中华放射医学与防护杂志  2026, Vol. 46 Issue (2): 117-120   PDF    
加强航空机组人员职业照射与健康管理
邓君1 , 李梦雪1 , 邱兵2,3 , 张琳4 , 何懿5 , 殷召雪1 , 孙全富1     
1. 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 中国疾病预防控制中心辐射防护与核应急重点实验室,北京 100088;
2. 中国民航大学空中交通管理学院,天津 300300;
3. 中国民用航空局民用航空医学中心(民航总医院)民航公共卫生应急管理办公室,北京 100123;
4. 民航上海医院 民航华东地区管理局航空人员体检鉴定中心,上海 200336;
5. 上海市疾病预防控制中心,上海 201107
[摘要] 近年来, 随着对人工辐射源所致职业照射的管控日益完善, 天然辐射源如航空机组人员受到的宇宙射线照射备受重视。航空机组人员人均年有效剂量显著高于传统医学、工业应用以及核燃料循环等放射工作人员, 其累积剂量所致健康效应风险值得关注。本期专题聚焦航空机组人员职业照射和健康管理现状及最新研究进展, 报告民航领域宇宙射线职业照射剂量相关工作成果, 并综述健康效应和防护管理等研究进展。本文就我国航空机组人员职业照射与健康管理工作进行梳理与总结, 并提出建议, 以期进一步加强航空机组人员职业照射监管, 推动航空机组人员接受的宇宙射线照射纳入职业病危害因素目录, 从而更好保障航空机组人员的职业健康, 助力"健康中国"建设。
[关键词] 航空机组人员    宇宙射线    职业照射    职业健康    管理    
Strengthening the management of occupational exposure and health of aircrew
Deng Jun1 , Li Mengxue1 , Qiu Bing2,3 , Zhang Lin4 , He Yi5 , Yin Zhaoxue1 , Sun Quanfu1     
1. China CDC Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, National Institute of Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China;
2. College of Air Traffic Management, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China;
3. Public Health Emergency Management Office, Civil Aviation Medicine Center, Civil Aviation Administration of China (Civil Aviation Hospital), Beijing 100123, China;
4. Civil Aviation Shanghai Hospital, Aviation Personnel Medical Appraisal Center of CAAC East China Regional Administration, Shanghai 200336, China;
5. Shanghai Municipal Center for Disease Control and Prevention, Shanghai 201107, China
[Abstract] In recent years, with the increasingly well-established control of occupational exposure caused by artificial radiation sources, the occupational exposure arising from existing exposure situation including natural radiation sources has attracted considerable attention, especially the exposure of aircrew to cosmic radiation. The average annual effective dose to aircrew is significantly higher than to the traditional radiation workers, like those in medical uses of radiation, industrial uses of radiation, the nuclear fuel cycle, and others. The health effects of aircrew caused by the cumulative radiation dose is worthy of attention. With focus on the latest advancements and current status in the management of occupational exposure and health of aircrews, this special issue reports the related research outcomes of occupational exposure arising from cosmic radiation in civil aviation field and summarize the research advancement in health effects and radiation protection. This paper gives brief analysis, summary and suggestion of the work related to occupational exposure and health management of aircrew. The aim is to further strengthen the regulatory control of occupational exposure of aircrew and promote the inclusion of such exposure in the list of occupational disease hazards, so as to better protect the occupational health of aircrew and contribute to the construction of "Healthy China" program.
[Key words] Aircrew    Cosmic ray    Occupational exposure    Occupational health    Management    

在传统人工辐射源(放射源、射线装置等)计划照射所致放射工作人员职业照射得到日趋完善的管理和控制后,现存照射导致的工作人员职业照射受到重视。其中特别是矿山的氡暴露和航空机组人员受到的宇宙射线照射。

地球持续暴露于来自太阳系外和太阳的高能粒子环境中,前者称为银河宇宙辐射(galactic cosmic rays,GCR),后者称为太阳宇宙辐射。此外,地球偶尔还会受到太阳高能粒子爆发(即太阳粒子事件,solar particle events,SPEs)的冲击。1912年,奥地利物理学家维克多·赫斯(Victor Hess)借助高空气球实验发现宇宙射线,并因此于1936年获得诺贝尔物理学奖。航空机组人员,也称空勤人员,包括飞机驾驶员、飞行机械员、乘务员、航空安全员。航空机组人员受到宇宙射线照射导致的剂量受飞行高度、地磁纬度和太阳活动周期共同影响。在常规飞行高度及赤道区域,电子/正电子与中子构成辐射剂量的主要成分,质子次之。相比之下,在高纬度地区,辐射剂量主要来源于中子。此外,随着飞行高度增加,比质子更重的原子核(如α粒子)开始对辐射剂量产生贡献。

一、航空机组人员数量增加迅速

根据国际航空运输协会(International Air Transport Association,IATA)[1]的数据,2025年估计的航班数量为3 890万,旅客数量为49.82亿人次。联合国原子辐射效应科学委员会(United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR)2020/2021报告显示,全球2010—2014年航空机组人员数量为75万人[2]

进入新世纪以来,随着我国经济社会的飞速发展,我国航空机组人员的数量大幅增加。根据历年的民航行业发展统计公报[3-5],2006年,我国大陆地区有3~4万航空机组人员,2013年有飞行员3.55万人、乘务人员5.33万人,2018年分别增加到61 492人和103 397人,2019年分别为67 953人和108 955人。2020—2022年略有下降,2023年分别为86 091人和86 520人[3]。另外,航天员因宇宙射线导致的职业照射及其防护也是当前国内外关注的热点之一。截至神舟二十一号载人飞船任务发射(2025年10月31日23时44分),我国神舟系列载人飞船共执行16次载人飞行任务(含神舟二十一号,共计28名航天员、44人次),累计在轨总时长4 800余人天。根据文献,目前在国际空间站和天宫空间站的航天员每天因接受宇宙射线导致的剂量为0.18 mSv[6],连续工作6个月,累计剂量约为32 mSv,低于目前职业照射的单一年份年剂量限值(50 mSv)[7]。宇宙射线不仅对航空航天人员造成职业照射,也是未来执行月球和火星等深空探索需要考虑的重要职业危害因素之一。

二、航空机组人员人均年有效剂量显著高于传统放射工作人员

宇宙射线的一个特点是组分复杂,且随着海拔高度有明显的不同,各个组分的能谱很宽,直接测量有一定难度。目前普遍是采用蒙卡模拟计算程序,基于飞行时间、地磁维度和高度等进行估算。

根据UNSCEAR 2020/2021报告[2],现存照射场景导致的工作人员的人均年有效剂量远高于传统的接受人工源的放射工作人员(0.1~0.6 mSv),例如非煤矿山矿工的人均年有效剂量为2.5 mSv,航空机组人员的人均年有效剂量为2.7 mSv。

根据国内的报道[8],2011年我国飞行人员和乘务人员的人均年有效剂量分别为1.52 (0.76~1.90) mSv和1.90 (1.52~2.66) mSv。早期UNSCEAR报告[9]显示,长途飞行航空机组人员的人均年有效剂量约为3~5 mSv,超过了公众的照射限值(1 mSv/年)。特别需要强调,国际放射防护委员会(International Commission on Radiological Protection,ICRP)一直认为普通旅客因航空旅行接受到宇宙射线照射的剂量相对于其他途径(比如室内氡和医疗照射)接受的剂量而言可以忽略。除去可能需要做好风险说明以外,不需要进行特殊的管理。但因个人事由或公务需求,尤其是因公频繁飞行的特殊旅客(如信使人员),可能需要做进一步考虑。

三、宇宙射线导致的航空机组人员的健康效应

放射防护的最基本理论假设是电离辐射导致的随机性效应,主要是辐射致癌效应,不存在剂量阈值,其癌症风险随着剂量的增加而呈比例地增加(LNT假设)。考虑到航空机组人员的年剂量可能较高,其癌症风险值得关注。在过去几十年间,针对航空机组人员癌症风险已开展一些流行病学调查和研究,包括队列和横断面研究。但ICRP认为,基于现有流行病学证据,尚无法得出航空机组人员癌症风险与受宇宙射线照射之间存在关联的明确结论,评估航空机组人员的癌症风险不仅要考虑宇宙射线,还应综合评估除电离辐射外的其他各种潜在危险因素的可能影响[10]。应关注航空机组人员中孕妇与胎儿的健康,向女性航空机组人员告知宇宙射线对胚胎/胎儿的潜在风险。对于怀孕的航空机组人员,航空公司应根据ICRP的建议,在得知员工怀孕后,对其工作职责进行调整,并采取针对性辐射防护措施。

特别值得关注的是,韩国自2012年7月26日起实施了《生活周边辐射安全管理法》,要求监管部门制定必要的安全指南,航空运输者执行安全指南。2013年交通部发布了《乘务员宇宙辐射安全管理规定》。2021年首次将1名航空机组人员罹患的白血病认定为工伤[11]。2021年5月将1名女性航空机组人员罹患的乳腺癌认定为工伤[11-12]。2023年11月,又认定1名航空机组人员罹患的胃癌为工伤[11]

四、基本标准和专项标准中的相关要求

1991年,ICRP第60号出版物[13]首次将航空机组人员纳入职业照射范畴。2016年,ICRP发布了第132号出版物《航空宇宙辐射的放射防护》[10](正在译为中文),建议为了实施最优化原则,使用与个人可能受到的照射水平相适应的分级方法。目的是将个人最大受照剂量控制在合理水平。ICRP认为应当传播并提高关于宇宙辐射认识的信息,支持在利益相关方的决策中开展知情决策。具体建议包括:①通过教育培训计划向航空机组人员单独告知宇宙辐射相关信息。②对航空机组人员所受辐射剂量进行评估。③记录航空机组人员的个人辐射剂量与累计剂量。相关数据应向本人提供,并应保存合理期限——该期限至少不应短于相关人员的预期寿命。④在选定参考剂量基准水平并与相关航空机组人员协商后,适时调整飞行排班计划。

国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)等国际组织于2014年发布了新版电离辐射安全和防护基本标准《国际辐射防护和辐射源安全基本安全标准》(一般安全要求第3部分,GSR Part 3)[14],其明确了现存照射场景包括宇宙辐射引起的对航空机组人员和宇航员的照射,提出了4条对监管机构和雇主的具体管理要求。

2025年12月,我国新修订的《民用航空法》发布,自2026年7月1日起施行。此次修订是对现行民航法实施30年实践经验的全面总结,是对民航业快速发展,行业规模、服务能力、安全水平不断提高的行业需求的有效回应,对航空机组人员的健康提出了原则性要求。对于航空机组人员的放射防护安全管理,我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)[7]中首次明确喷气飞机飞行过程中航空机组人员所受的天然源照射列为职业照射(第3.1.3.2b),并制定了专项放射防护标准《空勤人员宇宙辐射控制标准》(GBZ 140-2002)[15]。然而20余年来,这两项标准未作修订和更新,已无法完全适应民航业快速发展的新形势下航空机组人员的放射防护需求。同时,值得注意的是,无论是监管部门还是用人单位对航空机组人员接受的宇宙射线的管理尚未纳入日常管理。

目前我国已有近20万航空机组人员,因为国土幅员辽阔,加之有大量的高纬度北美欧洲等国际航线,航空机组人员受到宇宙射线导致的职业照射需要关注。

本期我们汇集了8篇论文,涉及对国内航线宇宙射线中子剂量的直接测量、航线有效剂量估算模型建立、极地与非极地航线宇宙辐射剂量比较分析、国内外航空机组人员健康效应研究综述,以及航空机组人员高空辐射职业防护研究进展和航空机组人员职业照射管理、职业健康管理的概述等。

党的十八大以来,我国在现存照射情况导致的职业照射预防控制方面做了大量工作。2013年,明确将矿工高氡暴露导致的肺癌列入职业性放射性肿瘤;2015年,将矿工受到的氡及其短寿命子体照射列入国家职业病危害因素目录;2024年修订颁布了《非铀矿山工作场所放射防护标准》(GBZ 256-2024)[16]

“十五五”期间,我们呼吁:进一步加强民航领域辐射相关基础研究和技术支撑工作,研制自主可控的航空机组人员剂量估算开源软件,研制机载宇宙辐射剂量监测仪,加强宇宙射线健康效应研究,建立航空机组人员健康影响队列。深入贯彻以人民健康为中心的发展理念,积极推动将航空机组人员接受的宇宙射线纳入国家职业病危害因素目录,修订《空勤人员宇宙辐射控制标准》(GBZ 140-2002),航空主管部门要采取实际行动落实ICRP等防护建议,共同努力确保我国航空机组人员的职业健康。

利益冲突  无

作者贡献声明  邓君负责论文撰写;李梦雪负责文献调研与整理和参与论文撰写;邱兵、张琳、何懿参与文献调研和论文撰写;殷召雪、孙全富指导论文修改

参考文献
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