一、粉煤灰中放射性物质的来源

粉煤灰中的天然放射性核素主要来自原煤中的铀（U）、钍（Th）及其衰变产物（如镭-226、氡-222、钍-232）。这些核素在煤燃烧过程中部分富集于粉煤灰中，其放射性比活度通常为100-500 Bq/kg（背景土壤约50 Bq/kg），部分高铀煤产出的粉煤灰可达1000 Bq/kg以上。

二、放射性物质的危害机制

放射性物质的危害通过外照射和内照射两种途径实现：

外照射

粉煤灰中的放射性核素（如镭-226）持续释放γ射线，长期暴露可能损伤皮肤、眼睛，增加皮肤癌风险。

若粉煤灰用于建材（如砖、混凝土），居住者可能因墙体释放的γ射线受到持续照射。例如，某研究显示，用高放射性粉煤灰制备的砖，居住者年有效剂量可达0.5-1.0 mSv（国际标准为1 mSv/年），长期接触可能增加白血病风险。

内照射

粉煤灰中的放射性核素（如镭-226）若以可溶性盐形式存在，可通过呼吸道或消化道进入人体，在骨骼中蓄积，释放α粒子破坏骨细胞，引发骨肿瘤。

氡-222（镭的衰变产物）是气体，易从粉煤灰堆场或建材中逸出，通过呼吸进入肺部，在支气管上皮细胞中衰变，释放α粒子损伤DNA，增加肺癌风险。世界卫生组织（WHO）将氡列为Ⅰ类致癌物，其致癌性仅次于吸烟。

三、放射性物质的暴露场景

建材使用

墙体释放的γ射线：直接照射人体，增加外照射剂量。

氡气析出：从建材中释放的氡气在室内积聚，通过呼吸进入人体，引发内照射损伤。

若粉煤灰放射性超标，用于制备砖、混凝土等建材后，居住者可能通过以下途径暴露：

案例：印度某电厂用粉煤灰制备的砖，镭当量活度达500 Bq/kg（标准应＜370 Bq/kg），居住者年有效剂量达1.2 mSv，超过国际标准，需采取限制使用或处理措施。

堆场管理不当

粉煤灰堆场未覆盖或防渗措施不足，放射性核素可能随雨水渗入地下水，居民饮用后可能引发内照射损伤。

堆场扬尘中的放射性核素（如钍-232）可附着于颗粒表面，通过呼吸道进入人体，增加肺癌风险。

职业暴露

粉煤灰生产、运输或处理过程中的工人（如堆场清理工、建材生产工）可能因长期接触高浓度放射性物质，面临更高的健康风险。

研究数据：某电厂工人肺组织中镭-226含量较对照人群高3倍，肺癌死亡率增加1.5倍，与氡暴露相关。

四、典型案例分析

中国某电厂粉煤灰建材调查

问题：部分粉煤灰砖的镭当量活度达450 Bq/kg（超标20%），居住者年有效剂量达0.8 mSv。

后果：长期居住者出现乏力、头晕等症状，儿童血细胞计数异常率较对照区高30%，可能与放射性暴露相关。

处理：对粉煤灰进行水泥固化处理，降低放射性核素溶出，建材放射性符合标准后重新使用。

美国某堆场周边居民健康调查

问题：堆场未覆盖，粉煤灰扬尘中的钍-232浓度达0.5 Bq/m³（标准应＜0.1 Bq/m³），周边居民肺癌发病率较对照区高2倍。

后果：居民呼吸道症状（如咳嗽、咽痛）发生率增加40%，肺功能检测异常率升高25%。

处理：对堆场实施覆盖、喷淋降尘措施，周边空气钍-232浓度降至0.05 Bq/m³，居民健康指标逐步改善。

五、防护建议与风险控制

源头控制

优化燃烧工艺（如低温燃烧、分级配风），减少放射性核素挥发和富集。

添加抑制剂（如石灰石、硫化物）固定放射性核素，降低其迁移性。

末端处理

对粉煤灰进行洗选、重力分选或化学提取，降低放射性核素含量。

采用水泥固化或化学稳定化技术，减少放射性核素溶出，符合建材使用标准（如中国GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》）。

环境监管

对粉煤灰堆场实施覆盖、防渗和淋溶水收集措施，防止放射性物质渗入环境。

定期监测周边空气、水和土壤中的放射性核素浓度，确保符合标准（如空气钍-232浓度应＜0.1 Bq/m³）。

个人防护

接触粉煤灰时佩戴防尘口罩（如N95）、手套和防护服，避免直接接触皮肤和呼吸道。

作业后及时清洗暴露部位，减少放射性核素附着。

结论

粉煤灰中的放射性物质对人体存在潜在危害，尤其是通过建材使用或堆场扬尘暴露时，可能增加癌症（如肺癌、骨肿瘤）和血液系统疾病风险。但通过科学处理（如固化、分选）和严格防护（如覆盖、监测），可有效降低风险。未来需加强粉煤灰放射性监管，推动低放射性资源化利用技术研发，保障人体健康与环境安全。