我省是地下水资源比较丰富的省份。矿泉水资源也较为丰富。近年来, 有关部门已开发出不少饮用矿泉水和优质矿泉水, 以满足人民生活的需要。国家也已颁布了"饮用天然矿泉水标准"(GB8537-87)(GB8537^-1995) (以下简称"标准")以规范矿泉水的开发利用。自1991年至1996年, 我们依据《标准》对我省所开发的矿泉水进行了放射性指标的测定, 以更多更好地开发我省的地下水资源。

1 方法与仪器 1.1 取样与样品处理

矿泉水样由地质部门取样。水样送来后即进行前处理。取2升水样直接蒸干, 对残渣作总α总β测定。另取2升水样用硫酸钡镭共沉淀法制成待测溶液, 封装于扩散管内放置14天以上测定²²⁶Ra浓度。

1.2 仪器与测量方法

总α总β测定, 将水样残渣铺在测量盘内置于BH1216低本底αβ测量仪上测量2~3小时。使用天然铀作α标准源, β标准源采用与待测样品同重的KCl基准试剂。

²²⁶Ra测定, 采用射气法测定, 测量仪器为FD^-125氡钍测定仪, 配以FH463自动定标器, 探测下限为8.1×10^-3Bq·L^-1。

2 结果

各地区的矿泉水中总α总β放射性及²²⁶Ra浓度的测定结果示于表 1中, 至1996年底, 全省共检测了180个矿泉水样。

全省矿泉水中总α、总β、²²⁶Ra的测定值经统计学检验^[1], 在对数概率纸上均呈直线趋势, 证明它们都遵循对数正态分布。所以表中均数都用几何均值G来表示。

3 讨论 3.1 总β放射性

《标准》中规定, 总β应小于1.50Bq·L^-1。全省各点的矿泉水中总β无一超过此值, 全部符合《标准》, 且低于此限值十分之一的水样占89%, 最高也只有内此限值的三分之一。生活饮用水卫生标准^[2]中总β限值为1.0Bq·L^-1, 全省矿泉水中总β的值均低于此限值, 也全部符合该标准。

3.2 ²²⁶Ra浓度

《标准》中规定的限值为1.10Bq·L^-1, 全省所有的矿泉水样中²²⁶Ra的浓度都低于此限值, 且98%以上的矿泉水样低于此限值的十分之一。全部符合《标准》。

3.3 总α放射性

全省矿泉水中总α放射性的几何均值为0.10Bq·L^-1, 符合生活饮用水标准:总α≤0.1Bq·L^-1。然而, 总α的波动范围很大, 从0.008Bq·L^-1直到1.22Bq· L^-1, 相差三个数量级。在180个水样中, 超过0.1Bq·L^-1的占49.7%;在这些超标的水样中, 93%的水样超过1~4倍, 7%的水样超过5倍以上。由于水中总α放射性主要来源于天然放射性核素, 为此我们对某些矿泉水进行了铀钍分析, 铀采用固体荧光法, 钍采用了离子交换法。表 2列出了这些样品中铀、钍浓度的均值与范围。钍浓度在10^-4~10^-3Bq·L^-1数量级, 铀浓度则在10^-2~10^-1Bq·L^-1数量级。

我们发现, 当铀钍浓度分别在10^-2、10^-4 Bq·L^-1数量级时, 总α均低于0.1Bq·L^-1; 而铀在10-2、钍在10^-3Bq·L^-1数量级时, 总α在(0.1~0.2)Bq·L^-1; 而当铀在10^-1Bq· L^-1数量级时, 不论钍在10^-3还是10^-4Bq· L^-1数量级时, 总α都在0.2Bq·L^-1以上。所以, 可以认为, 导致总α高的原因主要是由于铀浓度的增高。在总α为0.7、0.8、1.22Bq· L^-1的样品中, 铀浓度已达0.17、0.20Bq· L^-1。经过核素分析, 虽总α超标, 但铀、钍浓度均未达到食入浓度限值^[3], 所以这样的矿泉水还是可以饮用的。

3.4 矿泉水中放射性的地区差异

由表 1可看到, 皖南、皖东二个地区矿泉水中总α总β和²²⁶Ra的浓度在全省是最低的, 江淮之间大部分地区居中, 淮北稍高, 而大别山区及蚌埠地区最高。经统计学检验^[1], 总α、总β、²²⁶Ra浓度在大别山区、蚌埠地区与皖南、皖东地区之间存在非常显著性差异(P＜0.01)。影响矿泉水中放射性的因素较多, 与地质结构的关系较为复杂, 大体上说来, 皖东地区系玄武岩构成, 它本身放射性核素含量较低, 且地层中不易贮水, 所以那里的矿泉水中放射性较低。皖南山区虽以花岗岩为主, 但矿泉水在地层中流经的岩体可能放射性核素含量不高, 故水中放射性水平较低。大别山区以花冈岩、片麻岩为主, 放射性水平较高。特别值得注意的是淮河流域的蚌埠地区, 地层中存在着散在的铀矿体, 造成了矿泉水中铀浓度高, 我们测得的铀浓度达到0.20Bq·L^-1, 氡浓度达104Bq·L^-1, ²²⁶Ra浓度也较高, 导致了该地区矿泉水中放射性水平居全省之首。

4 小结

综上所述, 安徽省矿泉水中总β和²²⁶Ra浓度全部符合国标准。总α放射性有一半偏高, 主要是由于水中铀含量的增高所致, 但仍不超过食入浓度限值。因此从放射卫生角度来看, 饮用本省产矿泉水是安全的。