研究环境放射性核素向人体转移的目的在于阐明这种转移的规律，从而了解其与人类健康的关系。这一研究内容已成为制定卫生标准的一项重要依据。环境中放射性核素向人体转移途径如图所示。

放射性核素从环境向人体转移

环境中放射性物质有的是天然的，即宇生放射性核素和地壳中的放射性核素以及从地壳中逸出的放射性气体及其子体;有的是人工形成的，如核爆炸产生的放射性落下灰和各种固体的、液体的和气态的放射性废物。核燃料工厂和核动力设备的废气、废水的排放以及固体废物的埋藏和向海洋投放，也可以将放射性物质传播到环境中去，污染大气、土壤和水域。

放射性污染的环境中生长的植物，包括粮食、蔬菜和水果等作物，通过根部吸收土壤中和灌溉水中的放射性核素，或直接由叶表面吸收，使环境放射性物质转移到植物体内，污染人类的植物性食物。家畜和家禽食用放射性污染的牧草、饲料和饮水，可使肉类、蛋品和奶制品受到放射性污染。鱼类等可由于摄取水或食饵而浓集放射性核素，然后被人食入转移到人体。

放射性核素主要是通过消化道和呼吸道进入人体，从皮肤进入体内的分额，通常占得很少。对各种来源的放射性核素进入人体转移过程已进行了广泛的研究，并引进了转移系数(或称浓集因子)的概念。 在经过若干个环节的转移中(a→b→c→……→w→x) 总的转移系数为：

fax=fab×fbc×……×fwx

这种关系式通常被人们用来估算经特定途径进入某环节的放射性核素的量，也可用以估算人体的负荷量及内照射的剂量。由于不同放射性核素在水体环境中转移系数悬殊很大，约从稍小于1(如钠)到10⁵数量级(如磷)，人们常选择高转移系数的品种作为环境监测重点或作为污染的“指示物”。

各种放射性核素的生态转移是很复杂的过程，受很多因素的影响，主要影响因素是：

(1) 放射性核素的理化性质。分子态碘主要以气体形式进入大气，通过吸入进入动物体或人体。离子态碘则主要以水溶物形式进入水系或植物参与生态循环，而有机结合碘(如CH₃I)则更易被人体吸收。¹³¹I的半衰期短，主要通过鲜奶进入人体，¹²⁹I的半衰期长，除鲜奶外，可随炼乳及奶粉进入人体。可溶性铀比不溶性铀更易进入水系或植物。在水生系统中微量化学行为(如吸附、胶体等)也起重要作用。应该特别指出，一种放射性核素的生态循环受化学性质类似元素的影响，如钙对于⁹⁰Sr，钾对于¹³⁷Cs等的影响，常以该种放射性核素的pCi数与其化学类似元素的克数之比值来表示两者关系，分别称之为锶单位、铯单位及镭单位。而相对于1018个稳定氢原子的氚原子数称为氚单位。

(2)环境因素(包括地理、气象、水质、土壤等)。气象地理因素影响的突出例子是核爆炸时的季节、风向、风力、气压等因素会明显影响放射性落下灰沉降的方向、范围乃至速率。核爆炸后近期降雨会将烟云中大量的放射性核素沉降到地面造成严重局部污染。

核燃料工厂的低放射性废水直接排放入海时，在水流平稳的海滩，细粒子下沉于沙底质形成淤斑，这些淤斑主要影响底层鱼类及海底动植物，而在水流湍急处则形成乳状混浊液，也影响中、上层水生生物。

人工放射性污染主要在土壤浅层。植物从土壤吸收放射性核素取决于该核素在土壤中的含量、核素与土壤结合程度、根系吸收能力以及该核素从根系进入食用部分的能力。施用钙镁磷肥往往增加农作物中某些天然放射性核素的含量;137Cs较之90Sr和131I，由于其更牢固地结合于土壤而较难为植物吸收。酸性土壤易于溶解大部分可溶性放射性物质而促进该核素转移入植物。含有石灰质、白垩质矿物的土壤因钙含量多而使植物对碱土放射性核素的吸收减少;根部吸收锶、铯的能力比吸收镧、钇、铈的能力大，这是因为锶、铯可与其化学类似元素钙、钾一起参与植物代谢的缘故; 块根食品往往比谷类食品放射性含量高。

(3)动植物代谢情况。各种动植物因其不同的生理代谢特点，对各种放射性核素的吸收、蓄积和排出各有不同，各生态转移环节有不同的转移系数。化学类似的元素能明显影响该核素转移而表现出转移上的差别。观测比“OR”就反映这种差异。观测比的定义为转移前后的两个环节中某核素与其化学类似的元素浓度比的比值。其生态学意义是表示从某个环节到另一个环节中的代谢差异程度。如⁹⁰Sr的OR值为： OR值大于1表示后一环节自前一环节吸收锶的能力大于对钙的吸收，小于1则相反。在辐射防护学中以观测比的倒数代表防护系数。

在这转移过程中，按80%的钙来自奶和奶制品，20%来自植物性食品来考虑，总的OR值为0.076，防护系数为13。“米食”为主时，若按80%的钙来自植物性食品，20%来自奶制品，则总的OR值约为0.2，防护系数下降到约为5。137Cs/K从土壤经食物链到人体的观测比为0.03，其防护系数为33。此外，某些核素有选择地蓄积于特定器官，导致该器官受到较高的照射也值得重视(如：碘对于脊椎动物的甲状腺;锌对于肝等)。

(4) 人类膳食习惯。由于膳食品种、数量组成和烹调方法不同，人体吸收的放射性核素的量亦异。如以锶的摄取为例，西方膳食中牛奶多，而东方膳食粮食和蔬菜多。由于各生态转移中的观测比不同，“食米”的东方居民比“食奶”的西方居民骨中⁹⁰Sr蓄积量约高一倍。

海生浮游生物可高度浓集²¹⁰Po，因此某些大量食用海产食品的人蓄积210Po的量多。如每天食用0.2 kg含210Po平均浓度为0.5nCi/kg的软体动物，等于每天摄取0.1 nCi210Po，这大约是一般居民210Po摄入量的25倍。可以料想，食用油炸酥鱼或带骨的罐头食品会导致较多地摄入亲骨性核素。