氡(²²²Rn)是一种天然放射性惰性气体，主要来源于土壤和岩石中放射性核素²²⁶Ra的衰变。氡及其子体在空气中衰变时会产生α粒子，人体吸入后可在呼吸道沉积，对肺组织造成辐射损伤。联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)的评估结果表明，氡的辐射剂量约占人体天然辐射源总剂量的47%^[1]，因此氡暴露对人体健康的潜在危害不容忽视。

近年来，国内外关于氡污染的研究大多集中在居室^[2-6]，对于温室等农业作业环境研究相对较少。温室内部空间相对封闭，且土壤直接裸露，这些因素有利于土壤氡气的释放积累，从而对长期在温室的工作人员产生潜在的辐射暴露风险。

四川省的设施农业发展迅速，塑料大棚和连栋温室已得到广泛应用^[7-8]。因此，本研究以四川省设施农业温室为研究对象，调查温室内氡浓度水平，分析其季节变化规律及主要影响因素，并为温室从业人员辐射防护和健康风险评价提供科学依据。

1. 研究对象：选取四川省眉山市、广元市、雅安市、德阳市、泸州市和达州市6个城市的18座温室开展氡浓度测量，在测量期间选取各温室附近的办公室、库房或居室等非温室环境设置对照测量点，共布设18个对照点。每个温室采集一份土壤样品，土壤样品采用5点取样法，在温室四角及中心位置分别采集0~5 cm表层土壤，混合均匀后用于²²⁶Ra活度浓度测定。

本研究选择四川省设施农业中应用较为广泛的塑料大棚、连栋温室和玻璃温室作为研究对象，本次调查中玻璃温室占比最高(38.9%)，连栋温室次之(33.3%)，塑料大棚最少(27.8%)。塑料大棚以薄膜覆盖、自然通风为主；连栋温室由多个温室单元连接组成，空间较大，部分配备机械通风设施；玻璃温室采用玻璃覆盖，通常配备机械通风及环境控制系统。本研究测量时间2025年1月至2025年3月，每个温室均匀布放3~5个固体核径迹探测器，布放高度距地面约1.5 m；非温室环境布放1个探测器作为对照。并收集温室类型、通风条件等信息。

由于塑料大棚并非全年持续使用，研究选取7座全年使用的玻璃温室和连栋温室开展四季氡浓度测量，分析温室内氡浓度的季节变化。探测器按照季节更换，布放周期为3个月，其中1—3月为冬季，4—6月为春季，7—9月为夏季，10—12月为秋季，测量时间从2025年1月至2026年1月。

考虑到24 h连续测量对现场供电、仪器安全及人员管理要求较高，本研究选择管理条件稳定、便于连续测量眉山市的3座塑料大棚作为研究对象, 采用连续测量方法对大棚内氡浓度进行为期24 h的动态观测，分析塑料大棚的日变化特征。

2. 氡浓度测量方法：本研究采用固体核径迹探测技术对温室内氡浓度进行累积测量，探测器为中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所研发的LIH型氡探测器。扩散杯^[9]由塑料制成，并进行了防静电处理，尺寸为直径62 mm，高度40 mm。探测元件采用CR-39固体核径迹探测片(中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所自制)固定在杯内底部。CR-39回收后，使用6.25 mol/L氢氧化钠溶液，在80℃恒温条件下蚀刻8 h，然后通过显微镜进行测读。氡浓度按式(1)计算：

式中，C_Rn为平均氡浓度，Bq/m³；N为暴露后的径迹密度，径迹/cm²；N_b为本底的径迹密度，径迹/cm²；F为刻度因子，cm²·Bq^-1·h^-1·m^-3，t为采样时间，h。

氡浓度连续测量采用美国DURRIDGE公司生产的RAD7连续测氡仪。每个温室持续测量24 h。

3. 土壤中镭含量的测定：采集的土壤样品于105℃烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后称量。随后采用2 mm网筛去除石砾和植物等残体。处理后的样品装入圆柱形塑料样品盒中，装填密实后密封保存3周，使²²⁶Ra与其子体核素达到衰变平衡。随后采用高纯锗γ能谱仪(GEM40P4-76-S，美国ORTEC公司)测定土壤中²²⁶Ra活度浓度^[10]，该探测器对⁶⁰Co 1 332 keV γ射线的能量分辨力为1.8 keV，相对探测效率为46.8%。

本研究采用与²²⁶Ra处于衰变平衡状态的子体核素²¹⁴Pb(351.9 keV)和 ²¹⁴Bi(609.3 keV)的特征γ射线进行活度测定，分别根据两个特征峰计算²²⁶Ra活度浓度，并采用加权平均法获得样品中²²⁶Ra的最终活度浓度。

镭活度浓度按式(2)计算：

式中，Q_j为样品中镭活度浓度，Bq/kg；A_ji为被测样品在能量Ei处特征γ射线全能峰的计数率，计数/s；A_jib为对应能量处本底计数率，计数/s；P_ji为γ射线的发射概率；η_i为对应能量处探测效率；W为被测样品净重，kg；D_j为衰变校正系数。

4.质量控制：累积氡探测器CR-39经中国计量科学研究院校准，刻度系数为4.8径迹·cm^-2·kBq^-1·m³·h^-1。该探测器曾与日本化学分析中心(JCAC)的Raduet探测器在日本放射线医学综合研究所(NIRS)标准氡室和南华大学标准氡室进行了比对，探测器的测量结果与标准氡室的参考值相对百分偏差为2.8%~5.6%^[11]。探测器回收后，探测器被密封并尽快返回实验室进行蚀刻和分析。RAD7连续测氡仪在中国计量科学研究院检定，体积活度响应平均值为1.003。高纯锗γ能谱仪经中国科学计量研究院检定合格，并在检定有效期内。

5. 统计学处理：采用R语言(4.4.3)进行统计分析。温室内氡浓度数据不符合正态分布，因此采用非参数检验方法进行统计分析。以温室类型、季节和城市为自变量，温室内氡浓度为因变量，采用Kruskal-Wallis H检验比较不同组之间的差异。采用Spearman′s秩相关分析方法对镭含量与氡浓度之间的相关性进行分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

1. 四川省6个城市温室冬季氡浓度水平：本研究对18个温室开展氡浓度水平测量，共得到73个有效数据。氡浓度结果列于表 1，18个温室冬季氡浓度的中位数为63 Bq/m³，范围为26~548 Bq/m³。

表 1(Table 1)

表 1 四川省6个城市温室冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 1 Radon concentrations in greenhouses in winter across six cities of Sichuan province(Bq/m3) 城市 温室数量 温室类型 M(Q25, Q75) 范围 广元 3 塑料大棚 256(196, 344) 188~361 玻璃温室 76(69, 86) 67~89 塑料大棚 78(50, 108) 44~119 达州 3 玻璃温室 59(54, 64) 54~65 连栋温室 57(44, 115) 41~132 塑料大棚 41(33, 53) 31~56 德阳 3 连栋温室 110(91, 116) 86~117 玻璃温室 29(27, 42) 26~46 连栋温室 56(47, 64) 45~65 泸州 3 玻璃温室 76(70, 83) 64~89 玻璃温室 54(42, 68) 39~72 塑料大棚 50(42, 61) 41~63 眉山 2 连栋温室 41(33, 52) 31~54 塑料大棚 481(397, 541) 382~548 雅安 4 玻璃温室 139(88, 159) 136~179 连栋温室 71a 61~73 玻璃温室 44a 35~52 连栋温室 42(37, 67) 36~74 注：a本研究获得数据无法以四分位数表示，仅列出中位值

表 1 四川省6个城市温室冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 1 Radon concentrations in greenhouses in winter across six cities of Sichuan province(Bq/m3)

本研究针对冬季非温室环境(办公室、库房、居室)中的氡浓度进行了测量，由于部分探测器在测量过程中丢失，最终获得13个有效数据。结果显示，非温室环境氡浓度的中位数为50 Bq/m³。Kruskal-Wallis H检验结果表明，四川省冬季温室与非温室氡浓度差异具有统计学意义(H=5.06，P＜0.05)。

不同类型温室的冬季氡浓度结果列于表 2，结果显示，塑料大棚氡浓度最高，中位数为78 Bq/m³。玻璃温室和连栋温室内氡浓度相对较低，其中位数分别为63和60 Bq/m³。

表 2(Table 2)

表 2 四川省部分地区不同温室类型冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 2 Radon concentrations in different greenhouse types in winter across partial areas of Sichuan province(Bq/m3) 温室类型 温室数量 M(Q25, Q75) 范围 塑料大棚 5 78(45, 327) 31~548 玻璃温室 7 63(45, 77) 26~179 连栋温室 6 60(43, 74) 31~132

表 2 四川省部分地区不同温室类型冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 2 Radon concentrations in different greenhouse types in winter across partial areas of Sichuan province(Bq/m3)

本研究共调查的通风类型有3种，不同通风状况的温室冬季氡浓度结果列于表 3，结果显示不通风时氡浓度最高，氡浓度的中位数为481 Bq/m³。自然通风和机械通风氡浓度相对较低，其中位数分别为63和56 Bq/m³。Kruskal-Wallis H检验结果表明，四川省部分地区不同通风状况温室冬季氡浓度差异具有统计学意义(H=11.42，P＜0.05)。

表 3(Table 3)

表 3 四川省部分地区不同通风状况温室冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 3 Radon concentrations in greenhouses in winter under different ventilation conditions in partial areas of Sichuan province(Bq/m3) 通风类型 温室数量 M(Q25, Q75) 范围 不通风 1 481(397, 541) 382~548 自然通风 11 63(46, 76) 31~361 机械通风 6 56(39, 114) 26~179

表 3 四川省部分地区不同通风状况温室冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 3 Radon concentrations in greenhouses in winter under different ventilation conditions in partial areas of Sichuan province(Bq/m3)

不同城市温室氡浓度结果列于表 4。氡浓度从高到低依次为：眉山市＞广元市＞雅安市＞泸州市＞德阳市 > 达州市, 氡浓度中位数分别为218、89、64、63、56和54 Bq/m³。经Kruskal-Wallis H检验, 不同城市温室内氡浓度差异具有统计学意义(H=13.05, P < 0.05)。

表 4(Table 4)

表 4 四川省部分地区不同城市温室冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 4 Winter radon concentrations in greenhouses across different cities in Sichuan province(Bq/m3) 城市 温室数量 M(Q25, Q75) 范围 眉山 2 218(40, 501) 31~548 广元 3 89(71, 204) 44~361 雅安 4 64(35, 136) 35~179 泸州 3 63(48, 76) 39~89 德阳 3 56(34, 101) 26~117 达州 3 54(42, 62) 31~132

表 4 四川省部分地区不同城市温室冬季氡浓度水平(Bq/m3) Table 4 Winter radon concentrations in greenhouses across different cities in Sichuan province(Bq/m3)

本研究分析了温室氡浓度与土壤²²⁶Ra活度浓度之间的关系(图 1)。共获得16组有效数据，土壤²²⁶Ra活度浓度范围为21~67 Bq/kg。据本研究所获得数据，经Spearman相关分析表明，土壤²²⁶Ra活度浓度与温室氡浓度呈弱正相关(r=0.35)，差异无统计学意义(P>0.05)。温室内氡浓度受土壤中²²⁶Ra活度浓度影响外，还可能受到通风情况以及其他一些因素等共同影响。

图 1 四川省不同城市温室氡浓度与土壤镭含量的关系 Figure 1 Relationship between radon concentrations in greenhouses and soil 226Ra activity concentration across different cities of Sichuan province

2. 四川省温室氡浓度的季节变化：四川省四季累积测量的7个温室内氡浓度范围为14~89 Bq/m³，中位数为41 Bq/m³(表 5)。冬季、春季、夏季和秋季温室内氡浓度中位数分别为56、27、32和45 Bq/m³。Kruskal-Wallis H检验结果表明，不同季节温室内氡浓度差异具有统计学意义(H=56.50，P＜0.05)，呈现出冬季＞秋季＞夏季＞春季的季节性变化特征。

表 5(Table 5)

表 5 四川省部分温室氡浓度的季节变化(Bq/m3) Table 5 Seasonal variations of radon concentrations in greenhouses in Sichuan province(Bq/m3) 城市 温室类型 温室数量 冬季 春季 夏季 秋季 中位数 范围 中位数 范围 中位数 范围 中位数 范围 广元市 玻璃温室 1 76 67~89 38 32~46 32 24~38 56 44~69 达州市 玻璃温室 1 59 54~61 45 28~57 32 28~39 58 49~70 德阳市 连栋温室 1 56 45~65 39 27~48 40 35~44 42 41~47 泸州市 玻璃温室 1 76 64~89 26 15~39 22 14~32 50 45~53 眉山市 连栋温室 1 41 31~54 27 24~29 32 31~35 39 33~45 雅安市 玻璃温室 1 44 35~52 25 28~32 33 31~35 42 41~42 雅安市 连栋温室 1 39 35~74 24 17~25 21 20~28 45 44~47

表 5 四川省部分温室氡浓度的季节变化(Bq/m3) Table 5 Seasonal variations of radon concentrations in greenhouses in Sichuan province(Bq/m3)

3. 塑料大棚氡浓度的日变化：选取眉山市3个塑料大棚进行连续24 h的氡浓度测量，见图 2。结果显示，塑料大棚内氡浓度呈明显的日变化特征。凌晨1∶00后，氡浓度逐渐升高，早晨8∶00左右达到高峰值。9∶00之后逐渐下降，下午17∶00达到最低值一直持续到凌晨。

图 2 四川省眉山市塑料大棚内氡浓度日变化 Figure 2 Diurnal variations of radon concentrations in plastic greenhouses in Meishan, Sichuan province

本次选取四川省6个城市的18座温室开展氡浓度水平调查。结果表明，冬季温室氡浓度的中位数为63 Bq/m³，范围为26~548 Bq/m³。本研究测得的温室氡浓度高于2024年眉山市温室大棚氡浓度年平均值52 Bq/m^3[12]，低于黄敏^[13]测得的兰州温室内的平均氡浓度133 Bq/m³。明显低于李万伟等^[14]测得山东寿光温室蔬菜大棚的平均氡浓度298 Bq/m³。综合比较可见，四川地区温室内氡浓度处于较低水平。

从温室类型来看，塑料大棚氡浓度最高。塑料大棚通常内部空间体积小且密闭性较强，在通风条件受限的情况下，土壤释放的氡更容易在温室内积累。玻璃温室与连栋温室通常具有较高的空间高度，并配备天窗或风机等通风设施，从而抑制氡在温室内的积累。本研究结果与龙亮等^[15]的结果一致。

不同通风情况中，不通风的温室氡浓度远高于自然通风和机械通风的氡浓度，温室处于相对封闭状态，土壤释放的氡导致在室内不断积累，从而形成较高的浓度水平。相比之下，自然通风和机械通风能够促进温室内外空气交换，降低氡气的累积程度，因此其氡浓度相对较低。适当增加通风频率和通风时间有助于降低温室内氡浓度水平，减少从业人员的氡暴露风险。

四川省不同城市的温室氡浓度水平存在一定差异，这种差异可能与不同城市温室类型构成有关。例如，部分城市塑料大棚占比较高，而塑料大棚在冬季封闭性较强、通风条件较差，更容易导致氡气积累。土壤中镭(²²⁶Ra)是氡(²²²Rn)的直接来源，其衰变产生的氡可通过土壤孔隙进入温室，因此土壤镭含量越高，氡的潜在释放能力越强。本研究中，广元市呈现出“高镭-高氡”的特征，而泸州市等地区未发现类似的变化趋势，说明氡浓度并非仅由镭含量单一因素决定，而是与环境条件共同作用的结果^[16]。

季节测量结果表明，温室内氡浓度冬季最高。山东省温室氡的测量结果也呈现出相同的季节变化趋势^[17-18]。这一变化规律与日本^[19]和埃及^[20]的研究结果一致。冬季为维持温室内的温度，温室处于减少通风或相对封闭状态，导致土壤释放的氡气在棚内积累。此外，土壤氡浓度本身也具有明显的季节变化特征^[21]，这也可能为冬季温室氡浓度升高提供了来源基础。本研究温室冬季与夏季氡浓度均值之比约为1.8。日本温室内氡浓度最大与最小季节平均值之比可达3.3^[19]。本研究中温室氡浓度的季节变化幅度相对较小，这可能与玻璃温室和连栋温室整体氡浓度较低有关。

塑料大棚氡浓度的日变化特征表现为“夜间积累—清晨峰值—白天下降”的总体趋势。夜间至清晨阶段，气温下降且温室多处于封闭状态，空气交换受限，土壤释放的氡在棚内持续积累，导致氡浓度逐渐升高，并在清晨达到峰值。之后，白天随气温升高，温室内部通常会进行开棚或通风降温处理，空气交换增强，积累的氡气逐渐向外扩散，氡浓度呈下降趋势，并在下午16∶00—17∶00点达到最低值，本研究结果与国内外已有研究结论基本一致^{[19, 22-23]}。凌晨至早上7点温室氡浓度为208 Bq/m³，上午8点至下午5点的温室氡浓度为247 Bq/m³，下午6点至凌晨的温室氡浓度为24 Bq/m³。工作时间的温室氡浓度是非工作时间(下午六点至凌晨)温室氡浓度的10倍。建议在早晨作业前提前通风，以降低工作人员的氡吸入风险。

本研究结果表明，四川省温室氡浓度整体处于相对较低水平，但在冬季部分结构相对封闭的温室中仍可能出现较高浓度。因此，在实际生产过程中可通过加强通风管理措施降低温室内氡浓度，以减少作业人员的辐射暴露。

利益冲突  无

作者贡献声明  李佳璐负责实验设计、现场测量、论文撰写修改及统计分析；武云云负责实验设计和指导论文修改；贺良国负责现场测量以及镭含量的监测；宋延超协助实验与数据分析；孙浩然负责现场测量；苏垠平、侯长松指导论文修改；丁博威负责统计分析指导