伊拉克库尔德斯坦地区市售无酒精碳酸饮料的物理化学性质及氡分析

时间：2026年2月8日

来源：Regulatory Toxicology and Pharmacology

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氡-222在伊拉克库尔德地区25种非酒精碳酸饮料中的浓度范围为20.4-48.5 mBq/L，平均值34.0 mBq/L，远低于国际饮用水安全标准（WHO/USEPA/UNSCear）。通过Rad7检测和剂量计算，显示年有效剂量（成人）低于100 μSv/y，过量癌症风险远低于USEPA阈值，证实风险可忽略，但仍需定期监测。

作者：Alla Ahmed Muhamad Amin, Hiwa Mohammad Qadr

伊拉克苏莱曼尼亚拉帕林大学（Raparin University）理学院化学系，邮编46012

摘要

天然存在的放射性物质，尤其是氡（²²²Rn）气体，可能通过水源水和碳酸化过程在碳酸饮料中积累，从而通过摄入和吸入途径对消费者造成潜在危害。本研究测量了来自伊拉克库尔德斯坦地区的25种市售无酒精碳酸饮料中的²²²Rn活性浓度及物理化学参数，并评估了相关的放射健康风险。²²²Rn浓度范围为20.4至48.5 mBq/L，平均值为34.0 mBq/L。所有测量结果均远低于美国环境保护署（USEPA）规定的饮用水安全限值（11,100 mBq/L）、世界卫生组织（WHO）规定的限值（100,000 mBq/L）以及联合国科学委员会辐射效应科学委员会（UNSCCEAR）规定的限值（40,000 mBq/L）。物理化学分析显示，这些饮料的pH值在2.2–4.5之间，电导率为603–2622 μS/cm，总溶解固体含量为515–2250 mg/L，糖度（Brix）为0.4–12.3%。考虑到摄入和吸入两种途径，计算得出的成人年有效辐射剂量远低于WHO规定的100 μSv/y的参考水平。额外终生癌症风险值也低于USEPA允许的阈值三个数量级。统计分析未发现²²²Rn浓度与物理化学性质之间存在显著相关性。因此，这些无酒精碳酸饮料对消费者的放射健康风险可以忽略不计。然而，仍建议定期监测市售饮料中的²²²Rn浓度，并持续监督水源水质，以确保持续符合安全标准并保护公众健康。

引言

氡（²²²Rn）是由镭（²²⁶Ra）的放射性衰变产生的，而镭又来源于铀（²³⁸U）的衰变链，这一过程会产生多种放射性同位素（Hamed等人，2025年；Qadr，2025年）。作为一种化学性质稳定的惰性气体，²²²Rn会从地下地质结构中释放到环境中，随后以3.82天的半衰期衰变为短寿命的放射性产物，如²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Bi和²¹⁴Po（Baskaran等人，2025年）。系统评估²²²Rn的活性水平对于辐射防护和公共卫生管理至关重要（Qadr，2024年；Qadr，2025年）。²²²Rn及其子体是人类自然背景辐射暴露的主要来源，占来自天然放射性物质的总辐射剂量的50%以上（May和Schultz，2021年；Muhammad等人，2024年）。这一重要贡献凸显了在²²²Rn浓度较高的地区实施监测计划和缓解策略的必要性。

无酒精饮料因其水果味、辛辣味或草本风味而成为全球饮料产业的重要组成部分，市场覆盖广泛（Tireki，2021年）。这类饮料包括碳酸软饮料（如可乐、气泡矿泉水和苏打水）、各种水果饮料、功能性饮料（含能量饮料和健康饮料）、咖啡、茶以及碳酸清凉饮品，其中碳酸清凉饮品在无酒精饮料市场中占据主导地位（Jamasali等人，2024年；Turhan等人，2024年）。碳酸软饮料是全球无酒精饮料类别中消费最频繁的饮品之一。这些产品通常含有二氧化碳、柠檬酸和磷酸、作为甜味剂的蔗糖、咖啡因，以及用于调节酸度、着色、调味和防腐的化合物（Abu-Reidah，2020年；Qadr等人，2026年）。目前伊拉克库尔德斯坦地区的无酒精碳酸饮料市场正在经历显著变化，消费者偏好更倾向于健康、天然成分的饮品。这一趋势反映了公众对含糖饮料潜在健康危害的认识日益增强。市场动态表明，消费者在选择碳酸饮料时越来越重视营养价值和成分透明度，从而影响了该地区的行业配方策略和产品开发方向。

人类接触²²²Rn的主要途径是吸入室内空气以及摄入受污染的水和食物（Ijaz等人，2023年；Lawi等人，2025年；Qadr等人，2025年）。世界卫生组织（WHO）将水中²²²Rn的安全限值定为100,000 mBq/L（WHO，2011年），而美国环境保护署（USEPA）建议的安全限值为11,100 mBq/L（USEPA，2018年）。此外，WHO还规定饮用水中的²²²Rn引起的年摄入和吸入总剂量不应超过100 μSv/y（WHO，2011年）。辐射引起的生物损伤程度与年龄相关，婴儿由于胃肠道吸收增强和细胞活动加快，摄入和吸入的²²²Rn所导致的内部剂量更高（Hodolli等人，2025年）。

本研究填补了此前对伊拉克库尔德斯坦地区市售碳酸饮料中²²²Rn研究不足的空白。通过系统测量²²²Rn的基线浓度，并将其与国际饮用水安全标准（WHO、USEPA、UNSCCEAR）及地区数据进行比较，本研究为公共卫生风险评估提供了重要信息。研究结果有助于制定基于证据的监管框架、提高消费者意识，并为当地饮料市场中的²²²Rn管理制定质量控制措施。

本研究采用Rad7探测器进行主动测量，以精确量化市售无酒精碳酸饮料中的²²²Rn浓度。根据测量结果，计算了多种放射健康风险指标，以评估摄入和吸入途径带来的潜在辐射危害。这些指标包括年摄入剂量、年吸入剂量、年总摄入和吸入剂量以及额外终生癌症风险。

样本采集与制备

在伊拉克库尔德斯坦地区，无酒精碳酸饮料有多种包装形式，包括玻璃瓶、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）容器和铝罐，容量通常在0.25至2.5升之间。本研究期间，从该地区的多个零售点和超市采购了25个样本，涵盖了当地流行的品牌。

氡浓度、pH值、总溶解固体（TDS）、电导率（EC）和糖度的分布

根据表2的数据，这些无酒精碳酸饮料样本中的²²²Rn浓度存在显著差异。²²²Rn活性水平范围为20.4 mBq/L（样本SD6）至48.5 mBq/L（样本ED13），平均浓度为34.0 mBq/L。样本ED13的²²²Rn活性最高，其次是ED20（46.3 mBq/L）、ED16（45.3 mBq/L）和ED22（42.9 mBq/L）。样本ED24和ED15的浓度均为40.1 mBq/L，而ED11的浓度为39.2 mBq/L。

结论

本研究评估了伊拉克库尔德斯坦地区25种市售无酒精碳酸饮料中的²²²Rn浓度及其物理化学特性，包括进口软饮料和本地生产的能量饮料。所有测得的²²²Rn活性均远低于WHO（100,000 mBq/L）、UNSCCEAR（40,000 mBq/L）和USEPA（11,100 mBq/L）规定的饮用水安全限值。计算得出的成人年有效辐射剂量也在安全范围内。