随着核电工业的发展,不断有核电厂核泄漏事故的报道。尤其是近几年有些国家的核危机,更是引起了各国政府和人民对环境中放射性水平的关注。水体的总α、总β放射性一定程度上能反映环境中放射性水平。另外,饮用水的好坏直接关系到人民健康。为了更好了解呼和浩特市生活饮用水放射性水平,本文对2012-2015年10个市政水厂的出厂水总α、总β放射性进行监测,并对结果进行分析,结果报告如下。
1 方法 1.1 水样品处理 1.1.1 水样蒸发、酸化取水样用浓盐酸调pH值至2~4 (如浑浊需过滤),用量筒量取1 L(可根据实际残渣量调整水量)水样品蒸发,待水样蒸发到50 mL左右后冷却。将此浓缩溶液转移到经450℃预先恒重(两次称量小于1 mg)的瓷蒸发皿中。用刻度吸管加1 mL的硫酸,并搅拌均匀。在红外灯下蒸干,直到硫酸冒烟后,取下放到电热板上,继续加热到烟雾赶尽为止。
1.1.2 残渣灰化将蒸发皿连同残渣放入高温炉,在450 ℃,0.5 h,取出,置于干燥器中冷却至室温,准确称量,计算灼烧后残渣质量(mg)。记录从高温炉取出样品的日期和时间。
1.2 标准盘制备取一定量的241Am(α标准品)、KCl(β标准品),仔细研磨使之成为小于100目的粉末,准确称取160 mg。铺于洁净的样品盘内,每盘滴入少量的体积比为1:1的乙醇与丙酮混合溶液,用环形针使样品盘内的粉末平整均匀,再用红外灯把有机溶剂彻底烘干。
1.3 样品盘制备用样品勺将灼烧后称量过的残渣刮下,仔细研磨使之成为小于100目的粉末,准确称取160 mg。铺样同标准盘制备。
1.4 测量 1.4.1 本底测量开启仪器预热30 min后,连续测量其本底,每次100 min,连续测量10次。
1.4.2 标准测量将制备好的α、β标准盘,送入仪器内进行测量,每次100 min,测量5次,共300 min。
1.4.3 样品测量将制备好的水样品盘,送入仪器内进行测量,每次60 min,测量5次,共300 min。记录样品测量的起止日期和时间。
1.5 计算按以下公式计算水中总α、β放射性体积活度。
$c = \left( {{R_1} - {R_0}} \right)*m*A/{\varepsilon _s}*{m_1}*V $ |
$ {S_c} = m*\left( {{R_1}/{t_1} + {R_0}/{t_0}} \right)\left( {1/2} \right)/{\varepsilon _s}*{m_1}*V $ |
c-水样总α、β放射性体积活度,Bq/L;R1-样品盘α、β计数率,计数/s;R0-标准盘α、β计数率,计数/s;m-由水样品制得的固体残渣质量,mg;εs-α、β标准盘效率,%;m1-装入样品盘中被测样质量,mg;V-水样体积,L;A-修正系数,在默认情况下,A=1;t1-样品测量的总时间,s;t0-本底测量的总时间,s。
2 结果和讨论2012-2015年37份市政水厂出厂水中总α、总β放射性均值分别为0.100±0.040 Bq/L、0.121±0.046 Bq/L,均符合国家标准(α:0.5 Bq/L;β:1 Bq/L)[1]。但是,2015年的总α、β放射性和固体残渣量均较2012、2013年高,而总α、β放射性活度比值(β/α)与2012、2013年保持一致。结果见表 1。
2015年总α、β放射性较2012、2013年高,可能由于其固体残渣量较高有关。将2012-2015年的总α、β放射性活度与固体残渣量做相关回归分析,得到残渣(mg)与总α、总β放射性活度(Bg/L)的相关系数分别为0.397和0.526。可由本次回归分析的相关系数得出总α放射性活度与固体残渣量呈弱线性相关(0.2 < r < 0.5),而总β放射性活度与固体残渣量呈直线相关(r>0.5)。另外,笔者又随机抽取水库水30份,研究水样残渣量与总α、总β放射性活度之间的关系。得到残渣(mg)与总α、总β放射性活度(Bq/L)的相关系数分别为0.871和0.831,残渣量与总α、总β放射性活度呈直线相关(相关系数r均大于0.5)。这也与其他学者的研究结果相似。Sajeddah M.[2]等人得出总α、β放射性活度与总溶解性固体呈弱的线性相关(r分别为0.46和0.23, 0.2 < r < 0.5)。张瑞菊[3]研究了30份水样残渣量与总α、β放射性活度之间的关系,认为残渣量与总α放射性活度之间有直线相关关系(r=0.522), 而残渣量与总β放射性活度之间无直线相关关系(r=0.177, r < 0.2)。李恒[4]研究得出海水盐度和总β放射性活度之间有直线相关关系(r=0.726)。
3 小结呼和浩特市2012-2015年市政水厂出厂水总α、总β放射性检测结果均符合国家标准。但是,2015年总α、β放射性水平较2012、2013年高,提醒我们要加强对水质监测的力度,警惕放射性水平持续性增高,要做到早发现,早治理,全力保证饮用水安全。
[1] |
中华人民共和国卫生部.GB/T 5749-2006生活饮用水标准[S].北京: 中国标准出版社, 2007.
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[2] |
Sajedah M A, Ibrahim F A, Tahseen A, et al. Natural radioactivity in tap water and associated age-dependent dose and lifetime risk assessment in Amman, Jordan[J]. Applied Radiation and Isotopes, 70: 692-698. DOI:10.1016/j.apradiso.2011.12.002 |
[3] |
张瑞菊.苏州市各类水体中总放射性水平的分析研究[D].苏州: 苏州大学, 2006.
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[4] |
李恒.青岛近海放射性核素的调查研究[D].青岛: 中国海洋大学, 2009.
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