2. 山东省核与辐射安全监测中心，山东 济南 250017
2. Shandong Nuclear and Radiation Safety Monitoring Center, Jinan 250017 China
环境辐射是放射性同位素进行衰变时发出的射线，是自然过程和人类活动共同产生的[1-2]；环境辐射可影响生态系统稳定，污染环境，对人体产生不可逆损害[3-4]；总α/β放射性水平可直接反映环境中总放射活度[5-6]。近年来，医药产业发展迅速，多地兴建药谷或医药产业园。2013年，华北某城市兴建医药产业园，该产业园以化学药品生产为主[7]。为了解此产业园对周围环境造成的总α/β放射性水平的影响，掌握周边环境总α/β活度浓度水平随时间的变化趋势，为当地的环境监测提供相应的评价和依据，本单位2019年在华北某医药工业园区进行了专项调查检测工作，对周边环境标本进行采集、处理并进行实验室分析检测和环境辐射评价。
1 材料与方法 1.1 样品将工业园根据方位划分为5个片区，分别为东片区、南片区、西片区、北片区、中片区，分别采集样品，样品包括气溶胶、大气沉降灰、水井（饮用水、工业用水）、食品。
1.2 检测设备FYFS～400X低本底α、β放射性检测仪（湖北方圆环保科技有限公司），α标准源为241Am，β标准源为KCl，由山东省计量科学研究院定期检定。
1.3 方法 1.3.1 样品采集本调查所有标本采集频率为每月1次，持续采集12个月，采样时间为2019年1月至2019年12月。
气溶胶和沉降灰的采集点：中片区采集点位于工业园区内制药公司厂区边界处，东南西北4片区采集点位于距工业园区中心等距离5 km处，相对靠近居民区的位置，气溶胶过滤膜选用PM2.6空气滤膜，聚丙烯材质，沉降灰采样时，采样方法选用湿法采样《辐射环境监测技术规范》[8]。井水水样取自居民饮用水井；本次检测所用蔬菜为以菠菜为主的叶类蔬菜，种植面积较大，且本地居民常年种植为主要原因。肉类食品选用鸡肉和猪肉，皆为本地居民养殖。
1.3.2 样品处理气溶胶、沉降物的处理测量方法见标准文件[6]。
水井水的处理和测量方法参照《生活饮用水标准检测方法》[9]的相关条例。
蔬菜样品测试前进行清洗，去除泥沙、腐烂部分及不可食用部分，肉类样品去骨并选取肥瘦中等部位，参照《食品中放射性物质检测（总则）》[10]中的相关内容。
1.3.3 计算上述所有标本总α/β放射性水平的分析与计算参考宋彬等[11]的研究中计算方法。
2 结 果 2.1 气溶胶中总α/β放射性水平气溶胶中总α/β放射性水平见表1。2019年单月气溶胶中总α/β放射性水平分别为795～978 μBq/m3，1111～1304 μBq/m3；东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域全年平均总α放射性水平分别为637、986、677、824、1334 μBq/m3，5个片区全年平均总β放射性水平分别为757、1107、729、960、2443 μBq/m3。全年总α/β放射性水平中6月、7月稍高于其他月份；中片区、南片区总α放射性水平高于其他3个片区，中片区最高；5个片区的总β放射性水平较总α平均差异更大，其中中片区最高，东片区与西片区最低。
|
表 1 气溶胶中总α和总β放射性水平 Table 1 Gross α / β radioactivity level in aerosols |
沉降灰中总α/β放射性水平见表2。2019年单月沉降灰中总α/β放射性水平分别为29～34 Bq/m2，36～49 Bq/m2；东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域全年平均总α放射性水平分别为33、32、29、31、32 Bq/m2，5个片区全年平均总β放射性水平分别为39、46、46、46、42 Bq/m2。全年总α放射性水平中3月、4月、9月、10月稍高于其他月份，总β放射性水平中1月、2月、3月、7月；西片区总α放射性水平低于其他4个片区，其余4个片区较平均；5个片区的总β放射性水平中东片区最低。
2.3 水井中总α/β放射性水平水井中总α/β放射性水平见表3。2019年单月水井中总α/β放射性水平分别为0.120～0.235 Bq/L，0.126～0.343 Bq/L；东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域全年平均总α放射性水平分别为0.188、0.195、0.160、0.159、0.137 Bq/L，5个片区全年平均总β放射性水平分别为0.274、0.261、0.268、0.294、0.209 Bq/L。
|
|
表 2 沉降灰中总α和总β放射性水平 Table 2 Gross α / β radioactivity level in sedimentation ash |
|
|
表 3 水井中总α和总β放射性水平 Table 3 Gross α / β radioactivity level in wells |
蔬菜中总α/β放射性水平见表4。2019年单月蔬菜中总α/β放射性水平分别为0.077～0.149 Bq/kg，100.2～219.4 Bq/kg；东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域全年平均总α放射性水平分别为0.129、0.130、0.130、0.111、0.114 Bq/kg，5个片区全年平均总β放射性水平分别为161、135、160、135、180 Bq/kg
|
|
表 4 蔬菜中总α和总β放射性水平 Table 4 Gross α / β radioactivity level in vegetables |
鸡肉、猪肉中总α/β放射性水平分别见表5和表6。2019年单月鸡肉中总α/β放射性水平分别为0.171～0.581 Bq/kg，154～296 Bq/kg；东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域全年平均总α放射性水平分别为0.483、0.435、0.296、0.376、0.320 Bq/kg，5个片区全年平均总β放射性水平分别为158、222、238、182、203 Bq/kg。单月猪肉中总α/β放射性水平分别为0.147～0.376 Bq/kg，97～190 Bq/kg；东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域全年平均总α放射性水平分别为0.280、0.317、0.201、0.262、0.290 Bq/kg，5个片区全年平均总β放射性水平分别为152、159、175、133、152 Bq/kg。
|
|
表 5 鸡肉中总α和总β放射性水平 Table 5 Gross α / β radioactivity level in chicken |
|
|
表 6 猪肉中总α和总β放射性水平 Table 6 Gross α / β radioactivity level in pork |
放射性物质在国防、航天、医学等多种领域的发展和应用正在不断扩大，对科技的发展有着不可忽视的力量。但放射性物质管理不当，就会使得环境中放射性和辐射水平过高，构成污染。当人体长期暴露在放射性环境中时，细胞代谢持续受到辐射能量影响，能量的积累速度超出机体代谢速度，细胞增殖分裂就会产生不可控变化，严重者会发生癌变等伤害[12]，危害健康安全。因此对环境辐射水平进行监测，尤其是在人为活动导致的环境辐射水平的变化时就显得极为重要[13-14]。
本次调查将华北地区某医药工业园根据方位划分为东片区、南片区、西片区、北片区、中片区5个区域，通过对此工业园2019年周边环境中气溶胶、沉降灰、水井水、蔬菜、肉类总α/β放射性水平监测，结果显示，中片区气溶胶中全年平均总α/β放射性水平最高，分别为1334 μBq/m3、2443 μBq/m3，均不同程度高出其余4个片区水平，全年总α/β放射性水平中6月、7月稍高于其他月份，放射性水平与地域存在相关性，与季节存在相关性，但相关性不强。从各月份的总α/β放射性水平数据来看，东片区和南片区在1～4月份和12月份的放射性水平相对较高，而7月份到10月份总α/β放射性水平相对较低，而西片区和北片区1～4月份及12月份呈相对较低的放射性水平，6～10月份总α/β放射性水平相对较高，初步推测应是本地区受温带季风性气候影响，夏季东南风为主导风向，冬季西北风为主导风向，影响了放射性物质的地域性的分布。沉降灰中全年总α放射性水平中3月、4月、9月、10月稍高于其他月份，总β放射性水平中1月、2月、3月、7月高于其他月份；西片区总α放射性水平低于其他4个片区，5个片区的总β放射性水平中东片区最低，沉降灰总α/β放射性水平与地域、季节相关性低。水井水中总α/β放射性水平无明显相关变化，猜测为工业园地下水存在相互连通，但无法判断哪些存在相互关系，所以无规律可循。南片区、西片区蔬菜中总α放射性水平最高，中片区蔬菜中总β放射性水平最高，全年单月数据差异不明显。肉类中总α/β放射性水平经分析，数据较分散，其变化与地域、月份无关。本次检查各类样品总α/β放射性水平均未超出相关标准。
掌握人为活动导致的环境辐射水平变化趋势对人类健康的重要性不言而喻，本次调查可初步掌握某医药工业园对周边环境放射性水平影响的程度，确保环境的安全性。本次调查监测仅持续1年时间，无法形成全面的工业园放射性基线数据，需持续对其进行监测采样分析，进行环境辐射评估，保障周边环境的安全性，为经济可持续发展提供参考。
| [1] |
Ereh NEC, Zhang M. Environmental radiation measurement and assessment of natural radioactivity in soil, water and vegetation[J]. J Appl Math Phys, 2018, 6(11): 2330-2337. DOI:10.4236/jamp.2018.611194 |
| [2] |
Lavrentyeva GV. Assessment of radiation environmental risk for the terrestrial ecosystem[J]. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng, 2019, 487: 012010. DOI:10.1088/1757-899x/487/1/012010 |
| [3] |
Maya Kawamo, Yoshinori Nishino. Required environmental radiation energy The truth of the impact on the environmental pollution and the human body[J]. GPI Journal, 2016, 2(1): 60-63. |
| [4] |
Ghaffari HR, Yunesian M, Nabizadeh R, et al. Environmental etiology of gastric cancer in Iran: a systematic review focusing on drinking water, soil, food, radiation, and geographical conditions[J]. Environ Sci Pollut Res Int, 2019, 26(11): 10487-10495. DOI:10.1007/s11356-019-04493-8 |
| [5] |
Toki H, Wada T, Manabe Y, et al. Relationship between environmental radiation and radioactivity and childhood thyroid cancer found in Fukushima health management survey[J]. Sci Rep, 2020, 10(1): 4074. DOI:10.1038/s41598-020-60999-z |
| [6] |
张彦, 杨端节, 乔清党, 等. 省级辐射事故应急演习存在问题及对策研究[J]. 中国辐射卫生, 2020, 29(3): 288-291. Zhang Y, Yang DJ, Qiao QD, et al. Problems and countermeasures of provincial radiation accident emergency exercises[J]. Chin J Radiol Health, 2020, 29(3): 288-291. DOI:10.13491/j.issn.1004-714X.2020.03.022 |
| [7] |
金辉, 舒庆, 张柱存, 等. 某扩容γ辐照加工装置辐射安全分析与评价[J]. 中国辐射卫生, 2019, 28(6): 695-698, 708. Jin H, Shu Q, Zhang ZC, et al. Analysis and evaluation of radiation safety for a capacity expanded γ-irradiation processing facility[J]. Chin J Radiol Health, 2019, 28(6): 695-698, 708. DOI:10.13491/j.issn.1004-714x.2019.06.026 |
| [8] |
国家环境保护总局. HJT 61—2001 辐射环境监测技术规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2001. State Environmental Protection Administration. HJT 61—2001 Technical Specification for Radiation Environmental Monitoring[S]. Beijing: Standards Press of China, 2001. |
| [9] |
中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会. GB/T 5750.13—2006 生活饮用水标准检验方法 放射性指标[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007. The Ministry of Health of the People's Republic of China and the National Standardization Administration of China. GB/T 5750.13—2006 Standard Test Method for Drinking Water Radioactivity Index[S]. Beijing: Standards Press of China, 2007. |
| [10] |
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB 14883.1—2016 食品安全国家标准 食品中放射性物质检验总则[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017. National Health and Family Planning Commission of the People’s Republic of China. GB 14883.1—2016 National Food Safety Standard General Rules for the Inspection of Radioactive Substances in Food[S]. Beijing: Standards Press of China, 2017. |
| [11] |
宋彬, 许圆, 许哲, 等. 苏州市环境样品中总α和总β放射性水平调查[J]. 江苏预防医学, 2018, 29(2): 208-211. Song B, Xu Y, Xu Z, et al. Suzhou environmental sample total and total β Radioactive level survey[J]. Jiangsu Journal of Preventive Medicine, 2018, 29(2): 208-211. DOI:10.13668/j.issn.1006-9070.2018.02.033 |
| [12] |
Roy E, Wong HY, Villani R, et al. Regional variation in epidermal susceptibility to UV-induced carcinogenesis reflects proliferative activity of epidermal progenitors[J]. Cell Rep, 2020, 31(9): 107702. DOI:10.1016/j.celrep.2020.107702 |
| [13] |
王欢, 李栋梁. 人类活动排放的CO2及气溶胶对20世纪70年代末中国东部夏季降水年代际转折的影响
[J]. 气象学报, 2019, 77(2): 327-345. Wang H, Li DL. Effects of anthropogenic emissions of CO2 and aerosols on decadal transition of summer precipitation over Eastern China in the late 1970s [J]. Acta Meteorol Sin, 2019, 77(2): 327-345. |
| [14] |
Dr Sangeeta Gautam, Vijay Aithekar. An Review Article on Radioactive Pollution[J]. Inter J Trend in Sci Res Develop, 2019, 3(5): 1-3. |