不同开窗条件下室内222Rn浓度的时间变化：越南大叻案例研究

《Journal of Environmental Radioactivity》：Temporal variation of indoor 222Rn concentrations under contrasting room-opening conditions: A case study in Da Lat, Vietnam

　　

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  逐小时222Rn数据与环境背景及单区模型相关联。
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  类地下室房间在关闭状态下表现出更强的222Rn积累。
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  增强自然空气交换使两个房间的平均222Rn浓度降低了43–64%。
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  交换期间，模型推算的有效去除率增加，响应时间缩短。
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  研究结果支持对低楼层、通风不良空间进行筛查。

引言

氡（Rn）是一种天然放射性气体，产生于23?U和232Th衰变系列中，可在室内积聚。由于人们大部分时间都在建筑物内度过，室内氡是天然辐射暴露的主要贡献者之一，也是重要的公共卫生问题（UNSCEAR, 2000；世界卫生组织, 2009）。222Rn及其衰变产物被国际癌症研究机构归类为1类致癌物（International Agency for Research on Cancer, 2012）。流行病学研究和汇总分析已确立住宅氡暴露与肺癌风险之间存在剂量-效应关联（National Research Council, 1999；Darby等, 2005；Krewski等, 2005），相关风险已由国际辐射防护委员会（ICRP）进行评估（2010）。因此，国际指南和法规通常采用100–300 Bq m?3的年均参考水平进行氡风险管理（世界卫生组织, 2009；ICRP, 2014；欧洲联盟理事会, 2014）。

在室内氡同位素中，222Rn和22?Rn（氡子体，简称thoron）最为相关。它们不同的半衰期导致不同的空间行为：222Rn通常可近似为在房间内充分混合，而thoron通常在墙壁或地板附近表现出陡峭的浓度梯度（Porstend?rfer, 1994；Tokonami, 2020）。这一区别对于连续监测很重要，因为某些仪器如果放置过于靠近排放表面或建筑材料，可能受到thoron干扰（Di Carlo等, 2022）。

室内222Rn浓度取决于源输入与去除过程之间的平衡。主要来源包括通过裂缝和渗透通道进入的土壤气体、建筑材料的析出以及少量来自室外空气的贡献（Nazaroff, 1992；Nazaroff和Nero, 1988；Gadgil, 1992）。土壤气体进入取决于压差、泄漏特性、土壤-地基条件和建筑气密性；因此，地下室和低楼层通常观察到较高的浓度（Nazaroff, 1992；Nazaroff和Nero, 1988；Gadgil, 1992）。单区质量平衡模型被广泛用于表征源强度、空气交换和放射性衰变的综合效应，而多区或计算流体力学方法在需要解析强空间异质性时更为适用（Park等, 2016；Hu等, 2018）。

室内氡的短期变化受建筑物运行状态和环境条件的影响。室内外温差可改变烟囱效应，从而影响土壤气体进入和空气交换（Nazaroff, 1992；Gadgil, 1992），而湿度条件可影响氡在多孔介质中的析出和传输（Arvela等, 2016；Menetrez等, 1996）。连续氡监测可实现对小时、日际和季节性变化的时间分辨评估（Bossew和Lettner, 2007）。其解读需要适当的测量方案（ISO, 2020；美国环境保护署, 1992；美国环境保护署, 1993）以及对仪器规格、响应时间和校准的考虑（Radon FTLab, 2019；Dimitrova等, 2023；Dimitrova等, 2024）。近期研究也展示了RadonEye监测仪在时间序列分析中的应用（Bossew等, 2024）。

尽管氡是天然辐射暴露的重要贡献者，且其对人体健康的危害已得到充分证实，但越南的室内氡研究与亚太地区已有的大量研究相比仍然有限（Jánik等, 2023）。已发表的研究表明室内222Rn浓度存在显著的区域差异。在宁顺省，对59个地点进行的三个月测量结果显示浓度范围为4–27 Bq m?3，均值为10 ± 5 Bq m?3（Dung等, 2013）。在归鸟-嘉摩-下龙地区，37户住宅的测量结果范围为≤6–145 Bq m?3，均值为46 ± 26 Bq m?3，中位数为47 Bq m?3；河内也曾报道约30 Bq m?3的均值（Nhan等, 2012）。相比之下，在老街省Nam Xe稀土矿附近的Ban Mau，测量浓度为84–634 Bq m?3，几何均值为308 Bq m?3，表明该辐射异常地区局部存在较高水平。在dong Van喀斯特高原，调查的房屋类型中室内222Rn平均浓度低于100 Bq m?3，而未烧制土墙附近的22?Rn浓度超过1000 Bq m?3，表明传统建筑材料可能是重要的thoron来源（Nguy?n-V?n等, 2020）。由于各研究在监测时长、建筑类型、所测放射性核素和测量方案方面存在差异，这些结果仅能在描述层面进行比较。

在Da Lat，对教育和行政建筑进行的短期测量报道的平均浓度为25.36–169.70 Bq m?3，最大值为55–340 Bq m?3，并表现出显著的空间和昼夜变异性（Le等, 2018）。Da Lat位于切割高原地形（林同省门户, 2020）的Da Lat区内，该地区白垩纪侵入岩和火山岩广泛分布（Nguyen等, 2004；Hennig-Breitfeld等, 2021）。尽管区域地质条件可能影响氡的产生和传输，但室内浓度还取决于土壤渗透性、地基类型、建筑材料和建筑年限、楼层高度以及空气交换状况（世界卫生组织, 2009；Nazaroff, 1992；Nazaroff和Nero, 1988；Gadgil, 1992；Demoury等, 2013）。

此前的越南研究已证实室内氡存在显著的空间变异，但本地证据仍然有限，尚不足以将浓度与地质条件、建筑配置和房间运行状态进行系统性关联。因此，本研究将两个对比性住宅房间的逐小时观测与地理、地质、建筑和法规背景相结合。研究目标为：比较房间关闭与增强自然空气交换条件下222Rn的短期变化模式，描述不同房间配置（地面接触方式和交换路径不同）下观测模式的差异，并确定Da Lat长期住宅筛查的优先事项。本研究为集中式野外案例研究，而非代表性调查或地理氡分类的依据。

章节摘要

研究区域、房间配置与实验设计

图1展示了研究区域的设置及住宅位置的大致分布。为保护隐私，坐标进行了四舍五入（P1 ≈ 11.96°N, 108.42°E；P2 ≈ 11.94°N, 108.43°E）。

本研究在Da Lat市中心的两个典型住宅房间中进行，有目的地选择它们是因为其建筑特征具有对比性（图2）。P1位于原第6坊的一间公寓房，P2位于原第1坊的一间联排住宅房间（越南国家议会常务委员会, 2025）。P1的尺寸为

结果

结果首先建立了观测到的浓度对比，然后使用环境变量和单区模型作为辅助分析。

讨论

结果表明，研究房间的室内222Rn动力学随房间配置、运行状态和空气交换路径呈现出系统性变化。与上层房间相比，类地下室房间表现出更高的浓度、更大的日变化幅度和对增强自然交换更强的响应。这些差异也反映在模型推算的描述性指标中，包括有效去除率、响应时间和表观源-去除平衡。

结论

研究结果表明，对室内222Rn的评估应同时考虑平均浓度和不同房间运行状态下的时间分辨行为。在增强空气交换期间，P2和P1的平均浓度分别比对应的关闭期间降低了64.3%和43.1%；然而，在两种状态下，P2的浓度均高于P1。这一对比强调了建筑-地面配置和空气交换的重要性

CRediT作者贡献声明

Nguyen Ngoc Huynh：初稿撰写、调查、形式分析、数据整理。Nguyen Ngoc Anh：审阅与编辑、验证、方法论、形式分析。Phan Bao Quoc Hieu：软件、调查、数据整理。Nguyen Minh Dao：软件、可视化。Nguyen Xuan Hai：审阅与编辑、指导、项目管理、概念构思。

生成式AI和AI辅助技术在手稿撰写过程中的声明

在撰写本文过程中，作者使用ChatGPT（OpenAI）辅助语言编辑、结构优化和一致性检查。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物的内容承担全部责任。

资助

本研究未获得公共、商业或非营利领域任何基金会的专项资助。

利益冲突声明

作者声明不存在任何已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。

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