《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2022)氡标准限值的制修订研究

宋延超 武云云 孙全富 侯长松 尚兵 崔宏星 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室,北京 100088
Song Yanchao Wu Yunyun Sun Quanfu Hou Changsong Shang Bing Cui Hongxing China CDC Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency/National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China
武云云,Email:wuyunyun@nirp.chinacdc.cn Wu Yunyun, Email: wuyunyun@nirp.chinacdc.cn

氡通常指222Rn,半衰期为3.824 d,是一种无色无味的放射性气体,广泛存在于人类生活环境中。氡是人类受天然辐射照射的主要来源,约占天然辐射剂量的48%。1988年,国际癌症组织(International Agency for Research on Cancer,IARC)将氡列为“人类确认致癌物(1类)”。欧洲、北美和亚洲的室内氡与肺癌流行病学分析表明,室内氡暴露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%的肺癌由室内氡引起1。通过参考国际放射防护委员会(International Commission on Radiological Protection,ICRP)、WHO及国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)的室内氡标准指导值,结合我国室内氡污染水平及变化趋势,《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2022)(简称“新版标准”)对氡的标准限值进行了修订。本研究主要围绕室内氡的来源、暴露状况、健康影响、氡标准限值制修订相关技术依据进行梳理和讨论。

一、室内氡的分布水平及暴露状况

室内氡主要来源于5个方面:建筑物地基和周围土壤、建筑材料、生活用水、家用燃料、室外空气。建筑物地基和周围土壤中的氡气可以通过地板表面的缝隙或是穿过板面的各种管线周围的缝隙进入室内,是三层以下建筑室内氡最主要的来源2。建筑材料是室内氡另一重要来源,建材中的镭含量、物理基质及材料的表面特征是氡析出的重要影响因素3。主体建筑材料析出的氡已经成为现代多层或高层建筑室内氡的重要来源。直接使用含226Ra高的地下水或地热水会引起室内氡增高4,天然气、煤气、煤等在燃烧过程中,也会有少量氡被释放到室内5。室外空气一般氡浓度很低,但一些特殊地带如铀矿山、温泉、富铀和镭的断裂地带等,局部区域室外氡浓度较高,进入室内后导致氡浓度增加6。根据1998年以来公开发表的文献,我国31个省份64个城市的室内氡浓度加权均值为48.9 Bq/m3n=9 587),范围为2.0~877.5 Bq/m3[7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19。见表1。我国室内氡浓度呈现持续增长趋势,根据上述文献数据与统计计算,20世纪80年代室内氡浓度样本量加权均值为23.0 Bq/m3,2001—2010年室内氡浓度样本量加权均值为40.7 Bq/m3,2010年以后室内氡浓度样本量加权均值为65.6 Bq/m3

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我国室内空气的氡浓度水平(Bq/m3

参考文献 地区 调查年份 房间数 场所 测量方法 范围 均值
7 26个城市 2001—2004 3 098 居室 固体径迹 6.6~596.0 43.8
8 1个省和8个城市 2006—2010 2 029 居室 固体径迹 5.3~183.0 32.6
9 9个城市 2008—2010 406 居室 固体径迹 4.0~170.0 34.9
10 重庆 2009 168 居室/办公室/地下建筑 固体径迹 8.0~177.2 64.5
11 天津 2006—2007 332 居室 固体径迹 7.0~232.0 30.8
12 兰州 2001 127 居室 双滤膜法 6.2~170.0 51.6
13 7个城市 1996—1998 109 居室/办公室 固体径迹 15.7~877.5 80.0
14 长春 2003 70 居室/办公室/地下建筑 连续测量法 14.0~673.4 87.0
15 江苏省 2012 980 居室/办公室/地下建筑 固体径迹 5.0~238.0 30.0
16 西安 2013—2014 92 居室/公共场所/地下建筑 连续测量法 3.7~525.4 89.7
17 广州 2015—2016 1 796 居室 活性炭盒法 12.1~524.6 84.2
18 深圳 2015 108 居室 固体径迹法 15.0~155.0 64.0
19 北京 2016 86 学校 固体径迹法 16.0~196.0 60.0

室内氡及其子体主要经由吸入途径进入人体,产生辐射危害。氡衰变会产生一系列新的放射性核素,将这些新生的放射性核素称为氡子体。氡子体可分为短寿命子体和长寿命子体,有剂量学意义的是氡的短寿命子体。

二、氡的健康影响

氡对人体的健康危害主要是肺癌。人体吸入氡后,沉积在肺部的氡短寿命子体发射产生α粒子,与生物组织发生电离作用,导致DNA损伤。分子学和细胞学研究表明,DNA损伤可能发生在任何氡暴露水平,即使是单一的α粒子也会对细胞造成严重的遗传损伤20。地下矿工流行病学研究表明,肺癌危险度随氡浓度增加而增加21,同时居室流行病学研究为氡致肺癌提供了直接证据122

(一)毒理学证据

吸入氡及其子体生物效应的动物实验主要以大鼠、小鼠或小猎犬为实验对象,系统研究氡(子体)与铀矿粉尘、柴油发动机废气、香烟烟雾协同效应的致病作用。20世纪60年代末及70年代初,已有研究证实氡及其子体单独或协同效应均可导致肺癌22。1996年Jostes23阐述了氡的遗传效应、细胞学效应以及致癌效应。此外,Collier等24将1 850只雄性SD大鼠暴露于氡长达4年后发现,暴露组大鼠的肺部恶性肿瘤发生率明显高于对照组。

(二)流行病学证据

20世纪90年代美国电离辐射生物效应委员会对全球11个矿工流行病学队列进行合并研究,结果显示肺癌发病率随着累积氡暴露量的增加呈线性增长;矿山氡诱发肺癌的超额相对危险度约为每个工作水平月0.44%(95%CI:0.18%~1.27%)21

20世纪90年代以后,室内氡与肺癌流行病学研究为氡致肺癌提供了直接证据。当前全球已开展了至少40多项居室氡与肺癌的病例-对照研究。为了科学推算氡的致癌风险,研究人员进行联合数据分析,包括欧洲13项研究的联合分析25, 26、北美7项研究的联合分析27, 28及中国2项研究的联合分析29。根据3个联合研究报告,氡浓度每增加100 Bq/m3,增加的肺癌风险分别为8%(95%CI:3%~16%)、11%(95%CI:0%~28%)和13%(95%CI:1%~36%)。有学者对氡与吸烟的联合作用进行了分析,在预期寿命75岁前提下,分析非吸烟者和吸烟者(每天15~24支卷烟)在不同室内氡浓度所致肺癌的终身累积死亡风险,结果表明吸烟者的肺癌相对风险是非吸烟者的25.8倍22

三、氡标准限值的确定

由于氡是人类所受天然辐射照射的主要来源,容易在室内聚集,许多国家和地区都制定了室内氡的标准限值。1993年,ICRP65号报告建议采用3~10 mSv的有效剂量作为住宅和工作场所的干预行动基准值,年均氡浓度超该基准值时,建议对场所进行干预以降低氡的照射。2007年,ICRP103号报告用参考水平代替行动水平,与辐射防护最优化原则相适应,同时建议制定国家氡参考水平时需综合考虑国家氡浓度平均水平、高氡房屋的数量与分布,以及经济和社会因素30。2009年WHO根据最新的流行病学数据,建议室内氡参考水平为100 Bq/m3;如果达不到该标准,建议室内氡参考水平不超过300 Bq/m3[1;WHO于2010年发布的《室内空气质量标准》也采用了该指导值31。随后,ICRP、IAEA、欧盟、加拿大、澳大利亚、英国等国际组织和国家相继修订了室内氡控制限值32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39。见表2

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全球部分国际组织/国家发布的室内空气中氡的指导值(Bq/m3

国际组织/国家 制定年份 原有标准 修订年代 新标准 备注
澳大利亚 1990 200 2017 200 参考水平
美国 1986 150 - - 行动水平
英国 1990 200 2010

行动水平:200;

目标水平:100

-
德国 1994 200~1 000 2017 ≤300 参考水平
韩国 - 148 - - -
瑞士 1994 1 000 2018 300 参考水平
欧洲 1990 200~400 2014 ≤300 参考水平
ICRP 1993 200~600 2014 100~300 参考水平
IAEA 1994 200~600 2014 ≤300 参考水平
WHO 1985 100 2009 100 参考水平

注:ICRP:国际放射防护委员会;IAEA:国际原子能机构;“-”表示无数据

近年室内氡调查数据表明,我国室内氡浓度呈现上升趋势。由于全国限制和禁止使用黏土砖,我国房屋建筑结构发生了很大变化,砖混结构房屋逐渐被混凝土框架结构房屋代替,新建建筑中新型墙体材料和混凝土所用掺渣建材的氡析出率较高40。同时,建筑节能设计的推广增加了房屋的密封性,导致现有室内空气中的氡不宜扩散,对建筑节能方面要求严格的欧洲将室内空气氡的浓度限值规定为300 Bq/m3,值得我国借鉴。此外,我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)对住宅中氡持续照射的标准限值规定为平均活度浓度200~400 Bq/m3,《室内氡及其子体控制要求》(GB/T 16146-2015)对已有建筑物室内氡浓度标准限制设定为年均浓度300 Bq/m3。因此,在本次修订工作中,标准编制组综合分析氡所致肺癌的最新研究证据,结合目前我国室内氡的浓度水平,同时参考国际组织、发达国家相关的现行标准和指南,建议我国室内空气中氡浓度限值由原400 Bq/m3调整为300 Bq/m3,并将行动水平改为参考水平,与WHO和ICRP的最新要求接轨,并与国内控制要求保持一致。

四、结语和展望

新版标准对室内空气氡的修订更好地体现了辐射防护最优化原则,更加适应当前民众对于健康生活环境的追求。在实施新版标准时,建议首先开展室内氡浓度的筛选检测,如果室内氡浓度>300 Bq/m3,该房间需要跟踪检测。若跟踪检测的室内氡浓度>300 Bq/m3,则可判定室内氡浓度超标,需要查找来源,并进一步采取降氡措施。此外,随着我国城市化建设不断加速,建议卫生、环保、建筑等相关部门进一步加强室内空气中氡浓度水平的监测,增强协作交流,进一步作好我国室内空气氡的防控工作。

参考文献
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