随着经济社会的发展、人口增长和城市化进程的加快,核技术的广泛利用,铀矿冶及伴生放射性矿的开发,越来越多核设施的运行,饮用水环境安全引起社会的广泛关注与各部门的高度重视。为保障饮用水安全,维护公众健康,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展,为辐射环境管理积累基础资料,及时发现可能的放射性污染,广西辐射环境监督管理站开展了全区范围的城市集中式饮用水水源放射性水平调查。本文介绍了此次广西城市集中式饮用水水源的调查结果。
1 材料与方法 1.1 调查对象本次调查的对象为广西14个设区市(地级市)集中式饮用水水源的总α、总β、铀、钍、镭-226。通过调查14个地级市(设区市)现有、部分备用和规划的集中式饮用水水源,列入监测范围的城市集中式饮用水水源共50个,其中河流型29个,湖库型13个,地下水型8个,覆盖广西全区14个地市,服务人口约943.76万人,年实际取水量约10亿万立方米。本次调查的广西城市集中式饮用水水源类型统计见表1。
样品采集分别在丰水期和枯水期各开展一次,时间为2018年4—6月和2018年8—10月。
采样工具包括聚乙烯桶和水泵等。采样前,聚乙烯桶先用洗涤剂除去油污,用自来水冲洗干净,再用10%硝酸或盐酸洗刷,用自来水冲洗至pH ≈ 7,然后用蒸馏水(或去离子水)清洗三次并晾干,贴好标签备用;水泵,先用洗涤剂除去油污,用自来水冲洗干净,再用蒸馏水(或去离子水)清洗三次并晾干备用。
地表水采集,河流选择在水流混合均匀段取一断面,在断面中心线上采集;湖泊和水库选择中心部位或多点混合取样。地下水采集,用专用采样器在预定水深处首先排出原井内滞水,停留一定时间,待扰动平稳后,再开始采样,采样器管道内原有水需清除干净。部分采水点由于受到现场情况的限制,在自来水厂的汇水区(加氯前)采样。
水样采集时,采样工具用要样水清洗三次后再进行采样。水样采集后,样品中加入浓硝酸酸化至pH = 1~2,以减少放射性物质附着在容器壁上等造成的损失。当水中含泥沙量较高时,静置24h后取其上清液再酸化。
1.3 分析方法及仪器本次调查采用的分析方法均为国家标准方法、环境保护行业标准方法。
水中总α、总β和镭-226测量采用LB4200型低本底 α/β 测量仪,仪器总α本底小于0.05 cpm,总β本底小于0.75 cpm,效率α(210Po) ≥ 40%,效率β(90Sr/90Y) ≥ 45%,总α的最低探测限(LLD)0.008 Bq/L,总β的最低探测限(LLD)0.008 Bq/L,镭-226的最低探测限(LLD)0.008 Bq/L;水中铀测量采用WGJ III型微量铀分析仪,仪器测量精度 ≤ 5%,线性相关系数 ≥ 0. 999,准确度8%,量程范围0~20 ng/mL,最低探测限(LLD)0.02 μg/L;水中钍测量采用TU-1901型可见紫外分光光度计,仪器的主要参数,波长范围为190~900 nm,波长准确度 ± 0.3 nm,波长重复性0.1 nm,最低探测限(LLD)0.01 μg/L。
具体分析方法及仪器见表2。
为保证本次结果数据的准确可靠,参加本次调查的所有技术人员经过专业培训和考核;选用的监测仪器及标准物质均经过计量检定部门的检定/校准,并对监测仪器定期进行本底计数的泊松分布检验、效率长期质控图的期间核查,仪器性能均满足要求;根据《辐射环境监测技术规范》[6]要求对水样进行采集、保存及分析,并根据不同的项目随机抽取了12%的样品开展平行双样测定,12%的样品开展加标回收测定,平行双样的标准偏差小于30%,加标回收率的范围在80%~120%,结果均能满足全国辐射环境质量监测网络的要求。
2 结果本次调查14个城市的50个集中式饮用水水源,共采集了100个样品,监测结果按城市统计见表3和表4,按照水源地类型统计见表5和表6。
由表3可见,本次调查14个主要城市的50个集中式饮用水水源总α浓度范围为 < 0.008~0.122 Bq/L,均值0.017 Bq/L;总β浓度范围为0.014~0.250 Bq/L,均值0.069 Bq/L。14个地级市(设区市)的总α、总β浓度均低于《生活饮用水卫生标准》 [7]中的放射性指标指导值总α为0.5 Bq/L、总β为1.0 Bq/L的要求,符合居民生活饮用水卫生标准。
由表4可见,本次调查城市集中式饮用水水源的铀浓度范围为0.031~0.909 μg/L,均值为0.300 μg/L;钍浓度范围为0.063~0.709 μg/L,均值为0.186 μg/L;镭-226的浓度范围为1.00~53.1 mBq/L,其均值为5.22 mBq/L。本次调查城市集中式饮用水水源的铀、钍和镭-226的浓度与1983—1990年广西水体中天然放射性核素浓度调查的本底值相比,处于正常涨落范围内[9],未见异常。
由表3和表4可见,在本次调查的14个城市中,北海市集中式饮用水水源总α、总β和镭-226的浓度均值最高,防城港市总α、总β和铀的浓度均值最低,其余未见显著的差异。
由表5和表6可见,本次调查的城市集中式饮用水水源中,地下水型饮用水源中总α、总β、镭-226和铀的浓度水平最高,河流型其次,湖库型最低。三种类型饮用水水源中钍的浓度水平相当。
3 讨论全国辐射环境质量监测也开展了饮用水水源地水中总α、总β、铀、钍、镭-226的监测。2017年[10]的监测结果范围分别为0.01~0.40 Bq/L、0.01~0.42 Bq/L、0.04~5.3 μg/L、0.03~0.78 μg/L、0.92~16 mBq/L。2018年[11]的监测结果范围分别为0.01~0.35 Bq/L、0.01~0.37 Bq/L、0.04~6.0 μg/L、0.02~1.2 μg/L、1.0~18 mBq/L。部分文献中,如周滟等[9]总结的1995—2009年我国 29 个省(市、区)饮用水总α、总β活度浓度分别为0. 01~0. 48 Bq /L、0. 01~0. 95 Bq /L;尹亮亮等[12]分析的全国 35 个城市1964—2005年自来水总α、总β活度浓度分别为0~0. 23 Bq/L、0. 01~0. 54 Bq/L;崔凡等[13]调查的广东省珠三角地区水源水中总α、总β活度浓度分别为0.008~0.037 Bq/L、0.062~0.114 Bq/L;夏冰等[14]调查的山东省集中式饮用水源水中总α、总β活度浓度分别为0.010~0.239 Bq/L、0.063~0.286 Bq/L;付强等[15]2014—2016年调查常州地区5辖市饮用水源水中总α、总β活度浓度分别为0.011~0.087 Bq/L、0.071~0.250 Bq/L;黄璐璐等[16]分析广西省生活饮用水的总α、总β的活度浓度分别为 < 0.8~732.0 mBq/L,< 0.8~1 631.7 mBq/L。本次调查的广西城市集中式饮用水水源放射性监测结果,与2017年、2018年全国辐射环境质量监测和部分文献中的监测结果处于同一水平,属于天然环境本底正常水平。
本次调查广西城市集中式饮用水水源的放射性水平,按饮用水水源地类型比较,地下水型饮用水水源的总α、总β浓度水平最高,总α、总β浓度范围分别为0.009~0.122 Bq/L、0.021~0.250 Bq/L,符合《地下水质量标准》[17]中关于Ⅲ类水水质放射性指标总 α ≤ 0.5 Bq/L、总β ≤ 1.0Bq/L的要求,同时,低于《生活饮用水卫生标准》[7]中的放射性指标的指导值总α为0.5 Bq/L、总β为1.0 Bq/L的要求,符合居民生活饮用水卫生标准。
本次调查城市集中式饮用水水源放射性水平的广西14个地级市(设区市)中,北海市集中式饮用水水源总α、总β放射性水平最高,与黄璐璐等[16]分析得出北海生活饮用水总α、总β放射性为广西各地级市中最高的结论相符,分析发现,与本次调查北海市的5个集中式饮用水水源中,3个为地下型饮用水水源,且地下水型饮用水水源放射性水平相对较高有关。进一步分析,总α、总β浓度最高的北海禾塘水厂地下水型饮用水水源,在本次调查的枯水期和丰水期两期监测结果中,北海禾塘水厂的总α浓度为0.079和0.122 Bq/L、总β浓度0.228和0.250 Bq/L,其天然放射性核素铀、钍、镭-226浓度分别为0.728和0.869 μg/L、0.173和0.204 μg/L、37.6和53.1 mBq/L,铀、镭-226浓度均为枯水期和丰水期两期采样的饮用水水源中最高,钍的浓度与其他饮用水水源未见明显差别。初步分析,北海禾塘水厂的饮用水水源放射性水平略高,主要由于地下水水源流经过程中溶入周边矿体中天然放射性核素铀、镭-226及其子体所致。
综上所述,通过对广西14个城市的50个集中式饮用水水源放射性水平的调查分析,目前广西城市集中式饮用水水源放射性属于天然本底正常水平,总α、总β浓度符合《生活饮用水卫生标准》中的要求,地下水型饮用水水源符合《地下水质量标准》Ⅲ类水水质放射性指标。北海市集中式饮用水水源放射性水平属广西14个地级市(设区市)中最高,主要是水源中含天然放射性核素铀、镭-226较高所致。
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