饮用水中的放射性物质超过一定水平时,将危害人体健康。世界卫生组织已将总α放射性、总β放射性作为饮用水放射性筛查指标,将0.5 Bq/L、1 Bq/L分别推荐为饮用水总α放射性、总β放射性的筛查水平,并对常见的天然与人工放射性核素设置准则水平[1]。我国已将总α放射性、总β放射性作为饮用水水质常规指标,将0.5 Bq/L、1 Bq/L分别作为饮用水总α放射性、总β放射性筛查指导值,超过指导值时须进行核素分析以判定能否饮用[2]。放射性物质对饮用水的污染及对公众健康的影响,日渐为人们所重视。近年来,多个地区对饮用水放射性指标进行了调查[3-7],大多数有核电站存在的地区对核电周围饮用水放射性指标进行了调查[8-11]。核电站在正常运行过程中,会有计划地向外释放少量β-衰变放射性核素,可能会导致周围环境放射性水平增高。位于深圳市大鹏半岛上的大亚湾核电基地现已运行20余年,其半径30 km范围内涵盖惠州市所辖的大亚湾区、惠阳区大部及惠东县一部,涉及常住人口约80万。目前,这一区域尚未对饮用水水质放射性指标进行监测。
本调查于2018年对大亚湾核电基地半径30 km范围内惠州饮用水总α、总β及40Kβ放射性水平进行监测,获得了大亚湾核电基地运行至今其周围30 km范围内惠州市辖区饮用水放射性水平资料。这对于掌握大亚湾核电基地运行至今对惠州市相应区域饮用水放射性水平的影响具有重要意义。
1 材料与方法 1.1 对象大亚湾核电基地半径30 km范围内惠州主要居民点的饮用水。
1.2 仪器BH1227四路低本底αβ测量仪,METTLER TOLEDOMS204S/01电子天平,Nabertherm LT/11/ P330马弗炉,LabTech EG35A plus微控数显电热板,LabTech HR1000 plus光波加热仪,ANALYTIKJENA ContrAA700连续光源原子吸收光谱仪。
1.3 标准物质241Am水残渣中总α监测标准物质(中国计量科学研究院),40K水残渣中总β监测标准物质(中国计量科学研究院),钾标准溶液(国家有色金属及电子材料分析测试中心)。
1.4 试剂硝酸(ρ=1.42 g/ml),硝酸溶液(1+1),硫酸(ρ=1.84 g/ml),浓盐酸(ρ=1.19 g/ml),丙酮,乙醇,氯化铯。本实验所用试剂均为优级纯,所用水为超纯水(比电阻18.2 MΩ·cm)。
1.5 检测指标总α、总β及40Kβ放射性水平。
1.6 结果分析分别对比本底调查水平及指导值(筛查水平)以判定大亚湾核电基地运行20余年来是否对惠州饮用水造成放射性污染及饮用水放射性指标是否符合水质要求。
2 样品采集、处理与检测 2.1 样品采集按照《核电站周围居民健康调查规范》(WS/T 440—2014)[12],用5 L聚乙烯扁桶采集大亚湾核电基地半径30 km范围内惠州市主要居民点7家主要的自来水供水公司2018年丰水期与枯水期对应的水源水、出厂水及末梢水,采样量5 L,按1 L水加20 ml硝酸对水样品进行酸化,粘贴好唯一标识标签,作好采样记录。水源水于汲水口处采集,出厂水和末梢水取样时先打开水龙头约5 min后采样。采样时,先用水样品润洗采样器内壁与塞子3次后采样。采样桶与塞子事先用洗涤剂清洗,后用自来水冲洗,再用10%的硝酸浸泡8 h,最后用超纯水充分润洗3次。
2.2 样品制备按照《生活饮用水标准检验方法放射性指标》(GB 5750.13—2006)[13],量取4L已酸化的水样品分次倒入洁净烧杯中后置于微控数显电热板上微沸蒸发至约50 ml,连同洗液转移至已在350 ℃恒重的洁净瓷坩埚中,加入1 ml浓硫酸,置于光波加热仪上缓慢蒸干至无烟状态后,转入马弗炉中350 ℃灼烧60 min,放入干燥器中冷却后称重研细,取160 mg左右的灰样放入样品盘中,滴入丙酮酒精混合物(1+1)均匀铺开,烘干后放入干燥器中待测。
2.3 样品测量及时将制备好的样品放入已预热的低本底αβ测量仪中,输入相关参数后开始测量,仪测量时间为500 min,测量结束后计算机给出测量结果。测量条件与效率刻度条件一致,测量过程中尽量保持温度与湿度稳定,每测量3个样品后进行一次本底测量以确认低本底αβ测量仪本底计数稳定。按照《水中钾-40的分析方法》(GB 11338—89)[14],先制作钾的标准曲线,曲线达到相关系数0.999以上后,取50 ml水样于容量瓶中,再加入0.5 ml盐酸与1 ml氯化铯溶液,将原子吸收光谱仪调试到最佳状态后测量样品钾浓度。40Kβ放射性由饮用水钾浓度乘以天然放射性核素40K β-放射性比活度27.9 Bq/g[1]给出。
3 结果丰水期水源水、出厂水及末梢水的总α、总β及40Kβ放射性水平检测结果列于表 1。水源水总α、总β、40Kβ放射性水平分别为(0.009±0.003~0.255±0.029)、(0.025±0.003~0.211±0.009)、(0.021~0.111)Bq/L,出厂水总α、总β、40Kβ放射性水平分别为(0.011±0.004~0.021±0.003)、(0.039±0.003~0.143±0.007)、(0.025~0.108)Bq/L,末梢水总α、总β、40Kβ放射性水平分别为(0.007±0.003~0.027±0.003)、(0.054±0.002~0.123±0.006)、(0.037~0.109)Bq/L。水源水、出厂水及末梢水总α、总β、40Kβ放射性水平差异均无统计学意义(P>0.05)。
枯水期水源水、出厂水及末梢水的总α、总β、40Kβ放射性水平检测结果列于表 2。水源水总α、总β、40Kβ放射性水平分别为(0.011±0.003~0.100±0.008)、(0.050±0.003~0.139±0.004)、(0.022~0.069)Bq/L,出厂水总α、总β、40Kβ放射性水平分别为(0.005±0.002~0.118±0.009)、(0.045±0.003~0.119±0.004)、(0.022~0.065)Bq/L,末梢水总α、总β、40Kβ放射性水平分别为(0.010±0.003~0.090±0.009)、(0.043±0.002~0.112±0.005)、(0.024~0.068)Bq/L。水源水、出厂水及末梢水总α、总β、40Kβ放射性水平差异均无统计学意义(P>0.05)。
除惠阳区沙田水厂丰水期水源水样品总α放射性外(混有泥沙所致),其余样品的总α、总β及40Kβ放射性水平与本底调查水平[15]保持一致,总β放射主要来自天然放射性核素40K β-衰变的贡献。
所有水样品的总α、总β放射性水平均低于世界卫生组织推荐的饮用水放射性筛查水平及我国饮用水放射性筛查指导值,饮用此放射性水平饮用水一年所致有效剂量低于0.1 mSv[1]。
丰水期与枯水期水源水、出厂水及末梢水总α、总β及40Kβ放射性水平变化趋势各不一致,这可能主要与各自来水厂制水工艺不同与管网所用材料及状况不同有关。
[1] |
World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first addendum[R].Geneva, 2017.
|
[2] |
中华人民共和国卫生部.GB 5749-2006生活饮用水卫生标准[S].北京: 中国标准出版社, 2006.
|
[3] |
黄璐璐, 莫达松, 潘扬昌, 等. 广西生活饮用水总α、总β放射性分析[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(1): 36-38. |
[4] |
席禄明. 新疆饮用水放射性水平现状调查[J]. 中国资源综合利用, 2018, 36(4): 29-31. DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2018.04.012 |
[5] |
庞荣华. 2014-2017年四川省主要城市饮用水源地放射性变化趋势[J]. 四川环境, 2018, 37(2): 131-138. DOI:10.3969/j.issn.1001-3644.2018.02.023 |
[6] |
王欢, 孙亚茹, 孔玉侠, 等. 2011-2017年北京市地表水与生活饮用水放射性水平调查[J]. 中国辐射卫生, 2018, 27(5): 492-495. |
[7] |
石书敬, 陈贻师, 杨小秀. 海南省城市(镇)集中式饮用水水源地总α和总β放射性水平监测[J]. 辐射防护通讯, 2018, 38(5): 32-34. DOI:10.3969/j.issn.1004-6356.2018.05.006 |
[8] |
赵新春, 冯兰英, 覃志英. 我国核电站周围饮用水放射性水平监测状况[J]. 现代预防医学, 2014, 41(21): 4002-4004, 4025. |
[9] |
张家俊, 廖柳凤, 邓飞. 阳江核电周围环境饮用水中总α、总β水平调查[J]. 辐射防护通讯, 2017, 37(5): 41-44. DOI:10.3969/j.issn.1004-6356.2017.05.011 |
[10] |
赵时敏, 林丹, 刘佳, 等. 宁德核电站周边地区饮用水总α、总β放射性水平评价[J]. 海峡预防医学杂志, 2017, 23(5): 59-60. |
[11] |
雷家杰, 谢萍, 赵新春, 等. 防城港核电站周围地区饮用水放射性水平调查[J]. 应用预防医学, 2018, 24(3): 192-194, 197. DOI:10.3969/j.issn.1673-758X.2018.03.007 |
[12] |
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.WS/T 440-2014核电站周围居民健康调查规范[S].北京: 中国标准出版社, 2014.
|
[13] |
中华人民共和国卫生部.GB 5750.13-2006生活饮用水卫生标准[S].北京: 中国标准出版社, 2006.
|
[14] |
国家环境保护总局.GB 11338-89水中钾-40的分析方法[S].北京: 中国标准出版社, 1989.
|
[15] |
广东省测试分析研究所.广东省大亚湾核电站周围区域放射性本底水平调查总结报告[R].1992.
|