矿泉水含有对人体有益的微量元素, 如锌、锂、锶、硒等, 但也含有一些放射性核素, 如放射性镭。如果矿泉水中放射性水平超过一定标准, 就应当禁止饮用。我国于1987年发布了《饮用天然矿泉水》(GB 8537-87)国家标准, 其中规定镭-226＜1.1 Bq/L, 总β＜1.5 Bq/L, 为了了解山东省矿泉水的放射性水平及饮用矿泉水所致居民内照射剂量, 在全省13个地市共取样58个进行了检测。

1 材料与方法 1.1 采样

由水文地质部门负责采集样品。聚乙烯桶灌装未经处理的矿泉水, 加入盐酸酸化至为PH 2-3。

1.2 样品处理

分析总α总β时, 取水样2L加适量HCl, 蒸发浓缩至40~50 ml, 转移至恒重的瓷坩埚中浓缩至沉淀。450℃下灼烧0.5 h, 冷却, 研磨, 准确称取200 mg, 铺样待测。

分析镭-226时, 取水样5 L, 平行两份, 加适量HCl, 蒸发浓缩至300~400 ml, 转移到小烧杯中加入沉淀剂, 加热至沸腾, 放置过夜, 弃上清液, 沉淀加入乙二胺四乙酸二钠溶解, 转移至扩散器中, 封存14 d以上。届时, 将扩散器中的氡气转移至已测过本底的闪烁室中, 放置3 h后测量。

2 仪器和方法 2.1 仪器

BH 1216 α、β低本底分析仪, α标准源用239Pu, β标准源用KCl, 探测下限为1×10^-3 Bq/L。FD-125室内氡钍分析仪配置FH-463自动定标器、ST-203闪烁室组成测镭装置, 探测下限为1×10^-3 Bq/L。

2.2 方法

总α总β用厚层法测定, 镭-226用共沉淀射气法测定。

3 结果与分析 3.1 放射性水平

由表 1可见, 矿泉水的总α放射性比活度不同地区相差比较大, 青岛地区总α最高, 而莱芜地区总α最低。同一地区的波动也比较大, 如青岛市矿泉水中总α最高576×10^-3 Bq/L, 最低的低于仪器探测下限。全省矿泉水总α均值为54.23×10^-3 Bq/L, 超标的共有6个, 超标范围0.11~1.31 Bq/L。山东省矿泉水总α放射性比活度比浙江省矿泉水总α放射性比活度(30×10^-3 Bq/L)高近一倍^[1], 而比黑龙江省^[2] (140×10^-3 Bq/L)、广东省^[3](99×10^-3 Bq/L)、湖北省^[4](100× 10-3 Bq/L)均低。总β放射性比活度全部低于《饮用天然矿泉水》(GB 8537-87)标准规定的限值1.5 Bq/L。潍坊、济南、青岛和聊城地区的矿泉水总β比较高, 莱芜、临沂、枣庄地区的矿泉水总β比较低。山东省矿泉水总β均值为131.2×10^-3 Bq/L, 黑龙江省为110×10^-3 Bq/L^[2], 广东省为115×10^-3 Bq/L^[3], 浙江省为170×10^-3 Bq/L^[1], 湖北省为100×10^-3 Bq/L^[4]。只有浙江省比山东省矿泉水总β高一些, 而其余三省均比山东省矿泉水总β放射性低。

全省矿泉水²²⁶Ra放射性比活度平均值为21.2×10^-3 Bq/L。济南、聊城、潍坊地区矿泉水²²⁶Ra含量较高。临沂、滨州、泰安地区矿泉水²²⁶Ra含量较低。山东省矿泉水²²⁶Ra含量与福建省矿泉水²²⁶Ra含量(21.3×10^-3 Bq/L)^[5]相当, 为黑龙江省(46×10^-3 Bq/L)^[2]的46.3%, 为湖北省(90×10^-3 Bq/L)^[4]的23.7%。

3.2 内照射剂量估算

矿泉水的开发一般以矿泉饮料推向市场, 但也有不少地方被居民用作生活饮用水。如果居民常年饮用这些矿泉水, 可根据ICRP30号报告^[6]建议及提供的天然放射性核素食入1 Bq的待积有效剂量(Sv/Bq), 并按每人每天饮用2.2 L计算, 其所致内照射剂量估算结果列于表 2。

由表 2可见, 全省以矿泉水作为饮用水的居民每年从矿泉水中食入²²⁶Ra为11.6 Bq, 所致人均年有效剂量为3.62 μSv, 以济南市为最高, 居民的年有效剂量为20.85 μSv, 临沂市0.21 μSv为最低。

4 结论

山东省矿泉水中总β, ²²⁶Ra含量全部符合《饮用天然矿泉水》标准, 济南、青岛、威海矿泉水样品中总α有的超过《生活饮用水标准》(GB 5749-85)限值。因此, 对天然矿泉水必须加强放射性监测, 严防超标产品上市出售。饮用矿泉水由²²⁶Ra所致居民内照射剂量均值为3.62 μSv/a, 所致有效剂量当量是很低的。