⁹⁰Sr是一种纯β放射性人工核素，其射线的最大能量为0.546 keV，半衰期为28.8年^[1]。自然界中⁹⁰Sr来源于人类活动，主要包括核事故、核试验以及核燃料后处理排放物^[2]。⁹⁰Sr一旦通过食物、水等进入消化道或通过皮肤渗入血液则会沉积在骨骼中衰变释放高能β射线对人体造成极大伤害^[3]，严重情况下会导致白血病发生，是对人体产生内照射伤害的核素之一。

⁹⁰Sr放射性水平分析是辐射环境调查研究和核电厂周围放射性物质监测的一项重要内容^[4]。海阳核电厂环境辐射本底调查由苏州大学卫生与环境技术研究所2012年完成，其后较长时间未系统开展海阳市周边环境介质中⁹⁰Sr放射性监测，尤其福岛核事故、朝鲜核试验等对海阳市局部的影响没有进行监测研究。因此，此次对海阳市环境介质中⁹⁰Sr放射性水平进行调查、研究十分必要。

1 材料与方法 1.1 采样点位及介质

本次调查点位的设置综合了海阳市水文、地质、生态资料、人口分布等特点，以海阳核电厂所在位置为基点，在其周围不同方位布设采样点位，另在烟台市区布设对照点。调查介质包括水、土壤、生物。

1.2 样品采集

水样：实验水样类型包括饮用水、地表水、浅层地下水以及降水。采样前采样工具和装样容器清洗干净，装样容器为聚乙烯水桶，选择有代表性的区域的水体，样品装入聚乙烯桶后用硝酸酸化至pH＜2。

土壤：采集样品使用铁锹在10 m×10 m范围内按照梅花五点法进行布点采样，将各点样品充分混合为一个样，清除样品里的石头、草根等杂物，取2~3 kg于聚乙烯塑料袋内将袋口扎紧并贴上带有采样点位名称的标签。

生物：生物样品监测选取本地居民食用量较大的小麦作为采集对象，在小麦收获季节采集，在种植区不同区域采集后将采集样品混合均匀。

1.2.1 样品预处理

土壤：在烘箱中烘干土壤(110 ℃，48 h)并称重，将干燥好的土壤用球磨仪粉碎研细再过筛120~160目供实验分析。

生物：称取一定量生物样放入瓷盘于105℃烘箱烘干，再将干样置于蒸发皿中在电炉上炭化至无黑烟冒出，最后将炭化好的样品置于400℃马弗炉中灰化至白色或灰白色。

1.2.2 样品分析

水样：每个样品各取10 L于烧杯中加入锶、钇载体，加碳酸铵使沉淀凝聚，用氨水调pH至8~9，静置过夜后抽滤得沉淀，用酸溶解沉淀后调节pH=1待测^[5]。

土壤样：每个土壤样取50g，在600℃马弗炉中灼烧，用盐酸浸取，在浸取液中加入草酸、二水合柠檬酸钠水浴加热，过滤得沉淀，将沉淀灼烧，硝酸溶解调pH=1待测^[6]。生物样：将预处理好的生物灰样在盐酸中浸取，再加入草酸制得沉淀，过滤后沉淀在马弗炉里灼烧，硝酸溶解为待测液^[5]。

用装有二-(2-乙基己基)磷酸酯的色层柱吸附待测液中的钇，使钇与锶、铯等离子分离。记下待测液通过色层柱开始、结束时间，用盐酸、硝酸洗涤色层柱，用6 mol硝酸溶液解析钇。制样后选用PICMPC-9604型低本底α、β测量仪测钇活度从而推算⁹⁰Sr活度浓度。

1.2.3 测量仪器

PICMPC-9604型低本底α、β测量仪，4条通道的β本底计数分别为0.48、0.44、0.50、0.51 cpm，探测效率分别为54.2%，56.2%，54.7%和55.1%，每个点位样品测量时间为600 min。

1.3 结果计算

萃取色层法测定⁹⁰Sr计算公式如下：

$ A=\frac{N \times J_{0}}{E \times W \times Y \times e^{-\lambda\left(t_{3}-t_{2}\right)} \times J} $

(1)

A-试样中⁹⁰Sr的含量，(Bq/kg、Bq/ L)；N-试样的净计数率，cpm；E-⁹⁰Y源的仪器探测效率；W-样品用量，(L、kg)；Y-钇的化学回收率；J₀-刻度仪器时测得的⁹⁰Sr检验源的净计数率，cpm；J-测量试样时⁹⁰Sr检验源的净计数率，cpm；e^{-λ(t₃-t₂)}-⁹⁰Y的衰变因子。t₂为锶、钇分离时刻，h，t₃为⁹⁰Y测量到一半的时刻，h，λ=0.693/T，T为⁹⁰Y半衰期, 64.2 h。(注：生物样需再乘以灰鲜比)

1.4 质量控制

采样点位设置分布范围广泛，实验样品分析包括了水样、土壤样、生物样三种环境介质，保证了样品的代表性；样品的采集、处理以及分析均按照相关程序、质量手册以及国家规定方法进行操作；监测和分析人员均为培训考核合格后持证上岗；实验仪器每两年进行检定，检定合格且处于有效期内。

2 结果 2.1 水样测量结果

选择海阳市饮用水、地表水、地下水、降水为监测对象，水体中⁹⁰Sr监测结果见表 1。

由表 1可知，海阳市饮用水、地表水、降水中⁹⁰Sr含量在同一水平，为(2.49~6.68)mBq/L，处于2017年全国饮用水水源地⁹⁰Sr活度浓度(0.61~9.7)mBq/L、主要江河流域⁹⁰Sr活度浓度(0.51~8.5)mBq/L范围内^[7]，处于环境本底范围。并且与2010-2012年苏州大学对海阳核电厂环境辐射本底调查结果(1.2~9.1)mBq/L^[8]，在同一活度浓度范围内。

2.2 土壤样测量结果

土壤共采集8个样品以及1个烟台对照点样品进行测量，土壤中⁹⁰Sr放射性水平监测结果见表 2。

从表 2中可知，此次分析的土壤样品中⁹⁰Sr含量最小值为大疃村土壤样品，最大值为董家庄土壤样品；放射性活度浓度范围为(0.223~1.63)Bq/kg，与烟台对照点土壤监测值比，基本处于同一水平。与2010-2012年苏州大学对海阳核电厂环境辐射本底调查结果(1.2~2.7)Bq/kg^[8]，在同一活度浓度范围内，属于正常水平。

2.3 生物样测量结果

采集海阳市小麦、烟台小麦监测结果见表 3。

由表 3可知，海阳市外岛村与烟台对照点小麦样品测量结果在同一水平，⁹⁰Sr含量范围为(0.063~0.140)Bq/kg·鲜，与2010-2012年苏州大学对海阳核电厂环境辐射本底调查小麦浓度活度(0.09~0.30)Bq/kg·鲜^[9]相比，小麦中⁹⁰Sr处于正常本底范围内。

3 讨论

通过对海阳市环境介质中⁹⁰Sr放射性水平调查与分析，得出水中⁹⁰Sr与2017年全国环境水样中⁹⁰Sr放射性水平在同一范围内，处于正常本底水平；生物、土壤中⁹⁰Sr含量与烟台对照点在同一浓度活度范围，与西北、西南地区某地环境样品小麦、土壤中⁹⁰Sr测量结果0.70 Bq/kg·鲜、(0.92~12.59)Bq/kg^[10]在同一水平，属于正常本底范围。海阳市水、土壤、生物中⁹⁰Sr含量均未因福岛核事故、朝鲜核试验而出现异常。

海阳市环境介质中⁹⁰Sr放射性水平调查结果与2010-2012年苏州大学对海阳核电厂环境辐射本底调查结果在同一活度浓度范围内，近五年并未发生大的变化，为海阳核电厂装料运行前辐射环境现状提供了数据补充。