室内氡暴露评估及基于源项信息的监测区域评估在高层住宅单元中的通风驱动缓解措施研究

《Journal of Environmental Radioactivity》：Indoor radon exposure and ventilation-driven mitigation in a high-rise residential unit using source-term-informed monitored-zone assessment

　　

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  机械通风在受监测单元中显著降低了室内氡浓度。
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  多点监测揭示了受监测区域内的局部氡浓度变化。
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  在各测试设置下，平均氡降低率从79.2%提高至84.0%。
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  0.7 h^?1的设置缩短了响应时间，但空间异质性依然存在。
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  表面释放数据支持了二级区域尺度质量平衡比较。

引言

氡（²²²Rn）是一种天然放射性气体，由铀（²³⁸U）衰变系中镭（²²⁶Ra）的衰变产生（Nazaroff and Nero, 1988）。长期室内氡暴露与肺癌风险增加有关，氡仍然是住宅环境中重要的室内空气质量问题（Turner等, 2012; Br?uner等, 2013; 世界卫生组织, 2009; 国家研究委员会, 1999）。推荐或法规氡水平应理解为缓解的参考或行动水平，而非安全与不安全暴露之间的分界阈值。室内氡可通过多种途径进入，包括土壤气体渗入、地下水和建筑材料，其主导贡献取决于建筑类型、源分布和通风条件（Meisenberg等, 2017; Taylor-Lange等, 2012; Tuccimei等, 2006）。

公众关注和法规重视的日益增加，使得对降低室内氡浓度的实用策略需求日益迫切（Chao等, 1997; Froňka等, 2011; Jiránek和Ka?ma?íková, 2020; 美国环境保护署, 2016）。当土壤气体进入是主要途径时，土壤减压等源头控制方法已被确立为可行方案（Froňka等, 2011; 美国环境保护署, 2016; Zhou等, 2021）；而当空气交换是控制性去除过程时，机械通风可降低室内氡浓度（Chao等, 1997; Jiránek和Ka?ma?íková, 2020; Choi等, 2022; Xie等, 2021; Collignan和Powaga, 2019; Yarmoshenko等, 2022）。如ASHRAE 62.2等住宅通风标准主要关注一般室内空气质量，而非针对氡的源—去除平衡（ASHRAE, 2022）。因此，评估通风对氡的降低效果需要考虑源强度、空气体积、通风设置以及受监测空间内的空间分布。

节能且气密性良好的住宅建筑可使室内氡对持续源项与有意识空气交换之间的平衡更为敏感（Jiránek和Ka?ma?íková, 2020; Collignan和Powaga, 2019; ASHRAE, 2022）。对于氡气体而言，通风性能需要结合源强度和气流连通性来解读，而非仅凭名义通风设置。这在多区域住宅中尤为相关，因为门的开关状态和局部气流路径即使在相同的机械通风系统运行时，也可产生空间上不均匀的浓度分布。

以往研究已提供了关于建筑内氡降低和通风的重要实证和建模证据（Chao等, 1997; Froňka等, 2011; Jiránek和Ka?ma?íková, 2020; Zhou等, 2021; Choi等, 2022; Xie等, 2021; Collignan和Powaga, 2019; Yarmoshenko等, 2022），但较少研究将箱体测量的表面相关源信息、区域特定空气体积、名义机械通风设置和检测器级别的空间变异在单一受监测住宅单元中进行关联。这一缺口很重要，因为室内氡降低受源—去除平衡控制：持续源项即使在机械通风运行时也可维持非零的稳定浓度。此外，当混合或气流连通性受限时，局部浓度可能仍高于区域平均值。

为解决这一问题，本研究评估了新建高层住宅单元中四个受监测区域的室内氡积累和通风驱动的降低效果。对选定混凝土表面的箱体测量用于推导用于一阶质量平衡分析的运行表面相关氡源项。在开门和关门配置下对名义ERV设置为0.3、0.5和0.7 h^?1的多点检测器测量用于比较响应并量化检测器级别的空间变异。研究目标是在受测单元内，在不将名义ERV设置视为独立测量的换气率的情况下，考察测量到的通风响应以及表面相关源信息、区域体积和门状态。

章节摘要

实验场地与设置

实验 campaign 在一栋26层住宅楼10层的一个无人居住、未装修、新建高层住宅单元中进行；未测量其他公寓，也未将其用作独立重复。因此，该单元被视为特定场地的受监测案例，而非该建筑或更广泛高层住宅建筑的具有统计代表性的样本。分析围绕四个受监测区域构建

源项辅助的质量平衡解释

与反应性或可过滤的室内污染物不同，室内²²²Rn可持续地由持久氡源补充，同时通过放射性衰变和通风去除。因此，氡的通风响应不能解读为仅去除过程。在本研究中，来自测试混凝土位置的箱体推导表面相关源项被纳入基于区域的一阶质量平衡公式中，以在名义下解释测量的氡响应

结论

本研究评估了新建高层住宅单元中四个受监测区域的室内氡积累和通风驱动的降低效果。研究主要基于在实际ERV运行过程中在开门和关门条件下收集的配对多点检测器测量数据。箱体推导的表面相关源信息和一阶质量平衡计算用于帮助解释区域级别的响应。

通风响应测量

CRediT作者贡献声明

Min-Jun Kim：撰写—初稿。Chang-Hyeon Kim：数据整理。Won-Jun Jang：监督指导。Jae-Oh Shim：撰写—审阅与编辑，监督指导。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，这些可能被认为会影响本文所报告工作的情况。

致谢

本研究由2026年圆光大学支持。

Min-Jun Kim|Chang-Hyeon Kim|Won-Jun Jang|Jae-Oh Shim