2009—2011年和2015—2018年陽江核電站外圍地表水、飲用水的90Sr放射性水平監(jiān)測

歐陽俊 朱深河

(廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心, 廣東 陽江, 529500)

0 引言

按生態(tài)環(huán)境部要求，依據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》[1]的相關規(guī)定，廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心對陽江核電外圍環(huán)境輻射水平，氣態(tài)、液態(tài)流出物進行監(jiān)督性監(jiān)測，包括陽江核電站周圍海水、地表水、飲用水、地下水、雨水等環(huán)境水體。本文僅介紹地表水、飲用水的90Sr放射性水平監(jiān)測。

1 監(jiān)測方法

1.1 監(jiān)測方案

依據(jù)核電站的源項特征、放射三廢排放的主要特點和敏感地區(qū)位置，并參考氣象條件以及人口分布等因素布置監(jiān)測點(見圖1)。

2015—2018年，陽江核電周邊10 km內設大澳漁委會與東平鎮(zhèn)兩個飲用水采樣點，采樣頻度為1 次/季度；設東平河與平堤水庫兩個地表水采樣點，采樣頻度為1 次/半年。2015年地表水、飲用水的對照點分別設于沙灣水庫和陽江市生活區(qū)。自2016年起，為統(tǒng)一規(guī)范管理廣東省所有大型核設施對照點，并考慮到對照點的環(huán)境穩(wěn)定及與各個大型核設施的距離，選取距陽江核電站約380 km的河源市作為對照點。

1.2 樣品采集與前處理

根據(jù)《水質樣品的保存和管理技術規(guī)定》[2]和《輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》的相關規(guī)定進行樣品的采樣與保存。采集的水樣用塑料容器儲存運輸，并用濃硝酸酸化至pH值為1～2后常溫保存。

1.3 分析方法

據(jù)《水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學分析方法》[3]萃取色層法/發(fā)煙硝酸沉淀法分析水樣。

萃取色層法：樣品經(jīng)預處理后，用硝酸調節(jié)pH值=1.0，使所得溶液通過HDEHP-kel-F色層柱吸咐釔。以1.5 mol/L硝酸淋洗色層柱，洗脫釔以外的其它被吸附的鍶、銫、鈰、钷等離子，再以6 mol/L硝酸淋洗色層柱，解吸釔。向解吸液中加入飽和草酸溶液，調節(jié)pH值至1.5～2.0，收集草酸釔沉淀并烘干稱重，進行β計數(shù)，通過計算得到90Sr的放射性活度濃度。

發(fā)煙硝酸法：經(jīng)過預處理、調節(jié)酸度后，往溶液中加入2～2.5倍的發(fā)煙硝酸除去鈣和大部分其它干擾離子，用鉻酸鋇沉淀除去鐳、鉛和鋇，用氫氧化鐵沉淀除去其他裂變產(chǎn)物，最后加入碳酸銨形成碳酸鍶沉淀，收集沉淀并烘干稱重，放置14 d待鍶釔平衡后進行β計數(shù)，計算90Sr的放射性活度濃度。

圖1 采樣布點示意圖

1.4 試劑與儀器設備

1.4.1試劑

發(fā)煙硝酸、濃硝酸、草酸、無水乙醇、過氧化氫(30%)、氨水、碳酸銨、六水合氯化鍶、六水合硝酸釔、二水合氯化鋇、六水合三氯化鐵、濃鹽酸、乙酸、乙酸銨、四水合鉻酸鈉，以上試劑發(fā)煙硝酸為優(yōu)級純，其余試劑均為分析純。

鍶載體溶液(約50 mg Sr/mL)、釔載體溶液(約20 mg Y/mL)、鋇載體溶液(約20 mg Ba/mL)、鐵載體溶液(10 mg Fe /mL)的配置與準確濃度的標定參照《水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學分析方法》進行。

1.4.2儀器設備

本次檢測所用的儀器設備及其參數(shù)如下：

(1) MPC9604低本底α、β測量儀，美國ORTEC公司生產(chǎn)，每2年由廣東省計量科學研究院檢定。出廠指標：本底為α<0.057 計數(shù)/min、β<0.60 計數(shù)/min，效率為α≥42%(241Am或210Po源)、β≥55%(90Sr-90Y源)；MPC9604低本底α、β測量儀每年或檢修后進行泊松分布檢驗，每15 d進行本底測量和效率檢驗，依據(jù)檢驗結果繪制質控圖，確定測量裝置的長期穩(wěn)定性。

(2) 精密電子天平，瑞士METTLER TOLEDO公司生產(chǎn)，精密度為0.0001 g。

(3) 程控烘箱，德國Binder公司生產(chǎn)。

(4) 馬弗爐，德國Nabertherm公司生產(chǎn)。

(5) 電熱板，德國IKA公司生產(chǎn)。

其中，精密電子天平、程控烘箱和馬弗爐，每年均由陽江市質量計量監(jiān)督檢測所檢定。

2 質量保證

質量保證是使測量結果具有適當置信度而采取的有計劃的系統(tǒng)行動，通過對監(jiān)測過程中的組織管理、人員素質要求與崗位培訓、儀器設備的管理與維護、分析過程等的全面控制，保證測量結果的代表性、準確性和可靠性[4]。

為了保證測量數(shù)據(jù)的準確可靠，按照《廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心質量控制方案》的要求[5]，通過平行樣和加標回收率的測定、實驗室間比對、質量考核等方法檢驗測量結果的精密度和準確度。

2.1 平行樣測量

根據(jù)分析方法和測定儀器的精度、樣品的具體情況以及分析人員的水平，隨機抽取10%的樣品進行平行雙樣測定，測量結果列于表1。

由表1可見，平行樣相對偏差均小于15%，滿足質量控制方案的要求[5]。

2.2 樣品加標回收率

按照《廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心質量控制方案》的要求，選取10%的樣品進行加標回收率的測定，測量結果列于表2。

由表2可見，加標回收率范圍為86%～102%，均滿足質量控制方案的要求。

2.3 樣品比對

廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心粵西分部分別參加了IAEA和中國原子能科學研究院組織的2017年、2018年度90Sr的比對，比對結果列于表3[4]。

由表3可見，水樣中90Sr水平測量值/參考值為1.00～1.14，比對結果均滿意。

3 監(jiān)測結果與分析

2015—2018年陽江核電站周圍地表水中90Sr放射性水平監(jiān)測結果列于表4。飲用水中90Sr放射性水平監(jiān)測結果列于表5。與運行前的本底水平(2009—2011年)比較結果列于表6。與對照點的比較結果列于表7。

由表4可見，2015—2018年，陽江核電周圍東平河地表水的90Sr放射性水平為0.41～1.14 mBq/L，均值0.76 mBq/L；平堤水庫地表水的90Sr放射性水平為0.22～0.68 mBq/L，均值0.45 mBq/L；對照點的90Sr放射性水平為0.39～1.43 mBq/L，均值0.76 mBq/L。

表1 平行樣測量結果

表2 飲用水加標回收率測量結果

表3 2017—2018年90Sr項目實驗室間比對結果

由表5可見，2015—2018年，陽江核電周圍東平鎮(zhèn)飲用水的90Sr放射性水平為0.20～0.98mBq/L，均值0.49 mBq/L；大澳飲用水的90Sr放射性水平為0.13～0.79 mBq/L，均值0.44 mBq/L；對照點90Sr放射性水平為0.42～1.68 mBq/L，均值0.79 mBq/L。

表4 2015—2018 年陽江核電周圍地表水中90Sr放射性水平

1) 對測量結果低于探測下限的數(shù)據(jù)，取探測下限的二分之一參與統(tǒng)計；

2) 2015—2018年，應環(huán)保部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心要求，平堤水庫地表水與1.1節(jié)監(jiān)測方案相比增加了采樣次數(shù)，變?yōu)榧径?次。

表5 2015—2018 年陽江核電周圍飲用水中90Sr放射性水平

1) 對測量結果低于探測下限的數(shù)據(jù)，取探測下限的一半?yún)⑴c統(tǒng)計。

表6 陽江核電站運行前后外圍地表水及飲用水的90Sr放射性水平

表7 2015—2018年陽江核電站外圍地表水、飲用水與對照點90Sr放射性水平

由表6可見，陽江核電周圍東平河地表水90Sr放射性水平運行前、后分別為0.68～3.22、0.41～1.14 mBq/L；平堤水庫地表水90Sr放射性水平運行前、后分別為<0.12～2.27、0.22～0.68 mBq/L；東平鎮(zhèn)飲用水90Sr放射性水平運行前、后分別為1.07、0.20～0.98 mBq/L。

由表7可見，2015—2018年陽江核電周圍地表水的90Sr放射性水平為0.22～1.14 mBq /L，對照點90Sr放射性水平為0.39～1.43 mBq /L；2015—2018陽江核電周圍飲用水的90Sr放射性水平為0.13～0.98 mBq /L，對照點90Sr放射性水平為0.42～1.68 mBq /L。

監(jiān)測結果表明，陽江核電站運行期間東平河、平堤水庫地表水以及東平鎮(zhèn)、大澳飲用水的90Sr放射性水平均與對照點相當；陽江核電站運行前后地表水、飲用水90Sr活度濃度處在同一水平。

4 結語

陽江核電站運行后地表水中90Sr放射性水平為0.22～1.14 mBq/L，飲用水中90Sr放射性水平為0.13～0.98 mBq/L，與運行前(2009—2011年)相比處于同一水平，與對照點90Sr放射性水平相當，與張家俊等對陽江核電站飲用水中總α、總β放射性水平的監(jiān)測結果一致[7]。

從監(jiān)測結果可見，陽江核電站的運行未對周圍地表水、飲用水環(huán)境造成可察覺的影響。