来自于地下深层的天然矿泉水被认为未受到外界环境污染而普遍受到公众的接受, 消费量日益增加。而矿泉水在地下形成过程中, 会溶入一些天然放射性物质。为保障公众健康, 国家于1995年颁发的《饮用天然矿泉水标准》(GB8537-1995)及1986颁布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)中规定对饮用水必须进行放射性物质含量监测。从1987年至1997年, 我们对广东省所开发矿泉水的总α、总β放射性比活度进行监测, 初步掌握了广东省矿泉水源水的放射性水平及分布特点。现报告如下。

1 材料与方法 1.1 调查对象

全省现有的矿泉水厂156家, 矿泉水源井465口, 井深60至900米。水源井都已通过国家主管部门评审鉴定, 符合饮用天然矿泉水标准, 准以开发利用。

1.2 样品的采集

为降低样品采集方法对分析结果的影响, 统一采样方法, 由专人负责现场采样。在一水文年时间内的枯水期、丰水期及平水期各采样一次。部分水源井在平水期增加采样一次。要求水源水出水量达到稳定状态后, 继续稳定抽水至少48小时, 才能进入现场采样。水样盛于10升聚乙烯塑料桶, 用硝酸酸化至PH为2~ 3送实验室分析。同时采集瓶装产品矿泉水。

1.3 分析方法

直接蒸干法, 取水样3升, 加热浓缩至约20毫升, 转入已恒重的坩埚, 红外线灯下烘干, 400 ℃下灼烧, 冷却, 称量, 铺样。总α比活度测量采用厚样法, 选用天然铀粉末标准源。总β比活度测量采用相对法, 选用KCI粉末标准源。在FJ-2603型低本底αβ弱放射性测量装置上测量。方法检测限分别为:总α8×10^-3BqL^-1, 总β 1×10^-2Bq·L^-1。

2 结果与分析 2.1 总α放射性比活度

每个水源水取其一水文年时间内的丰、枯、平水期重复采样测定结果的平均值进行统计, 结果列于表 1。由表 1可见, 广东省矿泉水中总α放射性比活度波动范围为0.008 ~ 10.70Bq·L^-1, 最大值与最小值相差1280倍。算术平均值为0.367Bq·L^-1, 标准偏差为0.960Bq·L^-1, 几何均值为0.099Bq·L^-1, 几何标准差为0.972Bq·L^-1, 中位数为0.096Bq·L^-1。几何均值与中位数相比较相近, 而算术均值与中位数之差则较大, 因此, 可认为几何均值比算术均值更能代表全省及各地区的真实水平。不同地区的矿泉水源水总α放射性比活度有差异, 最高地区与最低地区相比, 算术均值相差达到20倍, 几何均值相差4倍, 与广东省矿泉水源水中氡浓度的地区差异基本一致。我国“生活饮用水卫生标准”规定饮用水中总α比活度限值为0.1Bq·L^-1。全省18个地区中, 总α比活度算术均值超过0.1Bq·L^-1的有15个地区, 几何均值超过0.1Bq·L^-1的有10个地区。由表 3所列的总α比活度频数分布可见, 约50 %矿泉水源水的总α比活度超过0.1Bq·L^-1。

2.2 总β放射性比活度

每个水源水取其一水文年时间内的丰、枯、平水期重复采样测定结果的平均值进行统计, 结果列于表 2。

由表 2可见, 矿泉水中总β放射性比活度波动范围为0.01 ~ 6.78Bq·L^-1, 最大值与最小值相差678倍, 全省算术平均值为0.248Bq·L^-1, 几何均值为0.115Bq·L^-1, 中位数为0.111Bq·L^-1, 中位数与几何均值几乎一致, 故可认为几何均值更能反映全省及各地区矿泉水源水总β放射性比活度的真实水平。从表 3所列的总β放射性比活度频数分布可见, 约50 %水源水的总β比活度小于0.1Bq·L^-1, 90 %的水源水小于0.40Bq·L^-1, 超过1Bq·L^-1及1.5Bq·L^-1的水源水只占2 ~ 3 %。

2.3 丰、枯、平水期矿泉水源水中总α, 总β放射性比活度

选择了121口矿泉水源井, 其水源水中总α、总β放射性比活度范围分别为0.017 ~ 4.97Bq·L^-1和0.028 ~ 5.56Bq·L^-1。监测了一水文年中丰、枯、平水期总α、总β放射性比活度的变化。结果列于表 4。由表 4可见, 枯水期矿泉水中总α、总β放射性比活度平均值分别为0.448Bq·L^-1及0.474Bq·L^-1, 略高于丰水期及平水期的总放射性比活度, 但变化不明显。经统计学处理发现, 丰、枯、平水期平均值之间不存在显著性差异(P＞0.05), 故可认为矿泉水源水中总α、总β比活度受季节或不同水期影响不明显。推测这是由于矿泉水属地下深层循环水, 地表水对其影响不大。

2.4 矿泉水源水与瓶装水中总α、总β放射性比活度的关系

矿泉水源水自井口出口处至装瓶密封这一过程中, 往往要经过曝气, 沉淀, 多级过滤等步骤。不同厂家的生产工艺流程差异很大。为了解此过程中总α、总β放射性比活度的变化, 我们选择了七家比较典型的矿泉水水源水与瓶装水进行总α、总β放射性比活度对比测定。每厂分别取三次样, 计算均值, 结果列于表 5。由表 5可见, 从水源水生产成瓶装水后, 瓶装水中总α、总β放射性比活度都有不同程度的降低。总α放射性比活度为水源水的66.1 %, 总β放射性比活度为水源水的41.2 %。不同厂家生产的矿泉水, 总α、总β放射性比活度降低的幅度差异较大, 总α放射性比活度降低幅度最大的为82.2 %, 最小的为14.8 %; 总β放射性比活度降低幅度最大的为75.1%, 最小的为3.2 %。这可能与各生产厂家的生产工艺流程及水的性质有关。

3 讨论 3.1

矿泉水中的放射性物质主要来自于两大部分。即矿泉水源水所在地土壤、岩石中的放射性物质向矿泉水的转移和人类的实践活动可能使水源受到污染。就前者而言, 放射性物质向水源水的转移是一个极其复杂过程, 它取决于地质、水文、土壤和岩石的种类、理化特性等。并且周围生态环境、地貌环境及地质环境的任何改变, 也将对其产生影响。在如此诸多的影响因素中, 水源井含水层的地质结构对其的影响将是直接的和主要的。根据本文的监测结果以及矿泉水源井的成井地质资料分析, 广东省不同地区所产的矿泉水中总α、总β放射性比活度与水源井含水层的地质构造存在密切的关系。根据有关文献报道^[1], 花岗岩中各种放射性核素含量比石灰岩、玄武岩、砂岩中的含量平均要高一个数量级。故珠海、中山、清远地区所产矿泉水中总α、总β放射性比活度较高。而湛江地区地下含水层结构多为玄武岩; 肇庆地区地下结构多为石灰岩, 岩石中放射性核素含量低于花岗岩^[2], 故水中总α、总β放射性比活度偏低。阳江市部分地区为我省环境辐射高本底地区, 地下分散存在放射性稀土矿, 可能受其影响, 所产矿泉水中总α放射性比活度算术均值为全省最高, 但几何均值接近全省中间水平, 可能与该地区地质结构中放射性物质分布极不均匀有关。

3.2

瓶装矿泉水是供消费者直接饮用水, 从本文的监测结果表明, 从矿泉水源水生产成瓶装矿泉水后, 瓶装矿泉水中的总α、总β放射性比活度都有不同程度的降低。总α放射性比活度平均降低66.1 %, 如果以此平均降低率进行估算, 广东省所产瓶装矿泉水中总α放射性比活度仍然有约17%超过生活饮用水标准限值。因此有必要对矿泉水中的总放射性比活度、核素含量及组成进行深入研究与卫生评价。

(本文得到广东省放射卫生防护所查永如主任医师指导, 特此致谢)