中华放射医学与防护杂志  2015, Vol. 35 Issue (10): 721-724   PDF    
辐射水平和影响研究进展——庆祝联合国原子辐射影响科学委员会成立60周年
潘自强    
100822 北京, 中国核工业集团公司科技委

联合国原子辐射影响科学委员会(UNSCEAR)自1955年成立以来,在辐射水平和影响方面开展了大量研究工作,出版了近30部科学报告。这些报告已成为各国政府和组织对辐射源影响评估的依据,将其作为评估辐射危害、制定辐射防护和安全标准以及审管辐射源的科学基础。正如国际原子能机构(IAEA)原总干事汉斯·布里克斯(Hans Blix)在庆祝科学委员会50周年庆典大会上所说,“没有UNSCEAR多年来的巨大工作,就不可能实现安全事务必要的国际协调一致”。为了使更多人了解UNSCEAR,在此UNSCEAR成立60周年之际,就笔者了解的UNSCEAR的情况做一简要介绍。

一、UNSCEAR简介

UNSCEAR是根据1955年12月3日联合国大会通过的第913(X)号决议成立的。作为联合国大会的一个科学委员会,是在联合国系统内唯一授权的、评价和报告有关电离辐射照射水平和影响的机构。世界各国政府和组织依赖委员会对辐射源和影响的评估,将其作为评估辐射危害、制定辐射防护和安全标准以及审管辐射源的科学基础,在联合国系统内,IAEA应用这些评估结果,履行其法定的制订辐射防护标准和导则的职责。

UNSCEAR最初由联合国大会确定的15个成员国组成,包括阿根廷、澳大利亚、比利时、巴西、加拿大、捷克斯洛伐克、埃及、法国、印度、日本、墨西哥、瑞典、英国、美国和苏联。要求成员国政府委任1名科学家(包括相应的候补者及其顾问)作为国家代表。1973年12月14日,联大通过第3154C号决议,UNSCEAR的成员国可以增至20个,新增成员国是德意志联邦共和国、印度尼西亚、秘鲁、波兰和苏丹。1986年12月3日,联大通过第41/62B号决议,成员国增加至21个,邀请中国为成员国。20世纪90年代,俄罗斯和捷克分别代替苏联和捷克斯洛伐克。2011年12月9日,联大通过第60/70号决议,成员国可以增加至27个,新增成员国是白俄罗斯、芬兰、巴基斯坦、韩国、西班牙和乌克兰。UNSCEAR办事机构1974年前设在美国纽约,之后设在奥地利维也纳。通常,每年召开一次大会。大会除成员国代表团参加外,通常邀请IAEA、国际卫生组织(WHO)、国际劳工组织(ILO)、国际放射防护委员会(ICRP),以及国际辐射单位和测量委员会(ICRU)等国际组织参加。

UNSCEAR成立之初研究的主要问题是核武器试验的影响。1958年和1962年向联合国大会提交了两份报告,对人类因核试验所遭受的电离辐射水平以及这些照射的可能影响提出了全面的评估。这两份报告为“关于禁止大气层核武器试验的部分禁止试验条约”谈判达成一致意见及1963年签署提供了科学基础。大气层试验停止后,UNSCEAR的研究逐步转向有关核能和平利用和军事应用,以及天然辐射源和人工辐射源所引起的电离辐射水平及其影响的研究,系统地评价了全球和区域的医学照射,以及公众和工作人员的照射水平和影响。

UNSCEAR成立以来,出版了近30份重要出版物,这些出版物已成为有关辐射水平和影响科学资料的主要来源。

二、 我国参加UNSCEAR活动的概况

我国在1984年参加IAEA后,就开始考虑申请加入UNSCEAR,1985年通过国家原子能机构向UNSCEAR提出了申请,很快得到联大的批准,在1986年成为UNSCEAR的成员。最先委任的代表和顾问是我国著名的辐射防护和效应研究专家魏履新、李德平和吴德昌。

我国参加UNSCEAR后,积极参与了UNSCEAR的工作,提供了我国有关研究成果。其中主要有:中国天然放射性环境本底调查、中国核工业三十年环境评价、中国阳江高本底辐射研究、中国核工业辐射水平和效应、中国几个高氡地区居民肺癌流行病学调查和福岛事故后中国大陆地区131I和137Cs污染状况等。为了系统研究和总结中国辐射水平和效应方面的工作,在国家原子能机构、国家核安全局和原卫生部的支持下,开展了有关研究工作,并于2010年出版了《中国辐射水平(中文版)》,在2011年出版了英文版。在此基础上,继续深入开展了有关研究工作,有望在2016年出版《中国辐射水平和效应(影响)》。主要内容包括:①总论;②天然辐射源;③人为活动引起的公众照射;④燃煤发电和核能发电链对公众产生的照射;⑤人为活动引起的天然辐射水平的升高;⑥职业照射;⑦医疗照射;⑧放射生物效应;⑨辐射事故照射。

为了使我国公众了解UNSCEAR,在2000年前先后翻译出版了UNSCEAR的主要出版物。

三、 UNSCEAR近期的研究成果

近十年来,UNSCEAR先后发表了2006、2008和2013年报告及其科学附件。2006年报告的科学附件包括:附录A 辐射和癌的流行病学研究;附录B 辐射照射导致心血管疾病和其他非癌疾病的流行病评估;附录C 电离辐射的非靶和延迟效应;附录D 电离辐射对免疫系统的效应;附录E 在住房和工作场所中氡引起的效应评估。2006年报告包括:附录A 医学辐射照射;附录B 各种辐射源引起的公众和工作人员照射;附录C 事故辐射照射;附录D 切尔诺贝利事故辐射健康效应;附录E 电离辐射对非人类生物的效应。2013年报告包括:附录A 2011年东日本大地震和海啸后核事故引起的辐射照射水平与影响;附录B 儿童辐射照射的影响。下面介绍近期的主要研究成果。

1. 切尔诺贝利事故的影响(UNSCEAR 2008年报告)

UNSCEAR在大量收集和研究新的研究成果的基础上,在2008年发表了“切尔诺贝利事故产生的辐射引起的健康效应”。这一报告虽然收集和研究了大量的新资料,但其主要结论与委员会1988年和2000年报告实质上是相同的。这些结论是:①134名工厂职工和应急人员受到高辐射剂量照射,导致急性放射病,其中许多人也由于受到β照射而产生皮肤烧伤;②高辐射剂量导致28人在几个月内死亡;③19名急性放射病患者在2006年前死亡,死亡原因是多因素的,一般与辐射照射无关;④皮肤烧伤和辐射相关的白内障是急性放射病患者的主要后遗症;⑤在几十万恢复人员中,在接受较高剂量的人群中观察到了白血病和白内障的发病率升高;⑥在儿童和少年(事故发生时)中观察到了6 000多例甲状腺癌,其中相当一部分可能归因于在1986年饮用受131I污染的牛奶所致。尽管在此人群中甲状腺癌病例还在上升,但到2005年仅死亡15人。虽然已有机构发表了用模型预测普通人群的实体癌病例增加的可能,但对所有人群组来讲,与天然本底辐射照射相比,剂量相对较低。委员会决定不采用模型预测低剂量照射效应的绝对数,因为这种预测存在不可接受的不确定度。根据20年的研究,可以再次确认委员会2000年报告的结论。当年受到切尔诺贝利事故放射性碘照射的儿童和高剂量的应急和抢险恢复人员存在辐射效应增加的风险。居民中受到与天然本底剂量相当或几倍的低水平辐射,没有必要担心会有严重的健康风险。

2. 福岛核电厂事故的影响

2011年3月11日,日本东部大地震引发海啸,导致福岛核电厂6个反应堆中多台发生了严重的堆芯损坏,委员会在2013年报告书中对其影响进行了评估:100~500 PBq 131I和6~20 PBq 137Cs释放到大气中,约为切尔诺贝利的1/10和1/5。先后约撤离居民88 000人。产生了大量放射性固体废物和液体废物。估计成人在撤离前及撤离中所受有效剂量平均不到10 mSv(世界居民平均所受天然本底辐射约为每年2.4 mSv),1岁婴儿所受有效剂量约为成人的1倍。到2012年10月底,大约有25 000名工作人员参加了福岛第一核电厂的现场减灾等活动,事故后19个月期间平均所受有效剂量约为12 mSv,0.7%的工作人员所受剂量超过了100 mSv。受到超过100 mSv的160人的人群未来癌症风险将增加,但预计难于察觉发病率的增加。对海洋和陆地非人类物种产生的照射通常都太小,很难观察到急性效应。对海洋生物的影响限于高放射性水释放点附近。在放射性物质沉降很高的有限区域内,不能排除某些生物的生物学指标发生连续变化。总体而言,笔者认为福岛核事故产生的经济损失是巨大的,但对人和环境的辐射影响是有限的,当然,其影响仍是社会和公众难以接受的。

在2013年之后,委员会继续关注和分析了有关新出版的文献,这些文献的大部分其主要结论与UNSCEAR报告是一致的,没有文献提出与UNSCEAR报告主要结论不同的意见,但有一些数据需要进一步研究和分析。在2015年年会上讨论了现在的情况和今后的工作。

3. 对非人类物种的影响(UNSCEAR 2008年报告)

1996年委员会全面评估了电离辐射对非人类物种的可能影响。自1996年以来,又做了许多工作,以调查和改善评估环境中生物体辐射照射途径的数据和方法;在评估生物体剂量方面也有许多改进。根据切尔诺贝利地区周围对非人类物种的后续观察,得到了新的电离辐射效应数据。许多组织对这些文献进行了综合研究,并就一些案例研发了评价非人类物种潜在效应的新方法。在这些文献中,研究的重点和相应效应水平范围相当宽,不同研究者评价结果的差别也相当大。在总体上说,尚无改变1996年报告结论中的支持性证据。对非人类物种辐射效应的结论是:对最高受照个体<0.1 mGy/h的剂量率,不可能对大多数陆生生物有重要影响,<0.4 mGy/h的剂量率不可能对任何水生生物在群体水平上有任何不利影响。对急性照射,切尔诺贝利事故研究确认,对非人类生物群体,在1 Gy剂量水平之下不可能出现明显的影响。

4. 住宅和工作场所中氡的效应评价(UNSCEAR 2006年报告)

在2006年以前,住宅中氡的风险是根据矿工风险外推的。在委员会2006年报告中,总结了20多项有关居民氡及肺癌的研究。这些研究工作一般都是对氡照射相对风险的评价,均是以在诊断肺癌前居住在该住宅超过25~30年的估算为基础的。最近的研究表明,存在小的、但可检测到的风险,风险随着氡浓度的增加而增加。对长期居住在浓度约100 Bq/m3的住房中居民的超额肺癌相对风险约为16%,其不确定度因子约为3。不确定度因子较高的原因主要是因吸烟引起的。这一结果与从矿工研究结果外推符合得很好。这些研究中包括了我国的研究结果。

5. 辐射照射对儿童的影响(UNSCEAR 2013年报告)

委员会对23种癌症进行了评论,大约对25%的癌症,儿童更灵敏,包括白血病、甲状腺癌、皮肤癌、胸腺癌和脑癌;大约15%的癌症,如结肠癌,儿童与成人相同;大约10%的癌症,如肺癌,儿童对外照射更不灵敏;大约20%的癌症,如食管癌,数据太少,很难得出结论;大约30%的癌症,如霍奇金病(Hodgkin′s)、前列腺癌、直肠癌、宫颈癌等,仅仅有弱相关。

由于成人和儿童身高、体重和器官大小的差异,其所受剂量可能有较大差异。对给定的外照射,儿童自身的屏蔽小,器官所受剂量高于成人。对于沉积在地面的放射性,儿童所受剂量相对较高。对于内照射,由于儿童器官互相更接近,浓集于一个器官中的放射性核素对相邻器官产生的剂量更大。存在许多与年龄相关的新陈代谢和生理因素。对于给定的放射性碘的摄入,儿童甲状腺所受的剂量比成人高8~9倍。但对137Sr,差异就很小。

对于儿童和成人所受电离辐射的效应、机制和风险的差异,继续进行研究是必要的。进一步研究的领域包括:①高天然本底地区;②受到高医疗照射(如介入放射诊断或治疗)的人群。发展能够长期跟踪的儿童辐射剂量数据库。

6. 辐射照射水平(UNSCEAR 2008年报告)

UNSCEAR 2008年报告更新了世界辐射照射水平。其中有几点是值得注意的:①医学照射明显增加,放射诊断所致剂量明显增加。年人均剂量从1988年的0.35 mSv增加到2008年的0.6 mSv。核医学剂量增加了35%。有些发达国家,医学照射已达到天然本底照射水平。美国2006年医学照射已达到3.1 mSv/年,与天然本底相同,其中CT为1.5 mSv,核医学0.8 mSv,介入放射学为0.4 mSv,诊断放射学为0.3 mSv。②人为活动引起的天然辐射水平的升高,明显高于人工放射性应用引起的辐射水平的升高。③目前估计的职业照射总人数约2 280万人,其中约1 300万人是天然照射,约980万人是人工辐射照射。天然照射年人均有效剂量为2.9 mSv。核燃料循环年人均有效剂量约1.0 mSv,较以前明显下降。下降的主要原因是因为采用了更先进的采矿技术,核电厂归一化集体剂量也明显下降。

委员会统计和研究了1945—2007年期间发生的辐射事故。在此期间,核设施发生了38起严重辐射事故,其中26起发生在与核武器工程有关的核设施中。在38起事故中,34起造成人员伤亡,7起导致放射性物质场外事故和明显公众照射。除切尔诺贝利事故外,核燃料循环事故造成29例死亡和68例需要医治的损伤。工业上广泛使用的强辐射源也发生了不少事故。报道的85起这类事故对人员产生的严重照射,其中25例死亡,164例受伤。有29起失控源对公众造成辐射损伤的事故,共有33人死亡。放疗事故常涉及医疗过程的失误。委员会评议了1967年以来的29起报道的事故,涉及45例死亡,613人受伤。可以认为,在医疗照射中,一些死亡和伤害没有报道。单就报道出来的事故伤亡人数而言,也比其他辐射事故的多。

四、 UNSCEAR正在进行的研究和未来的考虑

1. 正在审查的研究报告

正在审议中的科学报告有3份:①放射性物质排入环境对人类产生的辐射照射估算的方法学,报告已经完成,并编写了相应的工作手册,预计明年提交大会审查后可以正式出版。②不同发电链产生的辐射照射的估算。方法学已基本完成,已收集了相当多的数据,但报告要在明年通过还需做很大的努力。③氚和铀的生物效应。文献的评述实质上已经完成,有可能在明年批准。

2. 正在研究或起草的报告

①关于福岛核事故辐射水平和影响2013年报告后的进展。②低剂量率环境辐射照射肿瘤流行病。现在的研究有限,还需做大量工作。③辐射照射(特别是医学和职业照射)数据的收集、分析。

3. 今后的工作计划

在今年召开的委员会上,讨论了4个主题:低剂量辐射照射健康效应、选定辐射照射健康风险估算、在放射治疗后衍生癌风险估算,以及核工业对生物的辐射影响评价。决定首先启动辐射照射健康效应和相关风险估算。

低水平剂量健康效应和健康风险估算是辐射防护的基础,现在辐射防护标准都是基于线性无阈的假设,以及由此推导的可合理达到的尽可能低水平(ALARA)的原则。对于这些问题,在科学上一直存在不同的看法。在过去的20年中,UNSCEAR对这些问题,如适应性反应、旁效应或辐射刺激效应,进行了研究。在2012年发表了用于指导科学委员会将来工作计划的白皮书“低剂量辐射作用的生物学机制”,这个报告的主要结论是:近年来,有文献报道在高和低剂量辐射照射下的基因和蛋白质表达不同,但是这些报道缺乏一致性,也没有指明这些现象与辐射相关疾病的关系。免疫响应和炎症反应与疾病有明确的关联,但辐射照射,特别是低水平照射,对这些生理过程的影响尚没有一致的看法。委员会认为:①继续鼓励开展可能对人类致病的低剂量辐射影响机制的研究;②考虑进一步发展基于生物学基础的风险模式;③如果有新的资料,3~4年后可以再进行评价。在今年5月底召开的UNSCEAR会议又提出了这个问题,但未达成一致意见。

附件:

在2000年前翻译出版的UNSCEAR出版物

UNSCEAR 1972年向联合国大会提交的报告和科学附件(原子能出版社,1978年)中,科学附件包括:A. 环境辐射;B. 医疗照射产生的剂量;C. 职业性照射产生的剂量;D. 电离辐射的其他各种来源。

UNSCEAR 1977年向联合国大会提交的报告(原子能出版社,1986年)中,科学附件包括:A. 评价人体所受照射时使用的概念和量;B. 天然辐射源;C. 核爆炸产生的放射性污染;D. 核动力生产中产生的放射性污染;E. 职业性照射产生的剂量;F. 医疗照射;G. 辐射对人的致癌作用;H. 辐射的遗传效应;I. 辐射致癌作用的实验研究;J. 内照射对发育的影响。

UNSCEAR 1982年向联合国大会提交的报告和科学附件《电离辐射与效应》(《辐射防护通讯》编辑组,1984年)中,科学附件包括:A. 剂量评价模式;B. 天然辐射源照射;C. 技术发展造成的天然辐射照射;D. 氡和钍射气及其衰变产物的照射;E. 核爆炸造成的照射;F. 核动力生产造成的照射;G. 医疗照射;H. 职业照射;I. 辐射遗传效应;J. 照射的非随机效应;K. 辐射引起的寿命缩短;L. 辐射与其他物理、化学和生物因素;M. 复合时的生物学效应。

UNSCEAR 1993年向联合国大会提交的报告和科学附件《电离辐射与效应》(原子能出版社,1995年)中,科学附件包括:A. 天然辐射源的照射;B. 人工辐射源的照射;C. 医用辐射照射;D. 职业辐射照射;E. 辐射致癌机理;F. 剂量和剂量率对辐射随机性效应的影响;G. 辐射的遗传效应;H. 辐射对人脑发育的影响;I. 儿童的远期确定性效应。

UNSCEAR 1994年向联合国大会提交的报告和科学附件《电离辐射与效应》(原子能出版社,1996年),科学附件包括:A. 辐射致癌的流行病学研究;B. 细胞和机体对辐射的适应性反应。

UNSCEAR 1996年向联合国大会提交的报告和科学附件(原子能出版社,1999年),附件:辐射对环境的效应。

UNSCEAR 2000年向联合国大会提交的报告及科学附件(山西科学出版社),科学附件包括:卷I 辐射源A. 剂量评价方法;B. 天然辐射源的照射;C. 人工辐射源对公众的照射;D. 医用辐射照射;E. 职业辐射照射;卷II F. DNA修复与突变;G. 低剂量辐射的生物效应;H. 辐射与其他因子的复合效应;I. 辐射致癌的流行病学评估;J. 切尔诺贝利事故的照射剂量及效应。