文摘

在这项研究中,天然放射性核素的等效剂量率( )99年泉水和表层土壤样品测定使用的是α,β和γ高灵敏度探测器在盖革-缪勒管和与外部探针奈(Tl)。样本收集Crati盆地(意大利南部),在样本收集、水质参数检测到原位,卡拉布里亚大学的实验室。皮尔森相关系数分析应用于识别和澄清水理化性质和土壤之间的关系和水的放射性。结果表明,的意思春天的水是97.07μSv / h。此外,意思是97.92表面土壤μSv / h,从而证明更高的意思值比全世界的在之前的文献报道。发现了低相关系数之间的水电导率和博士恰恰相反,一个合理的之间的相关性被发现春天的水和土壤中。这种关系与尸罗的一些岩石山丘和沿海链,即。、深成岩和变质结晶岩石。最后,健康风险的估计是:计算结果没有证据严重危害人生活在研究环境。从这个调查结果评估提供一个广泛的背景调查地区暴露水平的评估。

1。介绍

知识环境天然放射性评估目前的辐射水平至关重要的人口和环境的放射性污染程度在未来1]。事实上,环境放射性辐射的主要来源被全世界的人(2,3)和无法避免的。此外,考虑到地球化学研究中,它代表了一个重要的信息来源。事实上,辐射数据可以用于条理清楚地解释放射性元素分布和其他元素之间的相关性和支持岩石成因的解释或pedogenetic协会(4- - - - - -6]。环境天然放射性物质也很重要的评价逐步监测可能的自然背景活动的变化,由于放射性释放(6]。

由于自然和人为的来源,可以确定不同的放射性水平在地壳7,8]。天然放射性物质包括放射性衰变“链”开始^238年U,^235年U和^232年Th,连同⁴⁰K,³⁷Rb和其他放射性同位素(9]。特别是,^238年U构成99.3%的铀同位素在自然界发现的,因此,^235年U(0.7%),它提供了一个相对无关紧要的辐射剂量,不是进一步调查10]。

天然放射性核素的分布(主要是^238年U,^232年,和他们的女儿)和产品⁴⁰K(在其他放射性元素)是严格相关原始岩石的分布和取决于流程与他们的浓度(11):它是由放射性核素的衰变来自矿物质。因此,土壤中的放射性量取决于地质、土壤类型、土壤水分、有机质、土壤pH值,和气候对pluviometric和测温政权的地区(12,13]。因此,放射性核素的浓度差异很大取决于位置。地质,岩石铀含量的增加与硅含量,高辐射水平可以一般在火成岩中发现,如花岗岩。事实上,一些矿物质,可以丰富的铀和钍(如钛铁矿、锆石、石榴石、磁铁矿、金红石、独居石)构成了常见的这些岩石矿物套件。另一方面,在某些形成岩石,如正长石,和附件重矿物,钾的存在很大程度上发生。低水平与沉积岩但有一些特殊性。事实上,在某些页岩和磷酸盐岩石可以检测到放射性核素含量相当高(14]。

环境,地壳上的土壤可以被认为是一种放射性威胁,因为它是一个连续的接触源的人口和,因为考虑到农业土壤,它允许放射性核素进入食物链,从而污染人类通过作物(15,16]。事实上,soil-to-plant转让以来可以被视为最重要的过程;从长远来看,放射性元素进入人类食物链通过植物根系的吸收。

此外,自然放射性衰变系列可以溶解在水中,然后搬到地表水水库,因此导致公众辐射(17]。这发生,尤其是当水生生物和植物保持土壤和沉积物放射性同位素来自河(3]。

从自然资源在全球范围内,平均放射性剂量相当于2.4毫西弗/ y据估计。曝光可以外部,源于直接辐射、宇宙和地球,或内部,来自地球和宇宙发生的可能的吸入或摄入放射性核素在空气中可以发现,水,食物,和土壤。特别是,考虑到世界人口,整个辐射剂量的评估结果证明,这是由于自然和人工源分数约为96%和4%,分别为(18]。

吸收剂量率可以直接评估,从而允许一个更广泛的背景估计暴露水平研究领域。光谱的测量结果表明,在室外和室内,外部辐射场的三个项目,^238年U,^232年Th,⁴⁰K的贡献同样的外部事件γ辐射剂量个体(19]。

剂量收到的每一个成员的人口可以极大地考虑不同来源不同。事实上,虽然所有的人都可以受到一些辐射的来源,在其他情况下,只有少数人可以暴露。例如,考虑天然放射性,这可以发现在所有的土壤,因此人口暴露所有的辐射剂量。相反,考虑医疗风险的情况下,只有人直接参与医疗辐射可以接收辐射剂量(10]。

因为目前的研究代表了第一个检查更详细的环境调查,它提供了一个有趣的和有益的源描绘自然辐射等效剂量率在土壤和水域的卡拉布里亚地区,位于意大利南部。研究的初步结果说明全球概述区域设置和显示有许多未来的调查需要。特别是,探索和映射天然放射性核素的活动是必要的,需要以信息环境辐射水平评估电离辐射与人体之间的互动。因此,在本研究旨在调查量化的辐射剂量,从环境辐射,为了检测可能的辐射引起的公共卫生风险从自然资源。此外,这一调查获得的数据可以导致全球放射性数据银行,从而允许更详细的评估剂量测定的数量在全球范围内的平均值。贡献数据银行尤其重要,因为这些数据允许更好地理解低强度辐射的影响人类健康。

2。网站描述

Crati盆地是世界上最大和最重要的卡拉布里亚地区盆地(20.]。它有一个2447.7公里²周长约320公里,海拔从海平面到海拔2258米,平均海拔597 m a.s.l。(图1)。由于其尺寸,在盆地包括水域水文地理的系统流动产生几个地质结构。盆地的气候在很大程度上是受到它的影响及其在地中海盆地的中间位置(21- - - - - -23]。事实上,炎热的夏天地中海气候,夏季温暖干燥,冬季温和多雨,特征后的盆地Koppen-Geiger分类(24]。

Crati盆地是一个抑郁的地壳块平行接壤的缺点和局限性,通过尸罗的地块东部,西部和南部的沿海链,Pollino集团北方代表卡拉布里亚北部的三个地貌构造高点。第一个是由深成岩和变质结晶岩石,第二个通过结晶和沉积岩,最后一个由碳酸盐和硅质碎屑的沉积岩。

地质,它是由一系列的品牌pliocenic沉积物覆盖在古生代intrusive-metamorphic复杂(图2)。岩性组合的最后一个特点是副片麻岩,黑云母片岩,和灰色千枚状的石英片岩,绿泥石,莫斯科,经常受到风化过程的影响(25]。

沿海链显示,沿着它的边缘,中新世沉积物的特点是底砾岩的存在通过沙子,砂岩,砂屑石灰岩、粘土;Messinian蒸发岩沉积组成的集团,泥灰岩、石灰岩和粘土夹层的石膏。基底microconglomerate和砂岩进化粘土上新世早期沉积的特点。多基因集团通过土地肥沃的粘土、砂和砂岩其次是土地肥沃的泥土,后退的沙子,和企业集团区别上上新世更新世序列。在这最后的梯田海洋沉积物中更新世发生。最后,全新世冲积矿床沿主要河流平原出现(26]。

正如在区域土壤地图1:250000规模27)的主要土壤类型研究区不同土壤中度分化差,如冲积土、Leptosols,红砂土,始成土,Calcisols, Umbrisols,黑土更发达的变性土和淋溶土28)和新成土,始成,软土,变性土,湿润29日]。中间土壤属性之间的典型的冷和亚热带气候特征卡拉布里亚地区(30.]。这些特性产生明显季节性在放射性核素标记对比温度和相对湿度31日]。

有关研究领域的春泉根据Gaglioti et al。32),他们是碳酸氢盐碱土和chloride-sulphate碱土水域。这些结果反映了全球研究区岩性环境。事实上,沿海链,主要构成钙质和碳酸盐岩石(提供高Ca^{2 +}、镁^{2 +}和HCO^{3 -}在水中离子浓度),而在尸罗地块由侵入岩浆或变质岩(提供高₄^{2 -}和Cl^{- - - - - -}在水中离子浓度)。

3所示。方法

3.1。样本收集和测量装置

在这项研究中,99年春季水和表面土壤样品进行分析。鉴于盆地的维数(约2400公里²),采样点的数量反映了几个露头研究区域地质构造。

在这些样本位置,天然放射性核素的等效剂量率( )决定在离地面1米的使用 , ,和高灵敏度探测器在盖革-缪勒管和与外部探针奈(Tl)。

在样本收集、水质参数(温度、pH值和电导率)检测到原位,卡拉布里亚大学的实验室。空气温度也被测量。测量设备的技术规格表表示1。

3.2。等效剂量和健康风险

辐射剂量,达到身体的组织和器官,链本身的身体的一部分影响,暴露途径;因此,没有放射性的吸附贝克勒尔汽车一样的平等的辐射剂量。为了评估各种辐射的差异,具有不同的生物学影响,单位“等效剂量”(象征 ),的计量单位是西韦特(Sv),通常采用。定量,等效剂量生物学意义高于吸收剂量。

计算 ,乘法的器官或组织的吸收剂量(DT)辐射权重因子,wR,是必需的。车手是严格相关类型和入射辐射的能量。它的值是1 x射线、伽马射线,和β粒子和高质子( ),中子(车手是5至20取决于能源),α粒子,和沉重的片段( )(33]。

致命的癌症风险的估计一个个体, ,由方程(定义1)[34]: 在哪里风险系数等于0.05西韦特地表伽马辐射剂量(35),是等效剂量率。

4所示。结果与讨论

结果表明,的意思春天的水是97.07μSv / h,最大值为175μSv / h和至少31μSv / h(表2)。此外,意思是97.92表面土壤μSv / h,最大值为147μSv / h和至少31μSv / h(表2)。

测量的主要描述性统计参数图所示3。

皮尔森相关系数分析应用于确定水理化性质之间的关系,土壤、水和放射性物质。

发现了低相关系数之间的水电导率和pH值值等于0.057和0.1,分别。相反,一个合理的之间的相关性被发现在水和土壤。这种关系与一些岩石(深成岩和变质结晶)的尸罗地块和沿海链,Crati盆地土壤所强加的。

根据Guagliardi et al。13),一个强大的控制放射性物质可以被考虑评估最重要的pedogenetic特性卡拉布里亚地区的土壤中显示地图(27]。土壤采样位置涉及几种土壤类型和地质背景。最高的值已检测到的位置以土壤类型,主要源自igneous-metamorphic岩石(图4)或在相当年轻的冲积土等土壤Leptosols,始成土。相反,在旧的土壤构成企业集团和金沙(淋溶土和砂性土),较低的值主要是记录。

尸罗的地块,主要矿物组成的岩石包含K, U, Th。独居石、锆石和钾长石负责明显活动的放射性核素。具体来说,独居石,主要的放射性核素^232年Th系列的^238年U系列出现。斜长石和总长石含量与你相关的活动。同样,主矿物(如钾长石、莫斯科和黑云母)和neo-formed伊利石等层状硅酸盐粘土,这是一种常见的风化的产物主要云母(36),含有钾。

类似的结果可以为等效剂量评估利率在海域(图5)。根据Gaglioti et al。32),采样水域起源的钙质和碳酸盐岩石海岸链和侵入岩浆或变质岩尸罗的地块,因此,他们的等效剂量率进行岩性的元素分布。

为了评估健康的影响,研究地点的土壤辐射剂量率计算考虑到联合国核辐射效应科学委员会(19)建议使用0.007倍获得单位的辐射剂量(μSv / h)(在空气吸收剂量率μGy / h)。研究区土壤辐射剂量率从4429年不等μGy /小时到21000μGy / h和13989年的平均值μGy / h。这个值的范围内的世界平均价值5700μGy /小时(19),但意思是2倍。

土壤中的平均有效剂量面积是97.92μSv / h。使用方程(1),这个值会导致致命的癌症风险 每年每个人。

如今,全球执行的几项研究结果,它已经普遍认识到,对于辐射剂量低于100毫西弗,癌症过剩[未发现统计学意义37- - - - - -43]。健康危害评价表明,没有明显的放射性影响的人口发生在研究区。这并不免除科学界关注这些问题,因为即使是一个低水平的辐射剂量下,没有发生损伤,长期接触会导致健康损害。

5。结论

电离辐射自然和人为来源他人类接触,因此对人类健康构成潜在风险。

从这个调查结果评估提供一个初步评价的背景暴露水平Crati盆地在卡拉布里亚地区。对土壤和水,最高的值被发现在的位置产生主要来自igneous-metamorphic岩石与土壤类型和/或在相对年轻的土壤。相反,最低的值发生在旧的土壤对企业集团和金沙。

这些等效剂量率不构成严重放射性危害健康的人口环境。然而,长期接触剂量水平可以构成严重的健康风险。结果可以可靠地作为参考的评估值等效剂量由于自然环境中的放射性物质。

数据可用性

的数据支持本研究的发现可以从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。