NORM从业人员粪便钍排泄监测的再评估：基于最新生物动力学模型的职业辐射暴露研究

本研究针对矿物加工行业从业人员吸入含钍粉尘的辐射风险，通过重新评估历史粪便生物监测数据，应用ICRP最新生物动力学模型，发现粪便钍生物测定法能有效监测不溶性钍粉尘暴露，但需考虑采样时间、个体生理及饮食本底干扰。研究为NORM行业辐射防护提供了重要方法学依据。

　　

在矿物加工和稀土提取行业，从业人员长期暴露于含天然放射性物质（NORM）的粉尘环境中，其中钍（Th）及其衰变产物的辐射风险尤为突出。传统个人空气采样（PAS）方法对粗颗粒粉尘的捕获效率存在争议，而粪便生物测定作为个体监测手段，其应用价值亟待基于现代生物动力学模型的重新评估。

澳大利亚伊迪斯·科文大学（Edith Cowan University）医学与健康科学学院的Gregory S. Hewson*团队，在《Radiation Protection Dosimetry》发表的研究中，对两名单晶石工厂工人10天内的粪便钍排泄数据进行再分析。研究采用UK Health Security Agency开发的Taurus内照射剂量评估软件（版本2.2），基于ICRP《职业摄入放射性核素》（OIR）系列最新模型，比较了生物测定与PAS的摄入量估算差异，并评估了粪便监测在现代NORM作业中的适用性。关键技术包括：1）ICP-MS定量粪便中²³²Th和²³⁸U活性；2）采用10μm AMAD（空气动力学中值直径）气溶胶假设进行生物动力学建模；3）结合工作周期（5天暴露+5天监测）分析排泄动力学。

主要研究结果

粪便生物测定数据
数据显示两名工人在5天暴露期间粪便²³²Th排泄总量达3950-8060 mBq，Th:U活性比（7:1）显著高于环境本底（3:1），证实职业暴露特征。

模型拟合分析

Taurus软件拟合显示，生物测定推算的日均²³²Th摄入量（3.2-3.7 Bq d^-1）是PAS估算值（1.25 Bq d^-1）的2.5-3倍，提示传统PAS可能低估粗颗粒暴露。

剂量学评估
鼻呼吸与口呼吸模式导致有效剂量差异达2.5倍（0.95 vs 2.40 mSv/5天），突显呼吸模式参数的关键影响。

铀排泄分析

²³⁸U排泄量经本底校正后（20 mBq d^-1）推算的剂量仅为钍系列的1/11，验证单晶石粉尘中铀贡献可忽略。

结论与意义

该研究证实粪便钍生物测定对不溶性NORM粉尘暴露监测具有独特价值，但需优化采样策略——暴露结束后24小时内采集样本可最大限度减少本底干扰。发现PAS系统低估粗颗粒（AMAD 14μm）暴露的现象，为矿物加工行业改进辐射监测方案提供了实证依据。研究建立的动态排泄模型（图2）为周期性作业人员的剂量评估提供了新工具，对稀土、钽等NORM处理行业的辐射防护具有普适指导意义。