徐鵬程 曾志 馬豪 孫博文 李君利

摘 要：為使室內(nèi)氡暴露劑量評估更加具有系統(tǒng)性和普遍適用性，利用矩陣構(gòu)建了一種建材所致室內(nèi)氡暴露劑量的評價方法。該方法基于室內(nèi)氡濃度模型、人員暴露劑量估算模型及相應(yīng)標準，同時考慮建材氡析出率、房屋結(jié)構(gòu)尺寸、室內(nèi)換氣率以及人員暴露時長等因素，將不同情況下的復(fù)雜計算轉(zhuǎn)化為矩陣，最終得到在不同換氣率和不同暴露時長情況下的室內(nèi)人員氡暴露劑量等級。以一處已知房屋尺寸和各建材氡析出率的居室為例，使用本方法對其室內(nèi)氡暴露劑量進行了分析和評估，以查表的方式快速得到了不同換氣率和暴露時長下室內(nèi)氡暴露劑量等級。

關(guān)鍵詞：建材;氡析出率;室內(nèi)氡暴露;矩陣

中圖分類號：X820 文獻標識碼：A

氡是公認的致癌物質(zhì)，國際癌癥研究機構(gòu)把氡歸為Ⅰ類致癌因素，世界衛(wèi)生組織（WHO）將其列為19 種致癌物質(zhì)之一;長時間暴露在氡環(huán)境中，會使患肺癌的風險增加[1-2] 。人平均超過80%的時間在室內(nèi)環(huán)境中度過，室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)對人體健康至關(guān)重要[3] 。近年來，隨著摻雜建筑材料的廣泛使用和建筑密封性能的提高，室內(nèi)氡濃度較過去有了一定程度的升高[3-5] 。隨著現(xiàn)代建筑的不斷發(fā)展，建筑材料中氡的析出成為室內(nèi)氡濃度的主要來源[6] 。

室內(nèi)氡所致人員的健康風險評估一直是國內(nèi)外研究的熱點。Evans[7] 在1981 年基于非線性閾值模型，結(jié)合流行病學(xué)證據(jù)，對鈾礦工人因吸入氡導(dǎo)致的終身癌癥風險進行評價。2003 年，美國環(huán)境保護署（EPA） 針對室內(nèi)氡的健康風險提出了EPA/ BEIR-Ⅳ風險模型[8] 。Krewski[9] （2005） 對北美所有住宅氡研究的匯總數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)分析，使用條件似然回歸來估計肺癌的額外風險。

Ba Ngoc Vu[10]（2020）通過對粉煤灰樣品進行鐳活度測量，得到建材氡析出率，并最終估算出該建材所致的室內(nèi)氡可能對人員造成的有效劑量。SaraAntignani[11]（2021） 通過對家庭室內(nèi)氡濃度長達10 年的隨訪研究，發(fā)現(xiàn)對于室內(nèi)氡所致健康風險評估的不確定性來源之一是氡濃度測量的不確定性。潘自強[12] （2007） 提出應(yīng)將室內(nèi)氡的暴露量轉(zhuǎn)換為有效劑量，再與其他有效劑量相加進行總評價。景軍波[13] （2015）和薛向明[14] （2020） 分別對西安室內(nèi)和貴陽地鐵一號線的氡水平開展調(diào)查，并估算了相關(guān)人員所受的有效劑量。苗曉翔等[15]（2022）利用EPA/ BEIR-Ⅳ風險模型，基于我國2015 年肺癌死亡率、吸煙率以及室內(nèi)平均氡濃度，預(yù)測我國室內(nèi)氡致肺癌死亡率風險。室內(nèi)氡暴露劑量分析研究的傳統(tǒng)方法是基于室內(nèi)氡濃度的測量值，利用模型估算人員所受的有效劑量。

這類方法往往是在固定場景和人員暴露時長已知的條件下進行估算，并不能系統(tǒng)全面地反映不同情況下的室內(nèi)氡暴露劑量。此外，基于建材氡析出率測量數(shù)據(jù)的室內(nèi)氡暴露劑量分析的研究目前較少。

為系統(tǒng)地反映不同情況下建材氡析出可能會對室內(nèi)人員造成的氡暴露劑量，本文借助風險矩陣的形式，構(gòu)建了一種基于建材氡析出率測量數(shù)據(jù)的室內(nèi)氡暴露劑量評估方法。風險矩陣評估法（risk matrixmethod，RMM）自1995 年4 月美國空軍電子系統(tǒng)中心提出以來，由于其使用方便、評價結(jié)果簡捷易懂，在工程項目評估領(lǐng)域一直受到廣泛關(guān)注[16-17] 。二維風險矩陣是由風險的影響程度和發(fā)生概率兩個要素決定，其風險等級可以是兩個要素的函數(shù)，也可以是根據(jù)要素判斷出的一個值，但必須具有統(tǒng)一的增減趨勢[18] 。本文基于室內(nèi)氡濃度數(shù)學(xué)模型，將建材氡析出率、房屋尺寸、室內(nèi)換氣率以及人員暴露時長作為參數(shù)，通過構(gòu)建矩陣進行半定量半定性分析，最終得到由建材所致室內(nèi)氡暴露劑量等級。

3 總結(jié)

建筑材料作為室內(nèi)氡濃度的主要來源之一，其析出氡導(dǎo)致的內(nèi)照射劑量的評估一直是相關(guān)研究領(lǐng)域的熱點。本文構(gòu)建了一種建材所致室內(nèi)氡暴露劑量評價方法，該方法基于室內(nèi)氡濃度模型、人員暴露劑量估算模型及相應(yīng)標準，同時考慮建材氡析出率、房屋結(jié)構(gòu)尺寸、室內(nèi)換氣率以及人員暴露時長等因素，將不同情況下的復(fù)雜計算轉(zhuǎn)化為矩陣。使用該方法時，只需將房屋內(nèi)各類建材的氡析出率及其尺寸作為輸入?yún)?shù)，通過模型計算將其轉(zhuǎn)化為室內(nèi)等效氡析出率;運用建材所致室內(nèi)氡濃度等級矩陣，可以得到該房屋在不同換氣率等級下的室內(nèi)氡濃度等級;結(jié)合建材所致室內(nèi)氡暴露劑量等級矩陣，最終得到在不同換氣率和不同暴露時長情況下的室內(nèi)人員氡暴露劑量等級。

本方法將不同情況下的復(fù)雜計算轉(zhuǎn)化為查表，使分析過程更加直觀。其評估結(jié)果也能為合理設(shè)計房間通風方式及時長，科學(xué)選擇建材，控制人員暴露時間提供一定的科學(xué)依據(jù)。

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