尼日利亚科吉州洛科贾地下水天然放射性的生物物理评价及其健康影响

《Applied Radiation and Isotopes》：BIOPHYSICAL EVALUATION OF NATURAL RADIOACTIVITY IN GROUNDWATER OF LOKOJA, KOGI STATE, NIGERIA, AND ITS HEALTH IMPLICATIONS

　　

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  方法学创新：采用Bland-Altman分析对LSC氡测量结果进行RAD7电子探测器验证（R² = 0.97；平均偏差 ?0.6 Bq/L），为资源受限环境中的未来监测提供了稳健的框架
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  洛科贾89%的地下水来源中镭-222超过了USEPA最大允许浓度（MCL）
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  年有效剂量（0.238 mSv/y）超过了WHO/ICRP的参考水平（0.1 mSv/y）
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  吸入途径主导了氡暴露（约为摄入途径的2.8倍）
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  尼日利亚缺乏饮用水放射性核素的数值标准
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  提出分阶段监管方法：针对²²²Rn从100 Bq/L逐步降低至11.1 Bq/L

章节摘要

引言

饮用水是人类健康的基础，然而其由天然放射性核素决定的辐射质量在常规水质评估中经常被忽视[1]。地表水和地下水均含有可变浓度的放射性核素，这些放射性核素来源于铀（²³⁸U）衰变系和钍（²³²Th）衰变系，以及原始放射性核素⁴⁰K，它们通过含水层岩石的地球化学相互作用溶解到水中[2]。其中，²²²Rn（氡）

研究区域与地质背景

洛科贾是尼日尔中北部科吉州的首府，地理位置大约在北纬7°48′至7°51′、东经6°38′至6°40′之间，面积约200 km²。该市位于尼日尔河与贝努埃河交汇处，占据着战略位置[14]。研究区域是比达盆地南部的一部分，位于尼日利亚基岩复层范围内。该基岩复层由前寒武纪至下古生代的结晶岩组成，经历了多个阶段

描述性统计

表1列出了所有测量的放射性核素活度浓度和年有效剂量的描述性统计结果。大多数变量近似服从正态分布（Shapiro-Wilk p > 0.05），这证明了使用参数统计检验的合理性。年有效剂量（AED）表现出轻微的正态性偏离（Shapiro-Wilk p = 0.045）；然而，考虑到在n=28时参数检验对中等程度非正态性的稳健性，以及使用非参数替代方法所得结果的相似性，采用参数结果

方法学创新：LSC方法经RAD7验证

本研究为资源受限环境中的氡监测引入了重要的方法学进展。LSC测量与RAD7电子探测器的交叉验证表明，更易获取且成本更低的LSC方法能够达到与参考电子方法相当的准确性。在全部浓度范围内，强相关性（R² = 0.97）和狭窄的95%一致性界限（±2.4 Bq/L）验证了LSC方法适用于常规监测

结论

本次对尼日利亚科吉州洛科贾28个地下水来源中天然放射性的生物物理评估得出了几项重要发现：

• 1.
  在本研究所使用的特定暴露假设、剂量模型、样本人群和比较标准下，²²⁶Ra、²²⁸Ra、²³²Th和⁴⁰K的活度浓度均在WHO和USEPA的指南范围内。根据这些标准，这些γ发射放射性核素通过摄入不会造成显著的辐射健康风险。
• 2.
  ²²²Rn

建议

• 1.
  扩大监测：对科吉州所有地方政府辖区的地下水中的氡进行全面测绘，采用经季节性采样以捕捉时间变异性，利用已验证的LSC方法。在做出区域推断之前，需要进行更广泛的空间和季节性调查。
• 2.
  公众宣传活动：向居民普及氡的健康风险、通风和终端用水处理（曝气系统、颗粒活性炭过滤器）方面的知识，针对特定人群

CRediT作者贡献声明

Aruwa N/A Arome：撰写——初稿、验证、方法论、调查、概念化。Achor Mathias Ogwo：撰写——审阅与编辑、资源、项目管理

未引用参考文献

[32]。

披露声明

作者声明在准备本手稿期间未收到任何资金、拨款或其他支持。作者没有相关的财务或非财务利益需要披露。

伦理审批

本研究不涉及人类参与者或动物受试者。水样是在获得当地社区领袖许可的情况下，从公共可访问的钻井和井中采集的。无需伦理审批。

数据可用性声明

当前研究期间生成和分析的数据集可通过合理请求向通讯作者获取。采样点的GPS坐标以补充材料（表S1）提供。方法学验证数据（LSC与RAD7对比）以补充表S2提供。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能影响本文所述工作的客观性。

致谢

作者感谢扎里亚能源研究与培训中心的技术人员提供的实验室支持。感谢洛科贾社区成员的合作，他们允许研究者进入其钻井和井中采样。作者还感谢匿名审稿人提出的建设性意见，这些意见提高了本手稿的质量。

Aruwa Arome|Achor Mathias Ogwo