浅析核医学科项目环评文件的技术评估要点
2023-08-01顾昉
顾昉
(福建省环境影响评价技术中心 福建福州 350003)
1 概述
核医学科是利用同位素示踪技术对疾病进行诊断及治疗,对生物样本进行检测分析的交叉性学科[1],包括标记核素的大型影像诊断、放射性同位素临床治疗等手段,在现代医疗特别是肿瘤诊断治疗中有难以代替的作用。实践证明,核医学科诊疗具有高效、精准的治疗优势,放射性核素能靶向识别、破坏肿瘤细胞,对人体副作用小。近年来,随着肿瘤发生率攀升以及人民群众对先进医疗技术的追求不断提高,核医学科迎来前所未有的发展机遇。核医学的诊疗代表包括:利用18F、99mTc进行PET/CT、SPECT/MR 肿瘤诊断,使用131I 开展甲亢、甲癌治疗,通过32P、153Sm、223Ra 等核素开展门诊治疗等。由于核医学科工作过程涉及放射性物质的使用,核医学科的环境影响要素除了常规的水、大气、固废等,还要将各类辐射源视为污染源,采取必要措施减少辐射对外界造成的不利影响。
环境影响评价是对建设项目潜在环境影响进行客观评价的一项技术工作,旨在对项目建设施工、运行阶段可能造成的不良环境影响提前分析并提出有效措施,最大限度降低环境伤害,实现环境保护和经济发展的统一。笔者对2021 年度福建省环境影响评价技术中心评估的核医学科建设项目环境影响评价文件(以下简称“环评文件”)进行分析,梳理并总结环评文件中普遍在选址、布局以及“三废”治理方面存在的编制问题。本文结合核医学科的环境影响特点和最新的《核医学辐射防护与安全要求》(HJ 1188—2021)以及核医学科相关技术规范,提出相关改进建议,以期提高核医学科环评报告编写质量。
2 核医学科项目环评工作中关注的内容
2.1 选址和布局
核医学科是开放型的辐射工作场所,对周边环境有辐射,核医学科选址既要避开敏感目标以及人员密集区,满足操作非密封源的辐射防护要求,也要兼顾放射性药物运输、患者出院的流程。地址选择不当不仅难以通过环境影响评价,也会在核医学科交付使用后对放射防护及日常工作带来困扰。
合理的布局有利于管控带药患者,减少医患间交互影响,因此布局对减少非必要辐射尤为重要,对保护环境、医护工作者和周围公众具有重要意义。
2.1.1 选址合理性
为方便患者诊疗,目前大部分医院都将核医学科建在市区医院。市区医院人口密度大、流动性高,周边往往有居民区、办公区、学校等环境保护目标,受城市已有布局制约,核医学科在选址上难以完全避免这些敏感区域。
评估认为,选址时要重点关注以下3 点:①独立性。核医学科宜建设在单独建筑物内,或无人长期逗留的建筑物一侧或底层,避开敏感、密集人员;项目实体边界应按照《辐射环境保护管理导则—核技术利用建设项目环境影响评价文件的内容和格式》(HJ 10.1—2016)与周边的保护目标留有规定的安全距离,无法满足距离要求时不得强行建设核医学科。目前,核医学科建设在建筑物地下层是选址上的一种趋势。地下层的建筑物墙体本身具有屏蔽功能,也能与建筑物原有功能区域完全分离,利于人员进出管控。②患者、固废运输、放射药物运送的出入口位置。即使是满足出院要求的病人,其带药产生的辐射剂量率也高于环境本底。注射放射性药物的患者应视为移动放射源,因此应规划带药病人离开路径,保证离院通道相对独立,出口位置要避开人群。固废运输、放射药物的运送路线、运输时间同样需要管控。③面积要求。这是环评文件中容易忽视的一点。现行的 《综合医院建设标准》(建标110—2021)对大型医用设备房屋建筑面积指标有了明确规定,例如单台SPEC/MR 设备机房(含辅助用房建筑面积)总面积应达到600 m2,PET/CT(含PET)设备机房(含辅助用房建筑面积)总面积应达到300 m2。足够的面积才能保证核医学科有足够的缓冲、暂存、物流通道等功能区域。
2.1.2 布局合理性
在环评文件中发现很多核医学科设计过饱和,没有预留要求的功能区和卫生通道。环评文件中常见问题主要有人流、物流、药流路径交叉混乱,包括控制区、监督区、低活性区分区混乱,布局为单廊式,未实现医患双廊道,存在交叉区域,放射性药物、废物与患者无独立出入通道;其次为功能用房缺失,包括受药患者无独立留观室、专用卫生间、运动功能房等[2]。此外,评估中发现受建筑体原有结构或者空间面积的限制,核医学科改扩建项目的内部布局问题频次远高于新建项目。
因此环评文件编制要考虑核医学科诊疗的技术特点、工作流程及经验,结合本医院核医学科项目的规模、特点,以及所在建筑的原有结构,优化设计,给出明确的核医学科工作场所平面布局图。布局设计应遵循的总原则应包括:①流线设计人、药、物路径,做到控制区、监督区、非限制区3 区阶梯式分布。放射性药物、医护人员、治疗前后患者的移动路线尽量避免交叉,减少对其他人员带来的外照射;放射性物质运输通道要便于运输和处理;要方便放射性物质清污工作的开展。如果实在无法设置独立的功能通道,要提出详尽可行的人员管控方案,比如充分论证交叉路线在时间上相互避让的可行性。②布局功能区。对产污科室、病房,应重点审查功能房是否配套完善,实在无法划出独立功能房的项目,可以共同利用部分功能用房和辅助用室,并论证可行性。此外,功能房要兼顾本项目规模及未来可能的发展,避免建成后容积不足而造成的环境污染和人员伤害。功能区按照工作流程应从低活度区向高活度区进行布置。对于改造项目,改建时要一并打破原有不合理的结构,重新优化布局。③辐射危害最小化。核医学科要设置独立出口,不同诊疗区域、控制区入口和出口应设置门锁权限控制等安全防护设(措)施,限制患者的随意流动,保证工作场所内的人员免受不必要的照射[3];同时布局也要方便放射性物质与患者进出,减少运输距离。
2.2 放射性废物影响
核医学科排放的放射性废物,按其存在状态分为气态废物、固体废物和液态废物(以下简称“三废”)。废物会随着医院排风系统、下水道管网和医疗废物处理环节进入外环境。未达到清洁解控水平的“三废”应视为高风险放射源,一旦缺少有效监管并进入外环境,不仅会导致环境污染甚至直接损害公众健康。因此“三废”的影响分析和处置办法是评估中的关注重点,应从硬件设备和工作管理上明确要求,提出的措施要具体、可行,确保放射性废物进入外环境前衰变至清洁解控水平。
2.2.1 气态放射性废物排放评估要点
核医学科产生放射性废气的途径主要有放射性药品的制备、患者诊断和核素治疗3 个过程。根据《核医学辐射防护与安全要求》(HJ 1188—2021),评估要点包括诊疗区域是否有独立排风系统、风速是否达标、气流流向是否遵循自清洁区向监督区再向控制区的方向,排风口是否安装活性炭等过滤装置、位置是否在本建筑物屋脊等[4]。但是环评文件对于排风系统的效率,尤其在排风口具体高度与排风效果之间关系、对周边建筑物内公众的影响、活性炭效果等方面通常缺乏评价。某参考文献对部分核医学科排风口排出的污染物浓度水平进行监测,结果显示多数排风口过滤装置处于失效状态[5]。因此,环评文件要进一步明确气体排风系统工作效率,根据功能区域面积和通风要求设计排风管道尺寸、通风系统换气频率,并考虑管道排布走向和管道的屏蔽。同时,应科学分析污染物对周边高层建筑物的影响,给出排风口具体设置高度,尽量将排风出口设于医院的下风向;给出活性炭的吸附效率,提出活性炭的更换频率并严格落实;经费允许的情况下,建议在排风口位置安装在线监测装置,确保污染物排出浓度不超过相关法规标准规定的限值。对于131I 病房、药品分装柜等核素高活度区域,应配备独立、净化能力更高的通风净化系统;同时严格控制区域内人员的活动范围,密闭甲癌病房区域的窗户。
2.2.2 液态放射性废物排放评估要点
核医学科放射性废水主要来自2 方面:①注射或服用了放射性核素的病人经过生理代谢和冲淋产生的代谢废水;②医护人员在分装、注射、洗涤等操作核素过程中产生的操作废水。放射性废水经下水道进入衰变池衰变后排入外环境。
环评规范对衰变池建设要求需满足以下2 点:①《核医学辐射防护与安全要求》(HJ 1188—2021)中7.3 液态放射性废物的管理;②《医疗机构水污染排放标准》(GB 18466—2005)中排放口规定的日均排放限值总α 为1 Bq/L,总β 为10 Bq/L。设计容量足够的衰变池的目标是保证排放口放射性活度浓度不超标。评估发现衰变池主要存在容积不足、选址不合适、管道及衰变池屏蔽不到位的问题。
环评文件对于衰变池容积的估算,应从核医学科的就诊规模、病人用水量、工作人员清洁用水量等产污源头计算总废水量和核素活度,以衰变池所纳核素的最长半衰期为基准设计衰变池容积,并满足核医学科病人满员时需要的最大用水量的使用要求,同时留有衰变池容积的10%以上的富余空间应对紧急情况和核素的扩量。现代综合核医学科通常涉及长、短衰变周期核素,建议分别设计长、短周期衰变池,避免短衰期核素废水要与长衰期核素废水储存相同的时间才能排放,挤占衰变池的容积。在20 世纪60—90 年代建设的衰变池通常为推流式衰变池,但由于淤泥沉降等原因,实际衰变容积大打折扣;而且基于推流式衰变池的本身原理,同一衰变池的废水无法保证满足“先进先出,后进后出”的排放原则,难以准确计算排放口废水的放射性浓度,降低衰变结果可信度。槽式衰变池的设计原理可以保证废水在衰变池内封闭贮存足够的时间,能准确计算出排放口的废水活度,衰变结果可信。因此在建设技术、经济条件允许的情况下,医院应优先选择使用槽式衰变池,而且《核医学辐射防护与安全要求》(HJ 1188—2021)已要求对开设131I 治疗的核医学科设置槽式衰变池。
衰变池选址问题主要存在于早期的核医学科项目,比如衰变池井口位置为公众可达处,且井口上方仅用寻常井盖遮蔽,没有划定人员禁入区域;此外,由于管道老化和后期排放负荷增加等原因,衰变池屏蔽也难以满足屏蔽要求。因此,新建衰变池可以优先选择人迹少至的地下空间;对于不能移动的已建衰变池,要在显著位置增设辐射警示标志,推流式衰变池还要考虑淤泥沉积会挤占容积,定期落实清污计划。在人员可达处要增加足够的管道、衰变池屏蔽,如SPECT/CT 下水管道(仅含99mTc)推荐1 mm 铅当量屏蔽,对于PET/CT 下水管道(仅含18F)推荐3 mm 铅当量屏蔽,对于甲癌治疗病房下水管道(仅含131I)推荐5 mm 铅当量屏蔽,同时在衰变池周边制定监测计划[6]。最后,在衰变池出水口必须预设取样口,保证排放口满足限值要求。
2.2.3 固态放射性废物排放评估要点
放射性固体废物主要包括核素发生器、核素治疗、患者使用过的各类物品以及注射针头、药瓶和棉签等。由于固体废物存储空间小于废水,因此环评文件对固体废物的管控,通常只提出要设置足够数量的贮存桶、废物暂存间、按核素分类收集固体废物等笼统要求,缺乏细化的评价标准。
实际上,固体废物在未进入暂存间前置于贮存桶内,与工作人员和病人近距离、长时间共存,辐射影响不容小觑。环评文件应健全放射性固体废物管理体系,确定各类废物贮存桶的位置以及数量,放置点尽量规避人员休息和经常走动的地方,以核素使用量为导向估算贮存桶表面的辐射剂量率、屏蔽厚度以及更换频率,防止辐射剂量率超标的贮存桶和人员长期共存;还要明确固体废物的运输路径、运输时间等。《核医学辐射防护与安全要求》(HJ 1188—2021)要求所含核素半衰期<24 h 的固体废物要暂存超过30 d,所含核素半衰期>24 h的固体废物要暂存超过10 个半衰期,含131I 的固体废物要超过180 d,这延长了固体废物的衰变时间,扩大了固体废物暂存间的所需容积。因此环评文件要根据废物数量和核素的存储时长明确固体废物暂存间的面积。
在管理方面,应由培训过的专人管理存储和处理台账,详细记录固体废物的核素种类、数量、入库与解控日期、责任人员等信息。对满足衰变时间的固体废物要使用经检定合格的监测仪器对废物表面污染和辐射剂量率水平进行监测,达到清洁解控水平(α 表面污染<0.08 Bq/cm2、β 表面污染<0.8 Bq/cm2)后方能按一般医疗废物处理。
3 展望
根据《医用同位素中长期发展规划(2021—2035 年)》,到2025 年核医学科将覆盖全国全部三级医院,增加1 500 个核医学科;到2035 年,将增加2 500 个核医学科,实现“一县一科”[7]。充分发挥核医学科治疗优势,同时尽可能减小放射性物质对环境和人体的伤害,是核医学科发展过程中要兼顾的目标。通过环评参与核医学科项目审批工作,合理规划、设计、优化核医学科的选址和布局,从严从细落实“三废”处理的各项细节,狠抓关键节点,是落实核医学科项目建设和排污关键环节达标的重要手段,对核医学科项目竣工验收、日常管理等后续工作都具有重要意义。因此要依法依规评估环评文件,督促环评单位提高文件编写质量,促进核医学科健康、稳步发展,满足人民的健康需求。