田灣核電站外圍土壤放射性核素調查分析（2004～2013）

李強　耿成　孫建明　周程　徐繼圓

【摘 要】目的：調查研究田灣核電站周圍土壤放射性核素活度水平。方法：歸納整理近十年（2004～2013）間田灣核電站對周邊土壤介質監測數據，利用統計分析方法研究其放射性核素變化水平。結果：宇生放射性核素7Be比活度為9.2（3.9-24.5）Bq/kg.干；原生放射性核素238U比活度為36.0（10.5-58.0）Bq/kg.干、232Th比活度為42.3（5.5-80.0）Bq/kg.干、226Ra比活度為27.7（11.0-45.0）Bq/kg.干、40K比活度為836.5（570-1080）Bq/kg.干；人工放射性核素137Cs比活度為1.6（0.1-5.2）Bq/kg.干、90Sr比活度為0.55（0.09-1.90）Bq/kg.干，未檢出其他人工γ核素。結論：田灣核電站外圍土壤放射性核素活度水平均在本底范圍之內，且與運行前監測數據沒有顯著性差異。

【關鍵詞】田灣核電站；土壤；核素

【Abstract】Purpose：Investigation of soil radionuclide around TNPS.Methods：The monitoring data were collected from TNPS in recent ten years（2004～2013），and the level of radionuclide was studied by statistical analysis method.Results： The specific activity of the radionuclide 7Be was 9.2（3.9-24.5）Bq/kg.dry.The specific activity of the native radionuclide 238U was 36.0（10.5-58.0）Bq/kg.dry，232Th was 42.3（5.5-80.0） Bq/kg.dry，226Ra was 27.7（11.0-45.0） Bq/kg.dry， 40K was 836.5（570-1080） Bq/kg.dry. The specific activity of the artificial radionuclide 137Cs was 1.6（0.1-5.2）Bq/kg.dry，90Sr was 0.55（0.09-1.90）Bq/kg.dry.No other artificial gamma nuclide was detected.Conclusions：The level of soil radionuclide activity in the surrounding area of TNPS was within the background，and there was no significant difference with the monitoring data before operation.

【Key words】TNPS；Soil；Nuclide

人類總是會受到各種各樣的電離輻射，可概括為內照射和外照射（宇宙射線、土壤、建材、人工核裝置等），目前公認吸入為最重要的照射途徑，其次是外照射和食入[1]。外照射劑量則與土壤中的核素水平息息相關，土壤是人類活動和賴以生存的基本環境條件，其構成狀況在一定的時間內相對穩定[1]。空氣、陸地、海洋環境介質共同構成了人類生活的輻射環境介質。田灣核電站（TNPS）位于江蘇省連云港市連云區的扒山頭地區，東臨黃海，西與宿城山谷相臨，南面是黃海灘地，北靠后云臺山，全年主導風向東北偏北，廠址西距連云港市區約28km，半徑80km范圍內無百萬人口以上的大城市，農業以小麥、稻谷種植為主，居民飲食習慣基本相同，主食以小麥和大米為主[2]。廠區按4臺百萬千瓦級核電機組規劃，并留有再建2到4臺的余地，一期2臺單機容量106萬千瓦的俄羅斯AES-91型壓水堆核電機組自2005年12月20日并網投入商運以來，總體工況良好[3]。研究電站周圍土壤中放射性水平將對該區域公眾外照射劑量估算至關重要。本文就2004-2013十年間TNPS土壤放射性監測數據進行調查分析，掌握該地區土壤放射性水平，為監管部門提供決策依據。

1 調查方案

1.1 點位布設

田灣核電站正常工況下關鍵居民組為廠西南方位2.4km處楊圩居民，按照監督性監測原則根據田灣核電站外圍環境監督性監測方案，在廠區30km范圍內布設8個采樣點如圖1所示。

點位選取原則上優先考慮盡可能與本底調查點位重合，并綜合人口分布、地理環境、水文氣象等因素設定青口為土壤監測數據對照點，確保監測調位代表性強，監測數據準確可靠。

1.2 調查方法

用鐵鏟按梅花形布點直接在擬取樣點位田地采集混合樣品，裝入樣品袋中帶回實驗室，除去異物、晾干，然后置于鼓風干燥箱中（105℃）烘干，粉碎、過篩裝入已編號的樣品盒中密封保存（采樣頻次1次/年，采樣時間段基本上分布在2季度末，3季度初）。

土壤樣品中90Sr根據土壤中鍶-90的分析方法[4]使用PIC-MDS-8型流氣式低本底α/β測量儀進行測定，土壤中γ核素（原生、人工）采用Φ75mm×50mm探頭、60%相對探測效率的DspecPLus 435γ譜儀根據土壤中放射性核素γ能譜測定[5]測量12h左右獲取γ譜進行分析計算。

探測下限LD計算如式（1）所示，式中nb為tb時間內的平均本底計數率，？著為探測效率，？濁為探測核素發射該能量的幾率，Y為化學回收率，W為測量樣品的重量或體積。

所有調查結果的平均值為等權的算術平均值，總體均值置信區間的置信水平為0.95，實際測量中是根據樣品數值是否大于判斷限Lc來決定報告方式Lc=LD/2。endprint

1.3 質量保證

質量保證措施嚴格按照江蘇省輻射環境監測站質量手冊和程序文件執行，監測分析方法嚴格按照國家（行業）標準執行，所有監測分析人員均經過專業譜培訓和考核后持證上崗，用于刻度放射性測量儀器的標準源、標準溶液和標準物質均由中國計量科學研究院計量部門提供。定期對測量裝置的穩定性進行測量和記錄，定期進行空白樣測定，不定期添加“盲樣”做對照分析，積極參加各級各類實驗室間測試能力比對，用以保證實驗室實驗裝置測試數據的準確有效。

2 調查結果

通過對近十年（2004-2013）土壤放射性核素分析監測數據進行分析匯總，發現7個采樣點和1個對照點均不同程度檢出238U、232Th、226Ra、40K、137Cs、7Be、90Sr，且其檢出部分監測分布結果與對照點數據分布、本底范圍如表1所示，均在本底參考范圍漲落之內，未檢出其他人工γ核素。

分析近十年土壤放射性核素監測數據，以原生核素226Ra、40K、人工核素137Cs為例，如圖2所示。U/Th系核素238U、232Th、226Ra均在參考本底范圍之內，原生核素40K可能受當地農業影響，部分點位部分年度會有所偏高，但均在本底漲落范圍之內，人工核素137Cs、90Sr均在參考本底范圍之內，宇生核素檢出率僅有42.3%，且漲落幅度不大。

3 結果分析

根據監測結果分析，土壤中放射性核素含量存在一定差異性，檢出核素中226Ra、232Th、40K完全檢出、238U、137Cs、90Sr檢出率分別為83%、90%、92%均超過半數，7Be檢出率僅有42%，未檢出其他人工γ核素，檢出核素均在參考本底漲落范圍之內。

使用SPSS單因素ANOVA分析不同年度監測數據顯著性差異情況可知，除232Th外其他核素不同程度存在年度間差異，但監測結果均在參考本底范圍之內，如表2所示單因素ANOVA在0.05顯著性水平下Duncan對比方法分析137Cs監測結果年度間差異情況，從表中可以看出，按年度平均方差從大到小排序后，2011/2005/2007/2010/2006/2009/2012/2008這8年數據作為第1組（組內顯著性P=0.146>0.05），2010/2006/2009/2012/2008/2013這6年數據作為第2組（組內顯著性P=0.156>0.05），2009/2012/2008/2013/2004這5年數據作為第3組（組內顯著性P=0.059>0.05），組內137Cs監測數據年度間無顯著性差異，組間監測數據存在顯著性差異，但監測結果在參考本底統計漲落范圍之內。

使用SPSS單因素ANOVA在0.05顯著性水平下Bonferroni比較方法分析不同點位監測數據顯著性差異可知，除232Th/226Ra監測數據柳河村點與對照點存在顯著性差異外，其他點位與對照點監測數據均無顯著性差異，所有監測數據均在參考本底統計漲落范圍之內，如表3所示單因素ANOVA在0.05顯著性水平下Bonferroni對比分方法分析238U和232Th監測點位顯著性差異分析結果，從表中可以看出，238U監測數據與新浦對照點（顯著性水平P均大于0.05）無顯著性差異，除232Th監測數據柳河村點（顯著性水平P=0.000<0.005）與對照點存在顯著性差異。

4 結束語

2004-2013十年間田灣核電站外圍7個土壤監測點，1個對照點獲取不同年度不同點位放射性核素監測結果，通過對其采用統計分析軟件進行統計分析發現，不同年度間不同程度存在顯著性差異，不同監測點位間數據也存在不同程度顯著性差異，但所有監測數據均在本底漲落范圍之內，且未檢出除137Cs、90Sr以外的人工γ核素，是故田灣核電站運行期間氣溶膠監測數據正常，電站未對當地輻射環境造成顯著性影響。

【參考文獻】

[1]全國環境天然放射性水平調查總結報告編寫小組.全國土壤中天然放射性核素含量調查研究（1983-1990）[J].輻射防護，1992，12（2）：122-123.

[2]姜孔華，等.田灣核電站2004年（運行前）的環境監測[J].輻射防護，2005，25（6）：321.

[3]華明川.田灣核電站工程概況和安全設計特點[J].核動力工程，2000，21（1）：30-33.

[4]EJ/T 1035-1996.土壤中鍶-90的分析方法[S].北京：核工業行業標準，1997-02-01.

[5]GB 11743-1989.土壤中放射性核素γ能譜測定[S].北京： 中華人民共和國衛生部，1989-10-06.endprint