田灣核電站外圍氣溶膠放射性核素調(diào)查分析（2005—2013）

耿成+李強(qiáng)

目的：了解掌握田灣核電站外圍氣溶膠放射性核素水平；方法：研究2005—2013年田灣核電站外圍氣溶膠放射性核素監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析其變化規(guī)律；結(jié)果：氣溶膠中宇生核素7Be活度濃度為4.85（1.46～11.1）mBq/m3，原生核素40K活度濃度為0.15（0.03～0.9）mBq/m3，部分檢出238U、232Th、226Ra，未檢出人工γ核素，總α活度濃度為0.15（0.015～1.3）mBq/m3、總β活度濃度為1.07（0.07～3.4）mBq/m3；結(jié)論：田灣核電站外圍氣溶膠核素水平均在本底調(diào)查范圍之內(nèi)，且與電站運(yùn)行前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)顯著性差異。

田灣核電站位于江蘇省連云港市高公島鄉(xiāng)管轄的田灣地區(qū)，廠址按4臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組規(guī)劃，并留有再建2到4臺(tái)的余地，其東臨黃海，西與宿城山谷相鄰，南面是黃海灘地，北靠后云臺(tái)山，且主導(dǎo)風(fēng)向東北偏北（NNE）[ 1 ]。一期設(shè)計(jì)建設(shè)的2臺(tái)俄羅斯AES-91型單機(jī)容量為106萬(wàn)千瓦壓水堆核電機(jī)組，目前商運(yùn)正常，二期工程正在建設(shè)之中[ 2 ]。核電站的放射性物質(zhì)主要來(lái)源于堆芯裂變產(chǎn)物，正常工況下液態(tài)和氣態(tài)放射性流出物符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值[3]。而懸浮在空氣中的微粒物客觀存在于人們的生活生產(chǎn)中，對(duì)人類健康也許更是有害的[4-5]，核電站排放的氣液廢物進(jìn)入大氣，與氣溶膠顆粒結(jié)合，對(duì)公眾健康可能會(huì)帶了更加嚴(yán)重的危害，本文就田灣地區(qū)氣溶膠核素放射性水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，總結(jié)田灣地氣溶膠放射性水平，以期為監(jiān)管部門提供客觀真實(shí)有效的決策依據(jù)。

調(diào)查方案

點(diǎn)位布設(shè)

外圍氣溶膠放射性核素監(jiān)測(cè)以核電站為中心，30km范圍內(nèi)，以放射性監(jiān)測(cè)“三關(guān)鍵”為重點(diǎn)，圍繞監(jiān)督性監(jiān)測(cè)展開，依據(jù)國(guó)家法規(guī)和田灣核電站外圍環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測(cè)方案等，原則上優(yōu)先考慮盡量與本底調(diào)查點(diǎn)位重合，并綜合周邊人口分布、地理環(huán)境、氣象條件，力爭(zhēng)做到監(jiān)測(cè)點(diǎn)位具有代表性強(qiáng)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

氣溶膠監(jiān)測(cè)共設(shè)廠前區(qū)、高公島、楊圩3個(gè)采樣點(diǎn)，同時(shí)設(shè)新浦作為對(duì)照點(diǎn)。

測(cè)量方法

氣溶膠采樣選用易灰化的250×200mm醋酸纖維濾膜，干燥稱重后置于瞬時(shí)流量設(shè)為1.05m3/min的KC-1000型TSP大流量采樣器，每個(gè)采樣點(diǎn)采樣單次采樣8天，每?jī)商旄鼡Q一次濾膜，濾膜密封帶回實(shí)驗(yàn)室干燥稱重，采樣體積不小于10 000m3。

氣溶膠樣品中總α使用LB770流氣式低本底α/β測(cè)量?jī)x根據(jù)厚源法測(cè)水中總α進(jìn)行、總β使用LB770流氣式低本底α/β測(cè)量?jī)x根據(jù)蒸發(fā)法測(cè)定水中總β進(jìn)行、90Sr使用LB770流氣式低本底α/β測(cè)量?jī)x根據(jù)生物樣品灰中鍶-90放射化學(xué)分析方法二—（2-乙基已基）磷酸萃取色層法進(jìn)行、γ核素使用Φ75mm×50mm半導(dǎo)體探頭（相對(duì)效率60%）的DspecPLus +BEM50 γ譜儀（測(cè)量時(shí)間86 400s）進(jìn)行測(cè)量。

探測(cè)下限LD計(jì)算如式（1）所示，式中nb為tb時(shí)間內(nèi)的平均本底計(jì)數(shù)率，ε為探測(cè)效率，η為探測(cè)核素發(fā)射該能量的幾率，Y為化學(xué)回收率，W為測(cè)量樣品的重量或體積。

所有調(diào)查結(jié)果的平均值為等權(quán)的算術(shù)平均值，總體均值置信區(qū)間的置信水平為0.95，實(shí)際測(cè)量中是根據(jù)樣品數(shù)值是否大于判斷限Lc來(lái)決定報(bào)告方式Lc=LD/2。

質(zhì)量保證

質(zhì)量保證措施嚴(yán)格按照省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站質(zhì)量手冊(cè)和程序文件執(zhí)行，所有參與監(jiān)測(cè)分析人員均經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)和考核后持證上崗，用于刻度放射性測(cè)量?jī)x器的標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均由計(jì)量科學(xué)研究院等權(quán)威計(jì)量部門提供。定期對(duì)測(cè)量裝置的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量和記錄，定期進(jìn)行空白樣測(cè)定；隨機(jī)抽取10%～20%樣品作平行雙樣測(cè)定；隨機(jī)抽取10%～20%樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定，并繪制質(zhì)量控制圖；不定期添加“盲樣”作對(duì)照分析，控制分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，積極參加各級(jí)各類監(jiān)測(cè)比對(duì)和實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)，比對(duì)結(jié)果均為滿意。

監(jiān)測(cè)結(jié)果

2005—2014年間氣溶膠采樣頻次1次/月，總α活度濃度為0.15（0.015～1.3）mBq/m3（如圖1所示）、總β活度濃度為1.07（0.07～3.4）mBq/m3（如圖2所示），新浦作為氣溶膠監(jiān)測(cè)對(duì)照點(diǎn)總α活度濃度為0.18（0.03～1.3）mBq/m3、總β活度濃度為1.04（0.26～2.5）mBq/m3，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位與對(duì)照點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)果無(wú)顯著性差異。

檢出宇生核素7Be活度濃度如圖3所示，變化比較明顯，其均值為484.8（2.4～1100）mBq/m3，40K活度濃度14.5（0.093～73）mBq/m3（如圖4所示），且與對(duì)照點(diǎn)相比無(wú)顯著性差異，未檢出其他人工γ核素。

結(jié)果分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)檢出的放射性核素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：氣溶膠中總α的檢出率為95.9%，總β完全檢出；單種核素7Be檢出率為99.6%，40K檢出率為71.6%，極少檢出 U/Th系核素，未檢出人工γ核素。

由監(jiān)測(cè)結(jié)果分布圖可知檢出的單核素7Be、總β在2006年、2009年個(gè)別點(diǎn)位超出參考本底上限，40K在2006年、2012年個(gè)別點(diǎn)位超出參考上限，這是正常工況下電站氣態(tài)排放物在氣象條件作用下所引起的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化，但都在本底統(tǒng)計(jì)漲落范圍之內(nèi)。endprint

現(xiàn)使用SPSS分析不同年度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化情況，由表看出不同年度監(jiān)測(cè)同類數(shù)據(jù)之間存在一定差異，如表1所示氣溶膠中7Be活度濃度年度間差異顯著性，從表中可以看出，按年度方差均值從大到小排序后，2005/2012/2008/2007/2013這5年作為第一組（組內(nèi)顯著性P=0.127>0.05），2012/2008/2007/2013/2006這5年作為第二組（組內(nèi)顯著性P=0.099>0.05），2006/2011/2010/2009這4年作為第三組（組內(nèi)顯著性P=0.106>0.05），組內(nèi)7Be監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有顯著性變化，組間7Be監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在顯著性差異，但是，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在參考本底漲落范圍之內(nèi)。

使用SPSS分析不同點(diǎn)位監(jiān)測(cè)結(jié)果變化情況如表2所示，從表中可以看出，不同點(diǎn)位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)齊性，同時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位與對(duì)照點(diǎn)之間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不具有顯著性差異（所有核素顯著性P均大于0.05）。

結(jié)論

2005—2013年的9年間田灣核電站外圍3個(gè)氣溶膠監(jiān)測(cè)點(diǎn)、1個(gè)對(duì)照點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)不同點(diǎn)位間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不存在顯著性差異、不同年度間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在部分差異，但所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在參考本底漲落范圍之內(nèi)，且未檢出人工γ放射性核素，田灣核電站運(yùn)行期間氣溶膠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常，且對(duì)當(dāng)?shù)剌椛洵h(huán)境未造成顯著性影響。

參考文獻(xiàn)

[1]寇晉蓉，等.田灣核電站環(huán)境氣溶膠總α、總β放射性水平監(jiān)測(cè)分析與探討[C]//.21世紀(jì)初輻射防護(hù)論壇第九次會(huì)議論文集，2011：171-181.

[2]華明川.田灣核電站工程概況和安全設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].核動(dòng)力工程，2000，21（1）：30-33.

[3]GB 6249-2011.核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定[S].北京：環(huán)境保護(hù)部，2011-02-18.

[4]US EPA.EPA announces proposed new air quality standards for smog（ozone） and particulate matter.US EPA， Press Release，1997.

[5]WHO. Air quality guidelines for European. WHO Technical teport teries，1987（23）.

（作者簡(jiǎn)介：耿成，工程師，連云港輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站，研究方向?yàn)楹伺c輻射監(jiān)測(cè)與管理；李強(qiáng)，工程師，連云港輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站，研究方向?yàn)檩椛浔O(jiān)測(cè)。）endprint