印度希隆高原东部楔形区域地震活跃的科皮利断层带内，室内222Rn和220Rn暴露的放射风险评估

《Applied Ocean Research》：Radiological risk assessment of indoor 222Rn and 220Rn exposure in the seismically active Kopili Fault Zone on the eastern wedge of the Shillong Plateau, India

本研究在印度东部谢朗岭的地震活跃Kopili断层带地区，通过单次进入孔径剂量计和沉积型子体传感器（使用LR-115(II)核轨迹探测器）对房屋内222Rn和220Rn及其子体的浓度进行为期3个月的冬季监测。结果显示：222Rn平均浓度213.4 Bq/m3（135.3-457.5 Bq/m3），220Rn平均浓度178.2 Bq/m3（101.4-305.8 Bq/m3），均超过WHO和ICRP阈值，部分房屋超过300 Bq/m3的ICRP上限值。高浓度归因于基底岩中铀矿化、地震活动导致气体迁移及房屋通风不足。计算得222Rn和220Rn平衡等效浓度比为0.07（0.04-0.10），平均吸入有效剂量0.9 mSv。建议改进通风结构和建筑防护。

　　在印度东北部的地震活跃区域，特别是位于喜马拉雅山脉东侧的锡里昂高原东部边缘的Kopili断层带，研究人员对室内环境中放射性气体氡（Rn）及其子体的浓度进行了详细调查。该研究的发现表明，这些地区的房屋中，氡的浓度显著高于世界卫生组织（WHO）和国际辐射防护委员会（ICRP）设定的健康标准。这种高浓度可能与该地区下方富含铀的前寒武纪片麻岩带有关，同时地震活动的频繁发生也加剧了气体的迁移和积累。此外，房屋内部通风不良也是导致室内氡浓度升高的一个关键因素。

研究中采用的测量方法包括单入口针孔剂量计和基于沉积的子体传感器，这些设备使用了LR-115（II）核径迹探测器。这种技术能够有效地捕捉和记录室内环境中氡及其子体的长期暴露情况。测量工作持续了三个月，时间覆盖了冬季（12月至2月），以确保数据的全面性和代表性。通过这些测量，研究人员不仅获得了氡的浓度数据，还对氡的子体进行了分析，特别是区分了“附着”和“未附着”两种子体形式。这一区分对于理解氡对健康的影响至关重要，因为附着和未附着子体在人体呼吸系统中的沉积行为和辐射效应存在显著差异。

研究结果显示，²²²Rn的浓度范围在135.3至457.5 Bq/m3之间，平均值为213.4 Bq/m3；而²²⁰Rn的浓度范围则在101.4至305.8 Bq/m3之间，平均值为178.2 Bq/m3。这些数值均超过了WHO和ICRP的推荐限值。值得注意的是，某些典型的阿萨姆式房屋甚至超过了ICRP设定的300 Bq/m3上限，这表明在该地区居住的居民面临较高的健康风险。这些高浓度的放射性气体不仅对肺部造成直接危害，还可能通过附着子体在人体呼吸系统中不同部位沉积，进一步增加癌症和其他健康问题的风险。

研究还对两种子体形式的平衡等效浓度进行了计算，包括²²²Rn和²²⁰Rn的平衡等效浓度（EERC和EETC）。未附着子体与附着子体的比例范围在0.04至0.10之间，平均为0.07。这一比例与全球范围内报告的范围（0.01至0.5）相符，说明该地区的子体行为在一定程度上具有普遍性。然而，由于未附着子体的颗粒更小且扩散性更强，它们更容易深入肺部，并沉积在肺泡间质区域，从而对敏感组织产生更大的辐射影响。相比之下，附着子体更容易沉积在上呼吸道，对血液的吸收能力较弱。

此外，研究还评估了在测量期间，由²²²Rn、²²⁰Rn及其子体引起的总有效吸入剂量（EIDs）。这些剂量范围在0.6±0.2至1.6±0.3 mSv之间，平均值为0.9 mSv。虽然这些剂量在短期内可能不会对健康造成明显影响，但长期暴露于此类放射性气体仍然可能增加癌症风险。特别是对于居住在地震活跃区域的居民来说，由于该地区频繁的地质活动，土壤和岩石的结构不断变化，这可能导致氡的迁移和积累更加复杂，进一步增加了室内环境中的放射性气体浓度。

研究还指出，室内氡的浓度受到多种因素的影响，包括地质特征、土壤类型、通风条件以及建筑物的结构。在该地区，由于地壳运动频繁，土壤和岩石的裂隙结构更加发达，这为氡的迁移提供了更多的通道。同时，地下富含铀的岩石，如花岗岩、片麻岩、页岩和砂岩，也可能导致室内氡浓度升高。这些岩石中的铀在衰变过程中会释放出氡，而氡又会通过土壤和岩石的裂隙进入室内环境。因此，地质特征在很大程度上决定了室内环境中氡的浓度水平。

除了地质因素，房屋的通风状况也是影响室内氡浓度的重要因素。在许多地区，由于建筑设计和使用习惯，房屋内部通风不良，导致氡的浓度难以降低。特别是在地震活跃区域，建筑物可能受到不同程度的破坏，这进一步加剧了通风不良的问题。因此，改善通风条件对于降低室内氡浓度至关重要。此外，一些传统的房屋结构，如阿萨姆式房屋，可能在设计上缺乏现代建筑的通风系统，使得室内氡的浓度更容易累积。

研究还强调了对放射性气体及其子体的长期监测的重要性。由于这些气体在自然环境中普遍存在，且对人体健康具有潜在危害，因此定期监测室内环境中的氡浓度有助于及时发现风险并采取相应的防护措施。特别是在地震活跃区域，由于地质活动频繁，氡的浓度可能随时间波动，因此需要持续的监测和评估。此外，对于高癌症发病率的地区，如印度东北部，监测放射性气体的浓度尤为重要，因为这可能与该地区的地质特征和环境条件密切相关。

研究的结论表明，Kopili断层带的房屋中，²²²Rn和²²⁰Rn的浓度显著高于其他地区。这些浓度不仅超过了WHO和ICRP的推荐限值，还表明该地区的居民面临较高的健康风险。因此，为了降低长期暴露于放射性气体带来的健康风险，研究人员建议采取一系列措施，包括改善通风条件和进行建筑物结构的修改。这些措施不仅有助于减少室内氡的浓度，还能够有效降低其子体对呼吸系统的危害。

此外，研究还提到，这些高浓度的放射性气体可能与该地区的地质活动密切相关。地震活动会导致地壳应力和应变的变化，从而促进地壳或地幔中的流体向地表迁移，改变断层区域的地质化学特性。这些流体可能携带放射性气体，使其更容易进入室内环境。因此，地震活动不仅影响了氡的迁移，还可能加剧其在室内环境中的积累。这种复杂的地质和环境相互作用使得该地区的室内氡浓度难以预测和控制。

研究还对数据的可用性和研究的资助来源进行了说明。所有数据均来自本文中的表格，这些表格提供了支持研究结论的详细信息。研究得到了棉大学校内部研究项目（IHRP）的资助，这一资助使得研究能够在该地区进行，并获得准确的数据。此外，研究的作者对所有支持和帮助完成研究的人员表示了感谢，这表明该研究得到了广泛的支持和合作。

总的来说，该研究揭示了印度东北部地震活跃区域室内环境中放射性气体的高浓度问题，并强调了这些浓度对居民健康的影响。通过采用先进的测量技术和分析方法，研究人员能够全面评估这些气体的浓度及其子体的行为。研究的结论不仅为该地区的居民提供了重要的健康信息，还为相关政策的制定和实施提供了科学依据。未来，需要进一步的研究来探索更多因素对室内氡浓度的影响，并开发有效的防护措施，以确保居民的健康安全。