室内氡气测量及其使用Radon-Scout探测器评估的癌症风险

《Applied Radiation and Isotopes》：Indoor radon gas measurements and its cancer risk using radon-scout detector

本研究使用Radon Scout探测器对巴格达30户家庭室内氡浓度进行检测，结果显示平均氡浓度为38.5±11.3 Bq/m3，最高达307 Bq/m3。经计算，肺癌风险范围为15.1-57.8，表明多数住宅安全，仅一户略超世卫建议限值。

　　

Nada Farhan Kadhim | Yasser Ayad Kadhim | Hala Adnan Ahmed | Mohammed Jawad Kadhim | Hyam Nazmy Badr Khalaf | A. Ashour | Mostafa Y.A. Mostafa

伊拉克巴格达Mustansiriyah大学理学院物理系

摘要

本研究调查了巴格达市30户选定家庭室内空气中的氡（²²²Rn）气体浓度，以评估肺癌风险。研究采用了Radon-Scout探测器这一主动检测技术。探测器被放置在客厅中央，高度约为1米。每户家庭的测量时间为7天（166小时）。Radon-Scout探测器可以测量平均暴露量、最大暴露量、最小暴露量、温度和相对湿度（%）。结果显示，所有家庭的平均暴露量在14 ± 3至53 ± 4.9 Bq m^?3之间。最大暴露量为307 Bq m^?3，出现在房屋h1；最小暴露量为0，出现在所有家庭中；相对湿度在73%至28%之间；温度在32至13°C之间。除房屋h1的测量值（307 Bq m^?3）外，所有估计的平均氡暴露量均略高于全球推荐限值（200-300 Bq m^?3）。根据测量结果，房屋h9的氡子体最大潜在能量（PEAC）为5.724 WLM；氡子体的年吸收剂量率（EP）在0.0623至0.235 WLM y^?1之间；年有效剂量率（ED）在0.35至1.34 × 10^?6 mSv y^?1之间；肺癌风险（LCR）在15.1至57.8之间。因此可以得出结论，巴格达市的住宅在预防全球范围内由氡气引起的肺癌方面是安全的。

引言

所有生物每天都会受到来自放射性废物、氡衰变、宇宙射线和核试验等来源的电离辐射的影响（Ahmed等人，2019, 2024；Desouky等人，2015；Kadhim等人，2023；Mohammed和Ahmed，2025）。根据全球研究，氡是仅次于吸烟的肺癌第二大致病因素（Ahmed等人，2021；Dai等人，2026；Mohammed等人，2020；?zen等人，2018；Tairi等人，2024；Yuness等人，2015, 2016）。大多数人接触氡的地方是在家中，因为他们在家中度过大量时间（Tejado-Ramos等人，2026；Zhou等人，2026）。

氡有三种天然存在的同位素：²²²Rn、²²⁰Rn和²¹⁹Rn，半衰期分别为3.82天、55.6秒和3.96秒，它们分别由²³⁸U、²³⁵U和²³²Th衰变产生（Miklyaev等人，2022；Moreno等人，2025）。其中²²²Rn的致癌性和健康风险最高，这与其物理半衰期有关（Bersimbaev和Bulgakova，2015；Maier等人，2021）。

氡（²²²Rn）是一种放射性惰性气体，由铀（²³⁸U）的放射性衰变系列产生。地壳岩石和土壤是铀的主要来源（Malikova等人，2020）。通过土壤孔隙网络，氡可以到达地表并最终进入建筑物内部（Fuente等人，2019）。氡释放到空气中后会在空气中迅速扩散，并在封闭或通风不良的地方积聚，如住宅内，从而被人体吸入（Sarrou和Pashalidis，2003；Tejado-Ramos等人，2026）。

根据世界卫生组织（WHO）的数据，氡是公众接触电离辐射的主要自然来源，也是仅次于吸烟的肺癌第二大诱因。同时，肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因（Kashkinbayev等人，2025；Kundu等人，2025；Lakhdar等人，2022；Li等人，2020；Riudavets等人，2022；Zhou等人，2026）。联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR）指出，超过42%的公众辐射剂量来自吸入氡气，而其α衰变产生的辐射也是主要来源（UNSCEAR，2008）。2019年，Obenchain等人发现，在低室内氡暴露水平下，氡暴露水平与肺癌死亡率之间存在负相关关系。这种关联的强度因地区人口统计特征而异（Obenchain等人，2019）。

氡比空气重，通常停留在建筑物的底部。但由于烟囱效应，它仍可能通过机械通风系统、电梯井或其他技术管道上升到较高位置（Adesina等人，2025；Awe等人，2025；Canada，2021；Gravel等人，2025；Salonen等人，2025）。当人体吸入氡时，氡会进入肺部并释放α粒子，这些粒子可能损害肺部细胞并导致DNA突变（Bersimbaev等人，2020；Grzywa-Celińska等人，2020；Kashkinbayev等人，2025；Service，2012）。

通过在住宅或工作场所安装适当的机械通风系统，可以减少人类接触氡气的风险（Istrate等人，2016）。氡通过其衰变产物释放α粒子，这些粒子会损伤支气管上皮细胞，导致恶性转化（Kundu等人，2025）。由于氡的气态特性，它可以通过对流和扩散机制上升到地面并渗透到建筑物内部。氡的衰变产物²¹⁸Po和²¹⁴Po会释放α粒子，这些粒子可能被人体吸入并在肺部沉积，造成细胞损伤。1988年，世界卫生组织（WHO）将氡列为人类致癌物（WHO，2009）。它被认为是非吸烟者肺癌的主要原因，以及吸烟者的次要原因（Noverques等人，2020）。氡及其衰变产物占人类自然背景辐射剂量的大部分（超过50%）（Rabi等人，2017；UNSCEAR，2000）。

世界卫生组织推荐的氡气限值为100 Bq/m³，最大允许限值为300 Bq m^?3（WHO，2009）。美国环保署（EPA）报告称室外氡浓度为148 Bq/m³（2024）。许多国家的允许限值在100 Bq m^?3至400 Bq m^?3之间（Dimitroulopoulou等人，2023；Salonen等人，2025）。Lorenzo-González等人（2019）指出，对于非吸烟者而言，氡是肺癌的真正风险因素，尤其是当暴露水平超过200 Bq m^?3时（Lorenzo-González等人，2019）。

本研究旨在使用Radon-Scout连续检测设备测量伊拉克巴格达市选定家庭室内空气中的氡浓度。这将有助于确定氡的潜在能量、氡子体的暴露量、年吸收剂量率、年有效剂量率和肺癌风险。

材料与方法

使用Radon Scout探测器测量了伊拉克巴格达市30户选定家庭室内空气中的氡浓度。探测器被放置在客厅中央，高度约为1米，测量时间为166小时。该探测器型号为（SN:835），由德国公司SARAD GmbH制造。该设备配备固态硅探测器，可以检测氡释放的α粒子，并配备温度和相对湿度传感器。

结果与讨论

表1列出了巴格达不同选定家庭中的平均氡浓度。此外，表1还显示了氡浓度检测点1小时内的平均温度和相对湿度。最后一列给出了每户家庭的最大氡浓度。

平均氡浓度范围为h2时的14 ± 3 Bq m^?3至h7时的53 ± 4 Bq m^?3，所有选定家庭的平均值为38.5 ± 11.3 Bq m^?3

结论

使用Radon-Scout连续检测设备评估了伊拉克巴格达市选定住宅室内空气中的氡浓度。根据所得结果，评估了放射性危害。

巴格达市选定家庭室内空气中的平均氡暴露量低于全球推荐限值。房屋h1记录的最高值（307 ± 10 Bq m^?3）高于全球推荐限值（200-300 Bq m^?3），但所有选定家庭的平均值为38.5 ± 11.3 Bq m^?3

作者贡献声明

Nada Farhan Kadhim：概念设计、资金获取、方法论、项目管理。Yasser Ayad Kadhim：数据整理、数据分析、资金获取。Hala Adnan Ahmed：调查工作、方法论、验证。Mohammed Jawad Kadhim：资源调配、软件使用、验证、数据可视化。Hyam Nazmy Badr Khalaf：概念设计、数据分析、方法论、监督、初稿撰写、审稿与编辑。A. Ashour：软件使用、验证、数据可视化、文章撰写。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突：

作者声明本手稿为原创作品，未曾发表过，也未在其他地方考虑发表。

作者声明不存在利益冲突。