《環境空氣中氡的標準測量方法（征求意見稿）》編制說明

1 項目背景

1.1 任務來源

      根據原國家環境保護總局 2007 年下達的國家標準制修訂計劃，浙江省輻射環境監測站承擔了 24 項國標的制修訂任務。《環境空氣中氡的標準測量方法》（GB/T14582-1993）的修訂是此次國標制修訂任務的其中一項，此項任務的完成期限為 2008 年 12 月。項目編號為 1585。

      項目要求通過對現有的標準方法進行系統調研，修訂《環境空氣中氡的標準測量方法》（GB/T 14582-1993），經廣泛征求意見后進一步修改，形成科學實用性、符合現實情況的新標準，即形成環境空氣中氡的標準測量方法國家標準送審稿。承擔單位為浙江省輻射環境監測站（輻射環境監測技術中心）。

1.2 工作過程

      2007 年任務下達后，編制單位成立標準編制組，開展資料調研、專家咨詢、論證。2008 年形成征求意見稿，向全國各有關單位征求意見。根據反饋意見， 于 2010 年 1 月，形成送審稿；后又陸續收到中國輻射防護學會、中國核學會關于標準的修改意見，編制組根據修改意見進行了修改。

      按照《國家環境保護標準“十三五”發展規劃》（環科技〔2017〕 49 號） 及輻射環境監測管理新要求，2019 年，編制單位重新組建標準編制組，對標準的修訂重新進行了梳理。2020 年 3 月，標準編制組組織專家對征求意見稿進行了函審，根據專家提出的意見，對標準進一步修改完善，形成征求意見稿。

2 標準修訂的必要性分析

2.1 氡的危害

2.1.1 氡及氡子體的特性

      （1）氡的理化特性

      氡在標準狀態下是無色無味透明的單原子惰性氣體，密度為 9.73 kg/m³。當溫度下降到-65℃時變為液體，其密度為 5.7×103 kg/m³，汽化熱為 4325 cal/mol。溫度進一步下降到-71℃時變成閃閃發光的橙黃色固體。

      氡是惰性氣體，不易發生化學反應。氡的半衰期為 3.825d，衰變時發射出能量為 5.49MeVα粒子。氡可溶解于水和多種液體中，也易溶于血液和脂肪中，還可溶解于橡膠中，其溶解因子（液體中與空氣中濃度之比值）與溫度、壓力有密切關系。同時氡容易被活性炭、粘土等多孔材料所吸附。

（2）氡子體性質

      氡子體指的是鈾系中氡衰變后的幾個短壽命子體核素，鈾系的 ²¹⁸Po（鐳 A—RaA）、²¹⁴Pb（鐳 B—RaB）、²¹⁴Bi（鐳 C—RaC）、²¹⁴Po（鐳 C’—RaC’）。釷系中釷射氣衰變后產生的幾個短壽命子體稱為釷射氣子體，錒射氣的短壽命子體稱為錒射氣子體。由于釷射氣和錒射氣的半衰期較短，在空氣中積累的濃度有限，因此，人們比較關注的是氡及氡子體。

      氡子體的性質與氡完全不同，他們是重金屬的固體微粒。氡衰變后新生成的²¹⁸Po 原子是一個能量約為 100 keV 的反沖核，在它與物體表面或凝聚核結合之前能自由存在一段時間，此時被稱為未結合態氡子體。未結合態氡子體一般帶有正電，擴散能力較強，在空氣中存在的時間不長，很容易與空氣中的凝聚核結合在一起而變成結合態氡子體。

      未結合態氡子體有很強的附著能力，它們能牢固地附著在物體的表面，此種現象叫做附壁效應（plate-out），也稱淀積效應。當空氣流動速度增大時，這種附壁效應更明顯，此種現象常用來降低局部空間的氡子體濃度。因此，只有在環境條件較穩定的情況下，空氣中氡與其子體有一定的比例關系。

（3）氡對人體的危害

      氡作為一種廣泛存在的天然輻射源，與其子體一起對人產生的輻射劑量，占天然輻射源產生的總輻射劑量中的 50%左右。氡的危害最早是在對鈾礦礦工的健康影響中顯現出來的，其記錄可以追溯到 16 世紀中歐厄爾士（Erz）山區一些礦工患有一種異常的致命的肺部疾病，當時稱其為“施內貝格礦山病”，患者一般死于進礦工作 15~25 年之后。1913 年阿恩斯坦（Arnstein，A.）將“施內貝格礦山病”確診為“初期肺癌”。1924 年路德維格（Ludweig，P.）和洛倫森（Lorenser， E.）報道施內貝格礦井空氣中氡濃度高達 15~570 kBq/m³，并認為是礦工高發肺癌的致癌因素。這個觀點在氡的輻射防護方面具有里程碑的意義。1951 年貝爾在美國聯邦政府公共衛生調查局的支持下調查了科羅拉多高原鈾礦井下輻射環境，提出礦工吸入含氡和氡子體的空氣后，肺部輻射劑量幾乎全部來自氡子體的α輻射貢獻。從此氡及氡子體的輻射防護得到了世界各國與國際組織的高度重視。

      氡也是導致居民肺癌發生的原因之一，是僅次于吸煙的誘發肺癌的第二大因素。自 20 世紀 70 年代末開始，發達國家對環境氡特別是室內氡濃度水平進行了大量的調查，美國國家科學院估計美國每年約 5000~20000 例肺癌死亡與氡有關。因此，1990 年以來各國都相繼制定了居室內氡的干預行動水平，國際放射防護委員會（ICRP）65 號出版物《住宅和工作場所 222Rn 的防護》建議行動水平在200~600Bq/m3。2005 年公布了一項關于歐洲 9 個國家的氡致肺癌危險研究，此項研究明確地證明了居室內高水平氡照射有導致肺癌的危險，而且在英國現行的行動水平 200Bq/m3 以下，肺癌的危險仍在增長，世界衛生組織（WHO）將氡及其子體列為 19 種致癌物質之一。

2.2 相關環保標準和環保工作的需要

      為貫徹《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》和《中華人民共和國核安全法》，加強環境質量管理，監測氡對環境可能造成的污染，不斷規范環境空氣中氡的監測方法是十分必要和重要的。

      《環境空氣中氡的標準測量方法》（GB/T14582-1993）標準頒布實施已有20 余年，在實際工作中已發現有不適宜的地方。因此，需要對上述標準進行修訂，使修訂后的標準主要技術內容科學、合理、可行，滿足現實監測要求。

      本項目的實施，可提高測量方法的準確性，對開展環境監測工作具有十分重要的意義。可廣泛應用于環境監測、放射性污染源監測與評價等領域，以正確判斷和估計環境中氡濃度水平以及對人可能造成的危害，及時發現異常情況，以便采取安全措施，防止對居民造成有害影響，保證環境安全，有較高的環境效益和社會效益。

2.3 現行標準的實施情況和存在的問題

      目前國內開展氡測量的單位很多，采用的測量方法也很多，自發現氡以來， 隨著人們對氡的認識的深入，以及對氡危害的日益重視，測氡的方法和儀器也在不斷完善和提高，但每種方法也都有其適用的范圍和局限性。環境中的溫度、濕度、氣壓及儀器的本底、靈敏度、響應時間等因素都會對測量結果造成影響。因此根據不同測量目的需選擇不同的測量方法。

      現行標準存在的問題主要表現為以下幾個方面：

      （1）由于標準頒布實施時間過長，在文字表述、編制格式等方面與國內現有標準編制要求有差距，有必要對標準的章節進行合理安排，對內容進行適當修改。

      （2）原標準中采用雙濾膜法、氣球法現在已極少使用，同時脈沖電離室法、靜電收集法和儀器在不斷完善和提高，并得到了廣泛的運用。

      （3）原標準中所列的測量方法描述過細，且該方法在現階段已被新的方法所取代。

      （4）原標準中缺少方法應用的選擇策略，根據不同的測量方法、目的和場所不同，應該要對測量方法有不同要求。

3 國內外相關標準情況

3.1 主要國家、地區及國際組織相關分析方法研究

      目前， 國際上關于氡的標準主要由 ISO11665 和 IEC61577 標準。其中ISO11665 標準系列提供了多種測量方法，并且提供了不同方法的選擇策略。該標準主要由 10 個部分組成，包括了瞬時測量法、累積測量方法、連續測量法等。

      對氡測量方法的現狀進行的調研表明，至今為止，國內外已經開發出不少測量環境中氡及其子體的技術，主要有閃爍室法、α徑跡法、活性炭盒法、雙濾膜法、氣球法、電離室法、靜電收集法、駐極體法等。各種測量方法的比較見下表1。

表 3-1 氡的各種測量方法比較

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