(一)对人体健康的影响

自从发现X线和镭以后，相继发现放射性损伤、皮肤癌、白血病和再生障碍性贫血等病症；以后又发现铀矿开采工人肺癌高发，接触发光涂料(镭)的女工患有下领骨癌。特别是1945年在日本广岛长崎遭原子弹袭击后，当地居民长期受到辐射效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，引起了人们对射线危害的重视。1954年以后，核爆炸试验急剧增加，放射性沉降物造成的环境沾污或污染，使全球受到影响。

放射性污染物对生物受体的毒性既有化学的，又有放射性的：化学毒性通常并不重要，因为环境中放射性核素的物理浓度通常较低。电离辐射则是放射性核素的主要毒性，即放射性毒性。典型放射性核素的毒性比较列于表7-6。

表7-6 陆地生态系统中放射性核素的化学和放射性毒性

放射线辐照生物体后可以诱导细胞损伤。这种损伤的程度取决于许多因素，包括射线的种类、射线能量的时空变异性和细胞对射线的敏感程度等因子。不同的射线具有不同能量特征，与生物体的作用机制也不同。α和β是带电粒子，通过物质时，主要受到电子和核的静电作用，引起能量损失(表现为电离和激发)及改变运动方向(表现为弹性散射)。γ射线是不带电的电磁波，通过物质时，不能使径迹中的原子直接电离，主要产生光电效应、康普顿-吴(有训)效应和电子对效应。在核爆炸后的放射性沉降物中，α,β和γ三种射线的放射性强度是不同的，一般β和γ比α射线的强度高5～6个数量级。此外，中子是不带电的中性粒子，当它通过物质时，不与壳层电子作用，而能进入原子核内，与核子相互作用，发生弹性散射或非弹性散射及核反应。分子的离子化可以形成自由基，而自由基可与重要生命分子，如DNA和各种酶发生反应，从而对细胞生命过程产生负面影响，甚至导致细胞死亡。如果这种细胞水平上的损害达到一定程度，则可以导致个体水平的损伤。

关于放射污染与人体健康关系的研究报道，近年来主要 集中在切尔诺贝利核电站爆炸事故和海湾战争和波黑战争综合征方面。切尔诺贝利核电站爆炸后的4～7年，在白俄罗斯、乌克兰和美国等地甲状腺癌发病率显著提高，这和环境中放射性碘(¹³¹I)在甲状腺中的积累有关。海湾和波黑战争综合征的原因很多，但是普遍认为在战争中所使用的贫铀弹带来的低剂量的放射污染是其中的原因之一。但是由于尚缺乏关于参战将士群体中受照剂量一健康效应关系的详细资料，对于战争综合征与贫铀弹使用之间的关系还没有明确的结论，有待于更多的研究(Bleise et al. 2003)。

目前，人们主要关注放射性污染对DNA的损伤。如果辐射对DNA的损伤超过其自我修复能力，则可能将这种损伤传递给后代细胞。如果辐射损伤出现在体细胞上，则损伤将在个体生命周期中表现出来(如癌症等)。如果DNA损伤出现在性细胞上，那么这种损伤将在其后代中得以表现，影响到后代的繁衍甚至种群的变化。

值得注意的是，在评价摄入原生放射性核素所致内照射剂量的影响时，首先必须了解天然辐射剂量参考值、我国参考人相应参数和辐射监测背景值，诸洪达等(2003)的研究结果有一定的参考价值。

(二)生态毒理学指标概述

放射性污染物的生态毒理学指标是多方面的，指标的选择主要与辐射剂量有关。近几年来新技术不断运用到放射生态毒理学的研究中，目前颇受青睐的单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)可以直接定量受体生物DNA双链断裂的程度，不仅定量DNA损伤，还可以了解DNA损伤后的修复程度((Singh et al. 1988)。利用细胞流式仪测定受体生物DNA含量也可用来表征放射污染的毒理学特征(Bickham1990)。另外一些方法包括同工酶和聚合酶链反应(PCR, polymerase chain reaction)等技术。PCR技术是特异性DNA片断体外扩增的一种非常快速而简便的新方法，有极高的灵敏度和特异性。采用PCR技术可直接用于土壤、废物和污水等环境标本中的细胞检测。PCR利用转基因植物来检测土壤放射污染毒性是国际上生态毒理学发展的前沿。

转基因植物检测放射污染的基本原理是：含有隐性标记基因(GUS基因)的转基因植物在接受放射胁迫后，GUS基因发生点突变或重组突变后使之GUS基因得以表达，然后通过检测细胞化学染色后叶片蓝色斑点的多少(GUS基因表达的结果)来判别污染物的毒性(Kovalchuk et al. 2001)。但是由于基因突变率通常在千分之儿，因此一个实验常需要几千株植物，在实际应用上还有一定的局限性。