《Journal of Environmental Radioactivity》：Radiological dose assessment of waterborne radon and Monte Carlo–based evaluation of lifetime excess cancer risk in uranium mining regions of South Africa
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氡（222Rn）是一种天然存在的放射性惰性气体，存在于地下水中，尤其是在铀含量丰富且采矿活动广泛的地区，如南非。本研究采用统一方法进行多地点比较评估，是南非首批在概率性终生超额癌症风险（LECR）框架中明确整合摄入和水-空气吸入途径的研究
氡（222Rn）是一种天然存在的放射性惰性气体，存在于地下水中，尤其是在铀含量丰富且采矿活动广泛的地区，如南非。本研究采用统一方法进行多地点比较评估，是南非首批在概率性终生超额癌症风险（LECR）框架中明确整合摄入和水-空气吸入途径的研究之一。利用RAD7氡监测仪，研究人员测量了来自Carletonville、Wedela、Mokopane、Beaufort West和Sutherland的80个钻孔的氡浓度，以计算总有效剂量和终生超额癌症风险。氡浓度范围为18?±?2至369?±?96 BqL?1，总平均值为127?±?32 BqL?1，导致总有效剂量（摄入+水载氡释放至室内空气后的吸入）范围为0.09?±?0.02至1.87?±?0.50 mSvy?1。计算的平均氡浓度超过了世界卫生组织（WHO）的参考水平100 BqL?1。尽管平均总有效剂量低于国际放射防护委员会（ICRP）的公众剂量限值1 mSvy?1，但结果表明存在不可忽视的公共卫生问题，需要采取缓解措施。蒙特卡洛模拟（100,000次迭代，仅水途径）得到的平均终生超额癌症风险（LECR）为2.58?×?10?3，中位数为2.36?×?10?3，两者均高于美国环境保护署（USEPA）可接受风险阈值1?×?10?4。这分别相当于在70年寿命内每百万人中约2580和2360例额外癌症病例，且100%的模拟迭代超过了美国环境保护署阈值。报告的风险仅反映水载途径；土壤气体和建筑材料贡献（通常主导总室内吸入剂量）未被测量。即便如此，单独的水载组分在整个模拟分布和所有采样点均超过了国际风险基准，支持建立明确的国家水中氡法规、系统监测以及补充性室内空气氡评估。
氡（
222Rn）是一种来自铀（
238U）衰变系列的天然放射性惰性气体，在地下水中富集，尤其在铀矿丰富的南非，其释放的α粒子可造成DNA损伤，被世界卫生组织（WHO）和国际癌症研究机构（IARC）列为一类致癌物，是肺癌第二大诱因。南非拥有百年采矿历史，大量铀矿尾矿和废石释放放射性核素至地下水，但现有国家饮用水标准（SANS 241:2015）未设定水中氡的特定限值，且缺乏系统性概率风险评估。因此，研究人员在Carletonville、Wedela、Mokopane、Beaufort West和Sutherland五个地质和辐射特征各异的区域，采集80个钻孔水样，开展多地点比较评估，旨在量化水载氡的放射学剂量和终生超额癌症风险（LECR），为政策制定提供依据。研究使用RAD7氡监测仪和WAT-250闭路除气协议测量氡活度浓度，计算摄入和吸入途径的年有效剂量，并基于蒙特卡洛模拟（100,000次迭代）进行概率风险评估，参数包括氡浓度（对数正态分布）、水摄入率（对数正态）、平衡因子（贝塔分布）、室内暴露时间（贝塔分布）等，同时采用Spearman秩相关进行全局敏感性分析。样本直接来自钻孔排放点，使用防氡玻璃瓶采集，24小时内分析，确保原位浓度保持。结果显示，氡浓度范围为18?±?2至369?±?96 BqL
?1，总体均值127?±?32 BqL
?1，其中64%的样品超过WHO参考水平100 BqL
?1；总有效剂量（摄入+吸入）范围为0.09?±?0.02至1.87?±?0.50 mSvy
?1，均值0.65?±?0.17 mSvy
?1，尽管低于ICRP公众剂量限值1 mSvy
?1，但所有点位均超过WHO饮用水剂量准则0.1 mSvy
?1。蒙特卡洛模拟得到的平均LECR为2.58?×?10
?3，中位数为2.36?×?10
?3，100%的模拟迭代超过USEPA可接受风险阈值1?×?10
?4，分别对应每百万人约2580和2360例额外癌症病例。在保留的小标题结果中，通过普通克里金插值发现空间分布差异显著，Mokopane均值最高（207 BqL
?1）且Kruskal-Wallis检验证实其显著区别于其他四个点位（p<0.001）；Beaufort West显示清晰浓度梯度，高值区靠近历史铀矿（Ryst Kuil）；无采矿活动的Sutherland（对照点位）均值仍达96 BqL
?1，接近WHO阈值，表明自然地质源即可产生显著放射性风险。氡浓度与矿山距离的Spearman秩相关为ρ=-0.29（p=0.01），线性回归仅解释7%方差，提示采矿与铀含量地质体部分混杂。经验分布呈右偏态（Shapiro-Wilk检验p=0.008），驱动非参数检验的使用。概率风险评估中，点位分层蒙特卡洛显示所有模拟分布均超过USEPA阈值，Sutherland风险中位数亦达阈值的20倍。敏感性分析表明，汇总模拟中水氡浓度（CRnw）是主导驱动因子（Spearman ρ=+0.93），但在Mokopane由于源项浓度高度集中，水摄入率成为主要贡献者（ρ=+0.68）。讨论部分强调，本研究的LECR仅反映水载途径，未包含土壤气体和建筑材料贡献（通常主导室内吸入剂量），因此实际总风险预估更高；同时仅基于一次旱季采样，未纳入季节性变化，未监测物理化学参数及直接室内氡，也未进行实验室间比对，限制了结果的代表性和计量稳健性。研究结论翻译如下：本研究系统评估了南非五个地质辐射区的80个钻孔中
222Rn活度浓度，平均氡浓度超过WHO参考水平，最大值为参考水平的3.7倍。Mokopane点位均值最高且统计显著。总有效剂量均值超过WHO饮用水剂量准则，部分接近或超过ICRP限值。蒙特卡洛模拟显示水载途径LECR均值2.58?×?10
?3，100%模拟超USEPA阈值，即使对照点位也超20倍，表明南非水载氡风险不限于矿区。研究结果支持南非制定水中氡监管限值，开展系统监测，并进行室内空气氡补充评估。
