福建省生活飲用水放射性核素的γ 能譜分析

福建省輻射環境監督站 吳 潔

福建省生活飲用水放射性核素的γ 能譜分析

福建省輻射環境監督站 吳 潔

隨著寧德核電和福清核電多臺機組的先后投產，福建進入了核電大省的行列，核電站周邊生活飲用水的放射性水平受到民眾的廣泛關注。該文選取福建省核電站周邊具有代表性的4個生活飲用水點位及福州、連江2個對照點進行調查，對飲用水中錳-54、鈷-58、鈷-60、鋅-65、鋯-95、銀-110m、銻-124、銫-134、銫-137、鈰-144等人工放射性核素進行了檢測，結果表明，6個生活飲用水點位中，這10種人工放射性核素的活度濃度均低于探測下限，未檢出，處于正常的環境水平。

核電站 生活飲用水 人工放射性核素 活度濃度

1 概述

自然環境中水的放射性主要來自土壤、巖石等環境介質中的238U、232Th、222Rn、226Ra、210Po、40K等天然放射性核素。不同環境中水的放射性水平存在著一定差異，主要與地質條件有關。研究表明，我國不同地區生活飲用水中的天然放射性核素的放射性水平均達到我國規定的飲用水限值要求[1-4]。

近年來，福建作為核電大省，先后建設了寧德核電和福清核電，首臺機組分別于2013年和2014年先后投產，近兩年又新增多臺機組。隨著核電站的運行，以及一些核試驗、核事故，核醫學和核科研單位都會產生一些人工放射性核素，如54Mn、58Co、60Co、65Zn、95Zr、110mAg、124Sb、134Cs、137Cs、144Ce等。若處理不當，這些人工放射性核素會直接進入環境中，造成水體中放射性水平的升高。飲用水與人們的生活飲食息息相關，使得其放射性水平受到民眾的廣泛關注。因此，定期監測生活飲用水中的放射性水平，有利于及時發現和控制飲用水可能受到的污染，避免人體健康受到危害[5,6]。本文主要依據《輻射環境監測技術規范》(HJ/T61-2001)[7]、《核設施水質監測采樣規定》(HJ/T21-1998)[8]和《環境水質監測質量保證手冊》[9]，測量了福建省核電站周邊生活飲用水中錳-54、鈷-58、鈷-60、鋅-65、鋯-95、銀-110m、銻-124、銫-134、銫-137、鈰-144人工放射性核素的活度濃度，現將結果報道如下。

2 實驗部分

2.1 樣品采集

依據國家環境保護總局編制的《輻射環境監測技術規范》(HJ/T61-2001)、《核設施水質監測采樣規定》(HJ/T21-1998)和國家環境監測總站編制的《環境水質監測質量保證手冊》，選擇了寧德核電站和福清核電站周邊具有代表性的4個居民生活飲用水點位，以及1個連江、1個福州的對照點位，共計6個點位，分別采集了4個季度的飲用水樣品，以保證所采集的樣品能真正代表水體屬性。

采樣容器為聚乙烯塑料小口桶（25L）。首先，采樣容器用洗液或洗滌劑清洗、除去油污后，用自來水沖洗干凈，再用10 %硝酸或鹽酸浸泡8 h后，用自來水沖洗至pH = 7，最后用蒸餾水或去離子水清洗（至少3次）并晾干，貼好標簽備用。

采集水樣時，先用待采水樣清洗3次，再將水樣按采樣量采集于采樣容器中。采樣時盡量不要將空氣混入樣品中，采樣容器裝滿后必須加蓋（如發現樣品中有顆粒物或沉淀，應盡快分離）。自來水水樣需取于自來水管末端，在采集前應先打開閥門，使管端自來水排盡后再采集樣品。井水水樣應選擇居民常飲用的水井，采樣前先觀察井水中的漂浮物和水體顏色，符合采樣要求后方可采集樣品（如顏色有異常，在采樣單上必須注明樣品狀態，因為富含浮游生物的井水對結果有不可忽視的影響）。泉水水樣應選擇居民常飲用，且能代表該地區泉水狀態的點位。采集前先觀察泉水中的漂浮物和水體顏色，符合采樣要求后方可采集樣品（如顏色有異常，在采樣單上必須注明樣品狀態）。另外，采樣單必須注明泉水類別（如溫泉、冷泉、熱泉等）。

2.2 樣品處理

水樣采集后，用濃硝酸酸化到pH = 1～2（當水樣中泥沙含量較高時，應立即過濾，并取上清液再酸化），盡快分析測定。水樣保存期一般不超過2個月。水樣處理的具體實驗步驟如下：

（1）取30 L待測水樣于40 L桶中，調節pH = 2，攪拌中加入30 mL 硝酸銀試劑（載體），攪拌15 min后滴加10 mol/L NaOH溶液，調節pH = 9，繼續攪拌20 min后停止，放置12 h至沉淀完全下沉。

（2）吸出上一步中溶液的上清液待用；將沉淀轉移至塑料離心管中高速離心，取上清液，將清液合并；剩余沉淀加濃硝酸至完全溶解后離心，取上清液，將清液合并；用蒸餾水洗滌沉淀1次，攪拌下加濃硝酸至沉淀溶解，稍待靜置至反應停止后離心，取上清液，將清液合并。將上清液轉入另一離心管中，棄沉淀，用硝酸酸化至白色 AgCl沉淀不再生成，用可拆式玻璃漏斗和已稱重的定量濾紙過濾，將沉淀置于80℃烘箱中烘干，稱量磨碎，計算化學產額，并將沉淀物與下一步沉淀物合并。

（3）在上一步留下的30 L溶液中加入10g高錳酸鉀攪拌10min，再加入100 mL 30% H2O2溶液攪拌10min，最后加入K4CoFe(CN)6沉淀劑繼續攪拌1h后，放置12h。

（4）用虹吸法吸出上一步中的上清液，用布氏漏斗過濾，將沉淀物置于80℃烘箱中烘干后，稱量磨碎，與第二步中的AgCl沉淀合并，并裝入75 mm × 35 mm的專用樣品盒中供γ譜測量。

2.3 測量方法與儀器

此次測量采用《用半導體γ譜儀分析低比活度放射性樣品的標準方法》(GB11713—89)、《水中放射性核素的γ能譜分析方法》(GB/T16140—1995)分析方法，測量儀器為GR8023-N型高純鍺γ譜儀測量系統。

3 測量結果與分析

對福建省核電站周邊6個生活飲用水點位4個季度飲用水樣品中的放射性核素錳-54、鈷-58、鈷-60、鋅-65、鋯-95、銀-110m、銻124、銫-134、銫-137、鈰-144進行γ能譜測量分析，檢測結果見表1。

表1 福建省核電站周邊飲用水中放射性核素的γ能譜測量結果

測量結果表明，在4個季度中，福建省核電站周邊4個生活飲用水點位以及2個對照點位的生活飲用水中放射性核素的活度濃度均低于探測下限，未檢出。

4 結論

本次檢測選擇了福建省核電站周邊具有代表性的點位，以及作為對照點的福州、連江，共計6個生活飲用水點位，在4個季度分別對這些點位的生活飲用水中的54Mn、58Co、60Co、65Zn、95Zr、110mAg、124Sb、134Cs、137Cs、144Ce人工放射性核素進行了檢測，測量結果表明，這些核素的活度濃度均低于探測下限，未檢出，處于正常的環境水平。隨著已建核電廠的繼續運行、后續機組的建設與投運，以及將建、在建核電廠的投運，仍將繼續對這些點位的生活飲用水進行監督監測，以掌握核電廠周圍生活飲用水中放射性核素的變化，為環保主管部門監督管理提供依據，以保證周圍居民的生活飲用水符合標準。

[1] 尹亮亮, 古艷琴, 申寶鳴, 等. 我國飲用水中總 α, β 放射性數據評價[J]. 中國輻射衛生, 2011, 20(1):1-5.

[2] 孫亞茹, 武云云, 萬玲, 等. 北京市生活飲用水放射性水平調查分析[J].首都公共衛生, 2014, 8(4):155-157.

[3] 王延俊, 亢鳳琴, 羅偉立, 等. 2008年～2011年蘭州市及周邊地區生活飲用水, 地下水及溝渠水的放射性水平分析[J]. 中國衛生檢驗雜志, 2014 (19): 2869-2871.

[4] 劉新業. 淄博市生活飲用水放射性水平的分析[J]. 中國輻射衛生, 2016, 25(3)297-300.

[5] Forte M, Bertolo A, D'alberti F, et al. Standardized methods for measuring radionuclides in drinking water [J]. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2006(269):397-401.

[6] World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality[S]. Geneva, 2004.

[7] 輻射環境監測技術規范: HJ/T61-2001[S].

[8] 核設施水質監測采樣規定: HJ/T21-1998[S].

[9] 中國環境監測總站《環境水質監測質量保證手冊》編寫組. 環境水質監測質量保證手冊[M]. 2版. 北京: 化學工業出版社, 1994.