福建省生活飲用水放射性核素的γ 能譜分析

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 吳 潔

福建省生活飲用水放射性核素的γ 能譜分析

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站 吳 潔

隨著寧德核電和福清核電多臺(tái)機(jī)組的先后投產(chǎn)，福建進(jìn)入了核電大省的行列，核電站周邊生活飲用水的放射性水平受到民眾的廣泛關(guān)注。該文選取福建省核電站周邊具有代表性的4個(gè)生活飲用水點(diǎn)位及福州、連江2個(gè)對照點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，對飲用水中錳-54、鈷-58、鈷-60、鋅-65、鋯-95、銀-110m、銻-124、銫-134、銫-137、鈰-144等人工放射性核素進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明，6個(gè)生活飲用水點(diǎn)位中，這10種人工放射性核素的活度濃度均低于探測下限，未檢出，處于正常的環(huán)境水平。

核電站 生活飲用水 人工放射性核素 活度濃度

1 概述

自然環(huán)境中水的放射性主要來自土壤、巖石等環(huán)境介質(zhì)中的238U、232Th、222Rn、226Ra、210Po、40K等天然放射性核素。不同環(huán)境中水的放射性水平存在著一定差異，主要與地質(zhì)條件有關(guān)。研究表明，我國不同地區(qū)生活飲用水中的天然放射性核素的放射性水平均達(dá)到我國規(guī)定的飲用水限值要求[1-4]。

近年來，福建作為核電大省，先后建設(shè)了寧德核電和福清核電，首臺(tái)機(jī)組分別于2013年和2014年先后投產(chǎn)，近兩年又新增多臺(tái)機(jī)組。隨著核電站的運(yùn)行，以及一些核試驗(yàn)、核事故，核醫(yī)學(xué)和核科研單位都會(huì)產(chǎn)生一些人工放射性核素，如54Mn、58Co、60Co、65Zn、95Zr、110mAg、124Sb、134Cs、137Cs、144Ce等。若處理不當(dāng)，這些人工放射性核素會(huì)直接進(jìn)入環(huán)境中，造成水體中放射性水平的升高。飲用水與人們的生活飲食息息相關(guān)，使得其放射性水平受到民眾的廣泛關(guān)注。因此，定期監(jiān)測生活飲用水中的放射性水平，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制飲用水可能受到的污染，避免人體健康受到危害[5,6]。本文主要依據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T61-2001)[7]、《核設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測采樣規(guī)定》(HJ/T21-1998)[8]和《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊》[9]，測量了福建省核電站周邊生活飲用水中錳-54、鈷-58、鈷-60、鋅-65、鋯-95、銀-110m、銻-124、銫-134、銫-137、鈰-144人工放射性核素的活度濃度，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 樣品采集

依據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局編制的《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T61-2001)、《核設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測采樣規(guī)定》(HJ/T21-1998)和國家環(huán)境監(jiān)測總站編制的《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊》，選擇了寧德核電站和福清核電站周邊具有代表性的4個(gè)居民生活飲用水點(diǎn)位，以及1個(gè)連江、1個(gè)福州的對照點(diǎn)位，共計(jì)6個(gè)點(diǎn)位，分別采集了4個(gè)季度的飲用水樣品，以保證所采集的樣品能真正代表水體屬性。

采樣容器為聚乙烯塑料小口桶（25L）。首先，采樣容器用洗液或洗滌劑清洗、除去油污后，用自來水沖洗干凈，再用10 %硝酸或鹽酸浸泡8 h后，用自來水沖洗至pH = 7，最后用蒸餾水或去離子水清洗（至少3次）并晾干，貼好標(biāo)簽備用。

采集水樣時(shí)，先用待采水樣清洗3次，再將水樣按采樣量采集于采樣容器中。采樣時(shí)盡量不要將空氣混入樣品中，采樣容器裝滿后必須加蓋（如發(fā)現(xiàn)樣品中有顆粒物或沉淀，應(yīng)盡快分離）。自來水水樣需取于自來水管末端，在采集前應(yīng)先打開閥門，使管端自來水排盡后再采集樣品。井水水樣應(yīng)選擇居民常飲用的水井，采樣前先觀察井水中的漂浮物和水體顏色，符合采樣要求后方可采集樣品（如顏色有異常，在采樣單上必須注明樣品狀態(tài)，因?yàn)楦缓∮紊锏木畬Y(jié)果有不可忽視的影響）。泉水水樣應(yīng)選擇居民常飲用，且能代表該地區(qū)泉水狀態(tài)的點(diǎn)位。采集前先觀察泉水中的漂浮物和水體顏色，符合采樣要求后方可采集樣品（如顏色有異常，在采樣單上必須注明樣品狀態(tài)）。另外，采樣單必須注明泉水類別（如溫泉、冷泉、熱泉等）。

2.2 樣品處理

水樣采集后，用濃硝酸酸化到pH = 1～2（當(dāng)水樣中泥沙含量較高時(shí)，應(yīng)立即過濾，并取上清液再酸化），盡快分析測定。水樣保存期一般不超過2個(gè)月。水樣處理的具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）取30 L待測水樣于40 L桶中，調(diào)節(jié)pH = 2，攪拌中加入30 mL 硝酸銀試劑（載體），攪拌15 min后滴加10 mol/L NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH = 9，繼續(xù)攪拌20 min后停止，放置12 h至沉淀完全下沉。

（2）吸出上一步中溶液的上清液待用；將沉淀轉(zhuǎn)移至塑料離心管中高速離心，取上清液，將清液合并；剩余沉淀加濃硝酸至完全溶解后離心，取上清液，將清液合并；用蒸餾水洗滌沉淀1次，攪拌下加濃硝酸至沉淀溶解，稍待靜置至反應(yīng)停止后離心，取上清液，將清液合并。將上清液轉(zhuǎn)入另一離心管中，棄沉淀，用硝酸酸化至白色 AgCl沉淀不再生成，用可拆式玻璃漏斗和已稱重的定量濾紙過濾，將沉淀置于80℃烘箱中烘干，稱量磨碎，計(jì)算化學(xué)產(chǎn)額，并將沉淀物與下一步沉淀物合并。

（3）在上一步留下的30 L溶液中加入10g高錳酸鉀攪拌10min，再加入100 mL 30% H2O2溶液攪拌10min，最后加入K4CoFe(CN)6沉淀劑繼續(xù)攪拌1h后，放置12h。

（4）用虹吸法吸出上一步中的上清液，用布氏漏斗過濾，將沉淀物置于80℃烘箱中烘干后，稱量磨碎，與第二步中的AgCl沉淀合并，并裝入75 mm × 35 mm的專用樣品盒中供γ譜測量。

2.3 測量方法與儀器

此次測量采用《用半導(dǎo)體γ譜儀分析低比活度放射性樣品的標(biāo)準(zhǔn)方法》(GB11713—89)、《水中放射性核素的γ能譜分析方法》(GB/T16140—1995)分析方法，測量儀器為GR8023-N型高純鍺γ譜儀測量系統(tǒng)。

3 測量結(jié)果與分析

對福建省核電站周邊6個(gè)生活飲用水點(diǎn)位4個(gè)季度飲用水樣品中的放射性核素錳-54、鈷-58、鈷-60、鋅-65、鋯-95、銀-110m、銻124、銫-134、銫-137、鈰-144進(jìn)行γ能譜測量分析，檢測結(jié)果見表1。

表1 福建省核電站周邊飲用水中放射性核素的γ能譜測量結(jié)果

測量結(jié)果表明，在4個(gè)季度中，福建省核電站周邊4個(gè)生活飲用水點(diǎn)位以及2個(gè)對照點(diǎn)位的生活飲用水中放射性核素的活度濃度均低于探測下限，未檢出。

4 結(jié)論

本次檢測選擇了福建省核電站周邊具有代表性的點(diǎn)位，以及作為對照點(diǎn)的福州、連江，共計(jì)6個(gè)生活飲用水點(diǎn)位，在4個(gè)季度分別對這些點(diǎn)位的生活飲用水中的54Mn、58Co、60Co、65Zn、95Zr、110mAg、124Sb、134Cs、137Cs、144Ce人工放射性核素進(jìn)行了檢測，測量結(jié)果表明，這些核素的活度濃度均低于探測下限，未檢出，處于正常的環(huán)境水平。隨著已建核電廠的繼續(xù)運(yùn)行、后續(xù)機(jī)組的建設(shè)與投運(yùn)，以及將建、在建核電廠的投運(yùn)，仍將繼續(xù)對這些點(diǎn)位的生活飲用水進(jìn)行監(jiān)督監(jiān)測，以掌握核電廠周圍生活飲用水中放射性核素的變化，為環(huán)保主管部門監(jiān)督管理提供依據(jù)，以保證周圍居民的生活飲用水符合標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 尹亮亮, 古艷琴, 申寶鳴, 等. 我國飲用水中總 α, β 放射性數(shù)據(jù)評價(jià)[J]. 中國輻射衛(wèi)生, 2011, 20(1):1-5.

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[4] 劉新業(yè). 淄博市生活飲用水放射性水平的分析[J]. 中國輻射衛(wèi)生, 2016, 25(3)297-300.

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[6] World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality[S]. Geneva, 2004.

[7] 輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范: HJ/T61-2001[S].

[8] 核設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測采樣規(guī)定: HJ/T21-1998[S].

[9] 中國環(huán)境監(jiān)測總站《環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊》編寫組. 環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量保證手冊[M]. 2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1994.