水是生命之源,生活饮用水的质量与健康息息相关。放射性核素通过饮用水进入人体可对细胞组织产生放射性危害,而总α、总β是表征饮用水放射性质量的重要指标[1]。随着核技术的广泛应用,尤其是随着海阳核电厂的投产商运,我省核能核技术利用进入到一个新的阶段。对集中式饮用水源地水中总α和总β放射性水平进行适时调查研究,为辐射环境管理积累基础数据,有助于及时发现可能的水体放射性污染并有效评估其受影响程度,对保证水质安全和水环境放射性有重要意义[2]。
1 材料与方法 1.1 采样材料将聚乙烯塑料桶用洗液或洗涤剂清洗除去油污,并用自来水洗涤3次,然后用蒸馏水(或去离子水)清洗1次,晾干,贴好标签备用。水泵采样前将进出水管清洗干净后备用。
1.2 采样方法按照《辐射环境监测技术规范》(HJ/T 61-2001)要求对于水库的采样,位置应选择在它的中心位置或多点采取后混合均匀成为一个水样。水深≤10 m,在水面下50 cm处采样;水深>10 m时,增加中层采样。采样时采样器管道需用待采水样洗涤容器3次后方可采集。
按每升水样应加入(20±1)mL硝酸的比率,取所需量的硝酸注入清洁聚乙烯桶中,然后将水样装入该聚乙烯桶,以减少放射性物质被器壁吸收所造成的损失。水样收集后尽快送至实验室分析测定。
按以上方法,每个市设一个监测点位,并按照《辐射环境监测技术规范》 (HJ/T 61-2001)要求,每半年一次,分别在枯水期、平水期采样共采集山东省17个地级市(设区市)以上城市的城区饮用水源水样34个。
1.3 主要仪器设备监测所使用的测量主要仪器设备为MPC-9604型低本底α、β计数器,探测器为流气式正比计数管;探测器有效面积20 cm2;α本底 < 0.06 cpm;β本底 < 0.6 cpm;对241Am(α)的探测效率≥42%;对90Sr/90Y(β)的探测效率≥55%。
1.4 样品处理样品处理按照《水中总α放射性浓度的测定厚源法》EJ/T 1075-1998、《水中总β放射性测定蒸发法》EJ/T 900-94中要求,量取2 L水样于5 L烧杯中,置电热板上保持缓慢加热蒸发。待水样蒸发到50 ml左右转移至200 ml蒸发皿中,用极少量去离子水洗涤烧杯后将洗液一并倒入蒸发皿,保持微沸蒸干。确证蒸发皿中溶液已经冷却,加入1 ml(±20%)硫酸放入马弗炉,在350℃下灼烧1小时,冷却,称量,制备样品,放入α、β低本底计数器测定。
1.5 质量控制与质量保证监测所用低本底α、β计数器、分析天平等均通过计量检定,使用的放射性标准物质可量值溯源至国家计量基准,分析监测过程中从采样,到空白样、平行样和加标样分析、监测人员等均满足《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91-2002)、《地下水环境监测技术规范》(HJ/T 164-2004)等相关标准要求。
2 结果山东省17个地级市(设区市)以上城市的城区饮用水源水中总α、总β放射性监测结果见表 1。总α放射性活度在0.010 Bq/L~0.239 Bq/L之间,总β放射性活度在0.063 Bq/L~0.286 Bq/L之间。
山东省17个地级市(设区市)以上城市的城区饮用水源水比活度的监测结果总α在我国湖库水0.007~0.026 Bq/L水平范围内,总β也在我国湖库水0.023~0.82 Bq/L水平范围[3]内,其水平与全国湖库水源水的放射性水平相当,在正常本底范围内。同时,监测结果表明山东省17个地级市(设区市)以上城市的城区饮用水源水中总α放射性活度满足《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006规定的生活饮用水中总α为0.5 Bq/L、总β为1.0 Bq/L的限值要求,即其值在安全饮用范围内[4]。与2014-2017年数据平均值X相比较,2017年总α、总β相对偏差最大值均出现在济南市玉清湖水库平水期,其中,总α相对偏差为34.7%,总β相对偏差为17.7%,符合2017年我国辐射环境监测质量保证方案质控要求。
在环境样品中β/α比值通常是稳定的,β/α比值法在筛查空气中是否有人工放射性核素污染中有较好应用[5]。本研究也尝试将这种方法应用到对生活饮用水的放射性监测与评价中[6-8]。上述饮用水源地水β/α比值基本在一定范围内波动,均未超出各地市历年数据统计分析上/下控制限,即无明显异常,稳定性较好。用β/α比值法评价饮用水源地水放射性水平是否异常应具有一定的参考性,可作为人工核素异常快速预警的一种方法。
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