6.25 mol/L的NaOH溶液80℃蚀刻8 h,然后用显微镜测读分析。
1.3 质量控制LIH型探测器在中国计量院刻度。刻度系数为4.8 径迹·cm−2·(kBq·m−3·h)−1。该探测器曾与日本化学分析中心(JCAC)的Raduet探测器在日本放射线医学综合研究所(NIRS)标准氡室和南华大学标准氡室进行了比对,LIH探测器的测量结果与标准氡室的参考值相对百分偏差在2.8%~5.6%。平行样布放比例不少于10%。每批次留1~2个本底探测器。探测器回收后密封,2周内送回实验室蚀刻分析。
1.4 数据处理数据以
本次测量东北地区5个城市的居室内氡浓度结果见表1,室内氡浓度均值为88 Bq/m3,范围为12~558 Bq/m3。其中,沈阳、长春、哈尔滨3个城市的室内氡浓度均值分别为85 Bq/m3、89 Bq/m3和82 Bq/m3。
本次调查东北地区5个城市的261户房屋室内氡浓度分布如图1所示。室内氡浓度 ≤ 100 Bq/m3的房屋占75.1%,室内氡浓度 ≤ 150 Bq/m3的房屋占90.0%,室内氡浓度 ≤200 Bq/m3的房屋占95.4 %,室内氡浓度 ≤ 300 Bq/m3的房屋占97.7%。
将本次测量房屋建筑年代按照每10年划分为1组,共可划分为5组,室内氡浓度随建筑年代的变化见图2,可见室内氡浓度随建筑年代增加呈现增长趋势,2010年后建造的房屋的室内氡浓度均值是1970s年代建造的房屋的4倍,是1990s年代建造房屋的2倍。
本次测量长春市室内氡浓度季节变化见图3所示,室内氡浓度冬季最高,均值为158 Bq/m3;春季最低,均值为71 Bq/m3。冬季氡浓度约是春季的2.2倍。春季和秋季的室内氡浓度均值分别为103 Bq/m3和83 Bq/m3。夏季的室内氡浓度均值高于春季和秋季。伊春地区在非取暖季节室内氡浓度均值为126 Bq/m3,取暖季节室内氡浓度均值为241 Bq/m3,取暖季节室内氡浓度为非取暖季节的1.9倍。
本文选择东北地区的沈阳、长春、哈尔滨、黑河和伊春5个城市的多层和高层住宅共261户,采用固体核径迹法累积测量室内氡浓度,室内氡浓度均值为88 Bq/m3,范围为12~558 Bq/m3。伊春地区的室内氡浓度最高,均值为126 Bq/m3。本次测量室内氡浓度超过世界卫生组织推荐的参考水平100 Bq/m3[1]的房屋占24.9%,超过《民用建筑工程室内环境污染控制标准》(GB 50325—2020)规定的限值150 Bq/m3[12]的房屋占10.0%,超过我国《室内氡及其子体控制要求》(GB/T 16146—2015)已有建筑物室内氡浓度行动水平300 Bq/m3[13]的房屋占2.3%。
本研究表明,室内氡浓度随房屋建筑年代增加呈现增长趋势,与近年我国室内氡浓度呈现增长趋势相吻合。1988—1990年我国东北地区辽宁、吉林和黑龙江的室内氡浓度调查结果分别为29.6 Bq/m3、8.7 Bq/m3和20.8 Bq/m3[14-16]。2000年初,沈阳、哈尔滨和长春的室内氡浓度测量结果分别为80 Bq/m3、83 Bq/m3和58.4 Bq/m3[2]。本次测量结果与2000年初报道的结果相比,沈阳和哈尔滨的2次测量结果基本一致,长春的室内氡浓度明显升高。分析原因,室内氡浓度随房屋建筑年代的变化主要与居住建筑的节能设计有关。节能建筑设计导致房屋的密闭性增强,加剧了室内氡污染。本课题组在哈尔滨、佳木斯、西宁和沈阳5个城市研究了不同建筑年代房屋的换气率,结果表明室内换气率随房屋建筑年代的变化呈现降低趋势[17]。
本研究长春4个季度的室内氡浓度测量结果表明,冬季室内氡浓度最高;夏季室内氡浓度明显高于春季和秋季。室内氡的季节变化主要与气候变化和通风习惯有关。长春冬季氡浓度最高,主要与冬季室外气温较低,开窗通风时间少有关;春季和秋季气温舒适,开窗通风时间较多,居室内氡浓度降低;夏季室内氡浓度较高,可能由于气温炎热,空调的普及使得房屋通风较少导致。2021年,SU等[18]报道了我国2000—2020年我国室内氡的系统综述中,也分析发现了严寒地区和寒冷地区夏季室内氡浓度偏高的问题。
综上所述,我国东北地区室内氡浓度有明显升高趋势,冬季取暖季节氡浓度明显偏高,夏季氡浓度明显高于秋季和春季,值得关注。
志谢 感谢黑龙江省疾病预防控制中心、吉林省职业病防治院、辽宁省疾病预防控制中心在累积探测器布放和回收中给予的协助和配合
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