卡波迪菲乌梅湖（Capodifiume Lake）中氡的环境与健康风险评估：对喀斯特含水层系统中氡浓度升高的现象进行研究

《Journal of Environmental Radioactivity》：Environmental and health risk assessment of radon in Capodifiume Lake: Investigating elevated radon levels in a karst aquifer system

本研究分析了意大利卡波迪富姆湖氡的来源、行为及环境影响，采用RAD7检测器和伽马能谱仪，结合ERICA工具评估辐射风险，发现地质因素和沉积物是主要来源，需加强监测和缓解措施。

　　

Michele Guida|Simona Mancini|Serpil Ak?zcan Pehlivano?lu|Nata?a Todorovi?|Mariarosaria Falanga|Jovana Nikolov|Marina Poje Sovilj|Vanja Radoli?|Igor Miklav?i?|Albina Cuomo|Domenico Guida

环境放射性实验室（AmbRA），萨莱诺大学物理系及国家核物理研究所（INFN），地址：Via Giovanni Paolo II, 132, 84084, Fisciano, SA, 意大利

摘要

本文研究了位于意大利坎帕尼亚地区帕埃斯图姆平原的卡波迪菲乌梅湖（Capodifiume Lake）中氡的来源、其在水生系统中的行为，以及氡对环境和健康可能产生的影响。虽然氡通常在室内空气污染和地下水污染的背景下被研究，但其在湖泊环境中的存在和行为同样值得关注。评估环境环境中（包括湖泊和其他水体）氡暴露带来的风险对于有效的风险管理至关重要。此外，本研究还利用伽马光谱法测定了卡波迪菲乌梅湖土壤和植物样本中的放射性核素活性，这些数据有助于评估该地区的放射性影响。ERICA（环境风险评估与管理工具，Environmental Risk from Ionizing Contaminants: Assessment and Management）是一个综合软件系统，用于评估对人类健康和环境的放射性风险，确保人类健康和生态完整性得到保护。通过整合氡浓度数据、生态风险评估和放射性核素活性分析，本研究提供了一种全面的方法来理解和管理湖泊环境中的放射生态风险。研究结果强调了定期监测和实施有效缓解策略的必要性，以保护公众健康和确保环境安全。

引言

氡（²²²Rn）是一种天然存在的放射性气体，由地壳中的铀-238衰变产生。由于其放射性特性，长期暴露会带来严重的健康风险，尤其是肺癌。尽管关于室内空气和地下水中的氡已有大量研究，但其在湖泊环境中的行为和影响却较少被关注（IARC, 2013; WHO, 2009; Wilson et al., 2024）。

本研究旨在调查位于意大利坎帕尼亚地区帕埃斯图姆平原的卡波迪菲乌梅湖中的氡浓度。该地区具有复杂的地质和水文地质特征，非常适合研究氡的动态变化。卡波迪菲乌梅湖的氡浓度显著高于典型的奇伦托喀斯特泉群（Cilento karst spring complex）平均水平，这使其成为研究的理想地点（Guida et al., 2013; Lettieri and Tirri, 2014）。

了解这些湖泊中氡的来源和行为对于评估其潜在的环境和健康风险至关重要。氡可能来自地质构造中的含铀矿物，通过地下水传输，并从石灰华沉积物中释放到湖水中。这些过程共同影响了环境中的氡总体水平。

通过整合特定地点的氡浓度数据、生态风险评估和放射性核素活性分析，本研究旨在全面了解该地区的氡风险。ERICA工具将用于评估对生物体和环境的放射性风险，为风险估计和管理提供有力框架。

研究还包括利用伽马光谱法测定湖泊区域土壤和植物样本中的放射性核素活性，这些数据有助于评估卡波迪菲乌梅湖的放射性影响。通过探讨放射生态暴露的环境和健康影响，并提出定期监测和缓解策略，本研究旨在保护公众健康和确保环境安全。

研究结果强调了定期监测和实施有效缓解策略的必要性，以管理天然水体中的氡风险。了解氡出现的地质和水文地质背景将有助于制定有针对性的干预措施，减少暴露并保护人类和生态健康。

地质贡献

湖泊中的氡主要来源于周围地质构造中含铀矿物的衰变。这些矿物存在于湖泊下方和周围的沉积物及岩石中。衰变过程产生氡气，氡气可以从沉积物扩散到水中。氡的产生受到矿物组成和地下水中铀浓度的影

使用RAD7探测器测定氡

氡浓度的测量使用了DURRIDGE COMPANY Inc.生产的RAD7氡探测器。RAD7探测器是一种便携式实时氡探测器，采用固态硅探测器测量氡及其子体的α粒子，检测限低于0.37 Bq/L。它可以在多种介质中检测氡浓度，并通过连接的软件提供即时读数和详细分析（Todorovi? et al., 2012）

案例研究：ERICA工具在氡风险评估中的应用

意大利坎帕尼亚地区帕埃斯图姆平原的卡波迪菲乌梅湖区域是使用ERICA工具进行氡风险评估的实际例子。表1展示了卡波迪菲乌梅湖水样中的氡浓度。选择这些监测站点的坐标是通过Leica Geosystems公司的GS20 Professional Data Mapper测量的，基于它们在研究地下水与地表水相互作用方面的相关性。这些数据被输入ERICA工具中进行分析

结论

本研究全面评估了卡波迪菲乌梅湖系统中氡的浓度及其相关放射性核素的活性，结合了直接测量结果和生态及放射性风险评估工具。结果显示，湖泊某些区域的氡浓度较高，表明地质构造、地下水输入和石灰华沉积物是氡释放的主要因素。通过对土壤、沉积物的伽马光谱分析

CRediT作者贡献声明

Michele Guida：撰写、审稿与编辑、验证、监督、概念构思。Simona Mancini：调查、数据分析、数据管理。Serpil Ak?zcan Pehlivano?lu：方法论设计、调查、数据管理。Nata?a Todorovi?：初稿撰写、验证、数据分析、概念构思。Mariarosaria Falanga：验证、监督。Jovana Nikolov：验证、监督、概念构思。Marina Poje Sovilj：初稿撰写、验证

作者声明

我们确认本出版物不存在已知的利益冲突，且本研究未获得可能影响其结果的任何重大财务支持。

我们声明本手稿为原创作品，此前未发表，目前也未在其他地方接受发表审查。所有署名作者均已阅读并批准了本手稿，且没有其他符合条件的人员参与其中

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢塞尔维亚共和国科学技术发展与创新部（拨款编号：451-03-137/2025-03/200125和451-03-136/2025-03/200125）的财政支持。