天然辐射广泛存在于自然界中，通常这些辐射由特定的核素产生并发射，例如铀、镭、铅等，因其浓度较低对人类健康的影响不大。但随着人类对放射性同位素技术的应用及人工污染物的排放倾倒，环境中放射性核素的分布及浓度可能发生改变，从而产生潜在的健康风险。水是人类摄入放射性核素的主要途径之一，若受到放射性物质污染的水被人类饮用，将会产生直接的危害。总α、总β放射性水平的测定是筛查水资源受辐射影响的重要手段，相较于对特定放射性核素的单一检测，有精确度高、灵敏度高、检测时间短等特点，该指标同时也被WHO列入《饮用水水质准则》，而我国的饮用水标准中总α、总β沿用了WHO的推荐限制，分别是500 mBq/L及1000 mBq/L[1-5]。
地下水是重要的饮用水水源，因水资源匮乏或地表水污染，全国有三分之二的城市依靠地下水作为供水水源。南京市地处长江下游，全市年均过境地表水资源量达8000亿立方米，对地下水的规模开发利用程度较低，但由于水处理设施的不足及集中供水的地理限制，江宁区、六合区、栖霞区、浦口区等区域部分单体规模较小的乡镇水厂对地下水的依赖程度仍较大[6-8]。对地下水总α、总β放射性水平的有效测定，能够及时发现地下水体受放射性污染并评估其程度，对保障区域用水安全及积累放射性水平基础数据有重要意义。而目前为止，对南京市地下水环境的监测和评价研究较少，且集中在富营养及重金属指标中，对地下水放射性水平的监测和研究仍然是空白。因此，本研究于2018年8—9月间，依托国家地下水监测站网（水利部分），对分布于南京市的24个地下水监测井水样的总α、总β放射性进行监测，并以此为参考，将结果与近年来全国其他城市的地下水放射性水平进行了比较，以期了解该地区地下水的放射性水平。
1 材料与方法 1.1 主要仪器FYFS-400X型四通道低本底α，β测量仪（湖北方圆），AL204分析天平。所有仪器均由南京市计量院定期检定。
1.2 样品采集在2018年8—9月采集南京市24个地下水监测井的水样，编号为G1～G24，具体位置如图1所示。水利部分的地下水监测井以开发利用率较高的浅层地下水为主，取样点可分为7个主要区域，由北至南分别为六合区（G1～G7、G14），浦口区（G8～G11），栖霞区（G12），市区（G21），江宁区（G13、G15～G17），溧水区（G23、G24）以及高淳区（G18～G20、G22）。以聚乙烯桶为样品容器，加入2%（V/V）浓硝酸作为保存剂，低温保存，尽快送至实验室分析。
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图 1 研究区域地下水采集点分布 |
总α、总β放射性水平检测分析参照《生活饮用水标准检验方法 放射性指标》（GB/T 5750.13—2006）进行预处理，经酸化、蒸发、浓缩、灼烧并摊薄制样后，放入仪器检测。溶解性总固体的分析（以下统称为TDS）参照《水质溶解性总固体的测定生活饮用水标准检验方法》（GB/T 5750.4—2006 8.1）。
1.4 质量控制在本次实验样品批次处理前，使用α、β标准源刻度，α、β标准源为购自中国计量科学研究院的241Am（比活度14.4 Bq/g）和KCl（比活度16.1 Bq/L）。为保证分析的准确性，每次开机进行本底值测量监测。同时在每批次的取样过程中设置了不少于20%的样品平行，同时监测。
2 结果 2.1 南京市地下水总α、总β放射性测定结果研究区域监测井所采集的地下水的总α、总β放射性水平及TDS如表1和表2所示。所有样品的总α、总β放射性水平均低于国家《生活饮用水卫生标准》中指导值0.5 Bq/L、1.0 Bq/L，其中总β放射性水平高于同采样井中总α放射性水平。在所有监测点位中，G5点的总α放射性水平最高，为487 mBq/L。G4点的总β放射性水平最高，为880 mBq/L。WHO《饮用水水质准则》第三版将生活饮用水的总α放射性水平及总β放射性水平分别定为500 mBq/L及1000 mBq/L，总放射性水平低于此限值能满足个人可接受的辐射剂量筛查水平0.1 mSv/a，本次调查24个地下水监测井中放射性水平低于此限值，因此居民将调查区域地下水作为饮用水无辐射暴露风险。
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表 1 南京市地下水总α总β放射性水平及TDS |
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表 2 南京市不同地区地下水总α总β放射性水平比较 |
有研究指出水样残渣量与总α、总β放射性水平之间呈现一定正相关性[9-10]。而地下水蒸发水分以后形成的残渣主要由各类可溶性盐集合。本研究中24个监测点位的样品的溶解性固体（TDS）的浓度为125～613 mg/L，其中G3点的TDS含量最低，值得注意的是，G3点的总β放射性水平为82 mBq/L，为24个样品的最低值。而对24个水样的总放射水平与TDS进行Pearson相关性研究，结果显示样品的总α与TDS无相关性（r = 0.12，P < 0.05），总β与TDS无相关性（ r = −0.07，P < 0.05）。这可能是由于地下水与河流水、湖水不同，在较小的地理区域下，其组分因地下水类型、含水层深度、降雨影响及污染渗滤，而导致非均一状态，与监测得到的放射性水平无相关关系。
国家《地下水质量标准》（GB/T 14848—93）将地下水的质量划分为5个类别，井水、地下水的水质应达到Ⅲ类水质标准方可饮用。对24个水样的总α单项评价，所有水样中属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类（≤ 100 mBq/L）的水样数量为19个，占79.2%；总β放射性水平则全部属于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类（≤ 1000 mBq/L），其中属于Ⅰ类水（≤ 100 mBq/L）占全部水样的29.2%。对TDS单项评价，全部样品均优于Ⅲ类（≤ 1000 mg/L），其中25.0%属于Ⅰ类地下水。
2.2 南京市地下水总α、总β放射性水平与全国其他地区的比较研究将24个点位的地下水样品中2018年总α、总β放射性水平同近10年来全国部分地区的地下水研究结果进行了比较，如表3所示。结果显示全国大部分地区的地下水放射性水平均低于WHO的指导值，南京市地下水总α、总β放射性水平与北京、河北、山东、广东等地区相似，但较昆山市及广西地区的放射性水平高，总放射性水平居全国中间水平。
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表 3 南京市地下水总α、总β放射性水平与全国部分地区的比较 |
本研究对采自南京市区域内的24个地下水监测井的水样进行放射性水平监测，结果表明南京市地下水总α、总β放射性水平分别是15～487 mBq/L和62～880 mBq/L，测定的最高值均低于国家《生活饮用水卫生标准》的限值及WHO的推荐值，符合饮用水标准。而地下水的放射性水平与溶解性总固体无相关性。
南京市地下水的总放射性水平与全国其他地区的地下水总放射性水平接近。栖霞区、六合区、江宁区的总α、总β放射性水平在南京市中相对较高，应加强定期的地下水放射性水平测定，确保这些地区的地下水持续满足饮用水的安全标准。
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