10.3.1 放射性污染
放射性污染主要指人工辐射源造成的污染，如核武器试验时产生的放射性物质、生产和使用放射性物质的企业排出的核废料。另外，医用、工业用、科学部门用的X射线源及放射性物质镭和钴、发光涂料、电视机显像管等，都会产生一定的放射性污染。
一、放射性污染来源
1.天然放射性来源
1）宇宙射线
宇宙射线是一种从宇宙空间射向地球的高能粒子流，其中尚未与地球大气圈、岩石圈和水圈中的物质发生相互作用的称为初级宇宙射线，主要成分包括约85%的质子、约14%的α粒子及少于1%的重核。由初级宇宙射线与物质相互作用形成的次级宇宙射线，主要由π介子、μ介子和电子等亚原子粒子组成。宇宙射线的迁移分布受纬度和海拔高度的影响。由于大气层对宇宙射线有强烈的吸收作用，宇宙射线的强度随着高度的升高而急剧升高，大约在海拔22 km处达到极大值。在不同的纬度地区，宇宙射线的强度也不相同。宇宙射线的强度随时间也有变化，往往具备一定的周期性，它与太阳活动和星际间的磁场也有一定的关系。
2）宇生放射性核素
宇宙射线与大气圈中物质的相互作用，产生了大量的放射性核素，在这些核素中大部分是以散裂形式产生的碎片，也有一些是稳定原子与中子或介子相互作用产生的活化产物。它们的分布也受海拔高度和纬度的影响，其模式特点与宇宙射线相似。
3）原生放射性核素
我们把在地球形成期间出现的放射性核素称为“原生放射性核素”。与地球同时形成的放射性核素有很多，但具有足够长半衰期而一直存在至今的却为数不多，意义最重大的有40 K、238 U和232 Th三个。它们通过放射性衰变，产生一系列的放射性子体，广泛地分布于地球环境中（表10-5），主要储存于岩石圈中，且在不同的地区浓度差异较大，主要受基岩类型、成因、矿物化学组成、土壤及植被发育程度和类型的影响。
表10-5 土壤、岩石和水中天然放射性核素含量
地球环境中的原生放射性污染，主要是指那些原子序数大于83的元素产生的。这些放射性元素一般分为铀系、钍系和锕系3个系列。它们主要储存在基岩中，通过放射性衰变，产生大量的α、β和γ射线，对地球环境产生强烈的影响。铀系主要衰变产物见表10-6。
表10-6 铀系主要衰变产物
此外，由于土-气、水-气的相互作用，大气中的原生放射性核素污染也较普遍，主要有氡及其子体污染（表10-7）。空气中氡的浓度受多种因素的影响，同一地点，氡的浓度可能会相差10倍。一般来说，空气中氡的浓度常常受地面岩石、构造、建筑物材料、空气通风状况的影响。
表10-7 空气中氡的浓度
2.人为放射性来源
除大气层核试验造成的全球性放射性污染之外，核能生产、放射性同位素的生产和应用也会导致放射性物质伴随着气态或液态流出物的释放而直接进入环境。放射性物质或核材料储存、运输及处置则可能造成放射性物质直接进入环境。
1）核工业
核工业的废水、废气、废渣的排放是造成环境放射性污染的重要原因。此外铀矿开采主要分为地下开采和大规模露天开采。其对环境的影响主要包括粉尘的产生及放射性核素的扩散。此外，非铀矿山的开采也同样可能产生放射性污染，如中国云南个旧锡铜多金属矿山的氡污染，已构成严重的危害。
2）核试验
核试验特别是大气层核试验造成的全球性污染要比核工业造成的污染严重得多，因此全球已经严禁在大气层进行核试验。
3）核电站
核电站排入环境中的废水、废气、废料等均具有较强的放射性，会造成对环境的严重污染。因此，核电站的建设必须合理规划布局，采用多层有效的防护和严格的管理，才能避免事故，减轻污染。
4）核废物处理
对核工业产生的放射性废物处理通常有两种方法：一种是利用环境的自净能力把待处理的物质稀释到无害的水平；第二种方法是保留和隔离法，即把放射性材料迁移到远离人类和生物圈的地方。在上述处理过程中，常常会因为种种原因而造成人为放射性污染。(https://www.daowen.com)
5）放射性利用
放射性核素在医学、工业、农业、科学研究和教育方面的实际和潜在的用途达几千种，在放射性核素的生产、运输、应用和处理的各个环节都有可能将放射性污染排入环境。
6）生活中的放射性污染
生活中的放射性污染来源广泛，进入人体的途径多种多样，它们相互作用，长期对人体发生影响，可造成对机体的慢性损害。
（1）石材放射性污染。石材的放射性主要与地质结构、生成年代和条件有关。
（2）燃煤的放射性污染。许多燃煤烟气中含有微量铀、钍、镭-226、钋-210及铅-210等，可随空气及被烘烤的食物进入人体。
（3）饮用水中的放射性污染。我国不少水源受到天然或人工的放射性污染。某些使用储藏放射性物质的厂矿及肿瘤医院排放的废水，可对水源及水生植物造成放射性污染。
（4）新宅的放射性污染。由于地基、岩石或矿渣、大理石装饰板等往往含有一定的氡，可对新房（尤其是通风不良时）造成放射性污染。
（5）香烟中的放射性污染。烟叶中含有镭-226、钋-210、铅-210等放射性物质，其中以钋-210为甚。
（6）食品中的放射性污染。鱼及许多水生动植物都可富集水中的放射性物质。某些地域茶叶和冶炼厂等附近区域的蔬菜中放射性物质的含量也都普遍偏高。
二、放射性污染的危害和影响
和人类生存环境中的其他污染相比，放射性污染有以下特点：一旦产生和扩散到环境中，就不断对周围发出放射线，永不停止，其半衰期即活度减少到一半所需的时间从几分钟到几千年不等；自然条件的阳光、温度无法改变放射性核同位素的放射性活度，人们也无法用任何化学或物理手段使放射性核同位素失去放射性；放射性污染是通过发射α、β、γ或中子射线来伤害人的，α、β、γ、中子等射线辐射都属于致电离辐射，致电离辐射对于人（生物）危害的效果（剂量）具有明显的累积性，很少剂量的辐照如果长期存在于人身边或人体内，就可能长期累积，从而对人体造成严重危害；放射性污染既不像化学污染那样多数有气味或颜色，也不像噪声、振动、热、光等污染那样，公众可以直接感知其存在；放射性污染的辐射，哪怕强到直接致死人的水平，人类的感官对它都无任何直接感受，从而采取躲避防范行动，结果只能继续受害。
1.产生危害的原理、途径及程度
放射线引起的生物效应，主要是使机体分子产生电离和激发，破坏生物机体的正常功能。这种作用可以是直接的，即射线直接作用于组成机体的蛋白质、碳水化合物、酶等而引起电离和激发，并使这些物质的原子结构发生变化，引起人体生命过程的改变；也可以是间接的，即射线与机体内的水分子起作用，产生强氧化剂和强还原剂，破坏有机体的正常物质代谢，引起机体系列反应，造成生物效应。由于水占体重的70%左右，所以射线间接作用对人体健康的影响比直接作用更大。射线对机体作用是综合性的（直接作用加间接作用），在同等条件下，内辐射（例如氡的吸入）要比外辐射（例如γ射线）危害更大。大气和环境中的放射性物质，可经过呼吸道、消化道、皮肤、直接照射、遗传等途径进入人体，一部分放射性核素进入生物循环，并经食物链进入人体。
放射性核素进入人体后，由于它具有不断衰变并放出射线的特性，以及放射性环境、放射性诊断等对人体直接辐照，即内照射和外照射，使体内组织失去正常的生理功能并给组织造成损伤。其中氡的危害最为显著，1998年WTO公布放射性氡为人类癌症的主要致病元凶之一。
花岗岩等石材大量用于居室美化。居室放射性污染在加剧，其原因之一就是石材中含有镭-226、钍-232、钾-40等放射性元素，它们在衰变过程中产生氡气：钍衰变成镭，镭衰变成氡。它被吸入人体后放出α、β、γ粒子，造成内照射。氡及其子体具有α、β、γ三种衰变形式，三种衰变的特性不同，对人体危害程度各异，其中以α射线的内照射危害最大，因为它的射程短，可集中在人体小范围内进行强烈的内照射，使小范围的机体组织承受高度集中的辐射能而造成损伤。如在呼吸道器官中的α粒子的射程正好可以轰击到支气管上皮基底细胞核上，造成严重的呼吸道疾病，乃至肺癌。近年来还发现氡不仅诱发肺癌，还可能诱发白血病、胃癌、皮肤癌等。
2.对人的危害
人和动物因不遵守防护规则而接受大剂量的放射线照射，吸入大气中放射性微尘或摄入含放射性物质的水和食品，都有可能产生放射性疾病。放射病是由于放射性损伤引起的一种全身性疾病，有急性和慢性两种。前者因人体在短期内受到大剂量放射线照射而引起，如核武器爆炸、核电站的泄漏等意外事故，可产生神经系统症状（如头痛、头晕、步态不稳等）、消化系统症状（如呕吐、食欲减退等）、骨髓造血抑制、血细胞明显下降、广泛性出血和感染等，严重患者多数致死。后者因人体长期受到多次小剂量放射线照射引起，有头晕、头痛、乏力、关节疼痛、记忆力减退、失眠、食欲不振、脱发和白细胞减少等症状，甚至有致癌和影响后代的危险。白细胞减少是机体对放射线照射最为灵敏的反应之一。
放射性辐射可诱发致癌机理，目前有两种假说：一是辐射诱发机体细胞突变，从而使正常细胞向恶细胞转变；二是辐射可使细胞的环境发生变化，从而有利于病毒的复制和病毒诱发恶性病变。除致癌效应外，辐射的晚期效应还包括再生障碍性贫血、寿命缩短、白内障和视网膜发育异常。不同X射线剂量对人体的损伤与1次全身受到大剂量的照射后可能引起的症状分别如表10-8和表10-9所示。
表10-8 不同X射线剂量对人体损伤的估计
续表
表10-9 1次全身受到大剂量的照射后可能引起的症状
放射线对孕妇及胎儿的影响很大，放射线能够穿透人体，使组织细胞和体液发生物理与化学变化，引起不同程度的损伤，胚胎或胎儿对X射线及各种射线敏感性更高。根据照射量和照射期的不同，分别会出现以下后果：致死效应、致畸效应、致严重智力低下、致癌效应。
