近几十年来,许多国家明显认识到地下水是最重要的自然资源之一 (Zektser and Everett, 2014)。地下水占世界淡水储量的 97%,使其成为饮用水的关键来源,也是家庭和公共使用的宝贵资源 (Abanyie et al., 2023)。由于地表水资源的持续污染,其在平衡人类消费供水方面的作用每年都在增长。
在半干旱地区,地表河流在某些时期会干涸,地下水成为主要供水来源 (ANA, 2019)。在许多情况下,可以在消费者附近汲取这些地下水。在此背景下,地下水的使用在水资源经济管理中起着至关重要的作用。井构建技术和泵送方法的改进使得能够以越来越多的数量和深度提取水,从而促进向城市、工业和灌溉项目供水 (Milan et al., 2023)。
然而,地下水质量受含水层地质组成以及水与周围岩石之间相互作用的强烈影响 (Amaral et al., 2022)。这些相互作用可能导致矿物溶解,包括天然放射性物质 (NORM),如铀和钍,以及它们的衰变产物,如镭。这些元素通过岩石侵蚀和风化进入各种环境组分 (Ahmad et al., 2018; Cinelli et al., 2019)。为了评估人体暴露,有必要评估水质,包括重金属浓度和放射性核素的存在。
饮用水中放射性核素的存在构成重大健康风险,尤其是当它们在人体中积累时。镭由于其与钙的化学相似性,优先积累在骨骼中。长期暴露于这些元素会增加随机效应的风险 (WHO, 2017; Wojtkowska et al., 2022)。另一方面,某些金属(Cu、Fe 和 Zn)可能是生物体发育基本功能所必需的。然而,过量时它们有害甚至致命,毒性与必需性之间的差异很小 (Fernández et al., 2022)。在发展中国家,不安全的饮水、卫生和卫生设施每年导致约 140 万人死亡 (WHO, 2023)。
每个国家都有关于水质必须满足的要求的法律规章。在巴西,卫生部第 888/21 号法令建立了控制和监测人类消费水质的程序,包括饮用水标准 (Brasil, 2021)。它定义了放射学、化学、微生物学和感官质量的要求。现有的国际和国内水质标准便于解决由此产生的问题。
巴西北部由结晶岩组成,具有各种火成岩和变质岩。研究表明,结晶岩,特别是花岗岩,是铀矿物的主要来源 (Valcarcel et al., 2020)。因此,研究聚焦于帕拉伊巴州的西部塞里多地区,该地区的地质构造已知含有异常水平的 NORM (Marques et al., 2019)。尽管存在关于该地区存在 NORM 的信息,但关于饮用水中放射性核素健康影响的流行病学研究结果尚不确定,需要进一步研究。
鉴于此情况,本研究有三个互补的目标。第一,监测帕拉伊巴州西部塞里多地区经处理和未经处理水源的放射学、化学和微生物学质量,并验证其是否符合饮用水标准。第二,通过估计与 226Ra 和 228Ra 摄入相关的放射剂量来评估潜在的健康影响,并识别可能对消费者构成风险的化学参数。第三,应用水质指数作为综合和沟通监测结果的工具,从而支持该地区的风险沟通和水资源管理。