海南昌江核電廠兩次海域放射性調查結果分析

劉偉容，齊宇虹，林 峰，張 偉，王 欣

(1.中國核電工程有限公司，北京100840；2.自然資源部第三海洋研究所，福建 廈門361005)

海南昌江核電廠位于海南省昌江縣海尾鎮塘興村，西北瀕臨北部灣，規劃建設4臺壓水堆核電機組。為獲得核電廠1、2號機組運行前的海域放射性本底資料，2009年9月中國核電工程有限公司委托國家海洋局第三海洋研究所對海南昌江核電廠進行了首次海域放射性調查，調查分為2009年秋季、2010年春季兩個航次進行。2015年11月7日1號機組首次并網成功，2016年6月20日2號機組首次并網成功。為獲得核電廠3、4號機組運行前的海域放射性現狀資料，2017年3月中國核電工程有限公司委托國家海洋局第三海洋研究所對海南昌江核電廠進行了第二次海域放射性調查，調查分為2017年春季、夏季和秋季三個航次進行。本研究對兩次海域放射性調查結果進行了對比分析，以評估海南昌江核電廠1、2號機組運行后對周邊海域環境的影響。

1 調查項目和方法

1.1 調查項目

開展首次調查時，調查項目、范圍、頻次、站位、要素的確定主要參照了2004年版《海洋工程環境影響評價技術導則》[1]和《輻射環境監測技術規范》[2]這兩個標準。第二次調查開展時，前述第一個標準已被2014年版《海洋工程環境影響評價技術導則》[3]替代，新標準對調查項目、范圍、頻次、站位、要素均進行了明確的要求，因此第二次調查按照新標準要求執行。兩次調查的布點見圖1、2，兩次調查的調查項目、范圍、頻次、站位、要素見表1。

1.2 調查方法

1.2.1 采樣和預處理 海水：使用水泵抽取表層2 m以淺的海水，采樣量150 L，采集后立即酸化處理，密封，并記錄好采樣站位經緯度、采樣日期、采樣時間、溫度和鹽度。另采集25 L海水，不酸化，用于總鈾、3H、14C、131I分析；記錄采樣信息(包括站位經緯度、采樣日期、采樣時間)。海水樣品送至實驗室后，先靜置2～3 d，待澄清后，虹吸出上清液，再進行不同要素的放化分析。

沉積物：采用抓斗采泥器采集表層沉積物，采樣量為每個濕樣3～4 kg左右，裝入塑料袋中，并記錄采樣站位經緯度、采樣日期、采樣時間、沉積物厚度、表觀性狀。如果采樣點遇到沙質環境無法采樣，則采樣位置稍作移動再進行采樣。沉積物樣品送至實驗室后，用吸水紙吸去表面的水份，除去雜物，烘干、研磨、過篩(80目)后，再進行不同要素的放化分析。

海洋生物：通過現場采集和購買的方式獲取海洋生物樣品，每份樣品10～20 kg，冷凍保存，并記錄生物名稱、采集地點、采樣日期、采樣時間、濕重量等相關信息。海洋生物樣品只取可食部分進行分析(植物除外)經過預處理、炭化、灰化后制成灰樣，再進行不同要素的放化分析。

圖1 2009年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查布點示意圖

圖2 2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查布點示意圖

表1 2009年和2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查內容

1.2.2 放化分析 兩次調查均參照了當時最新的標準規范要求進行相關要素的放化分離和測量，部分分析項目沒有相應的標準規范，采用了非標的方法，具體如表2所示。

表2 海南昌江核電廠周圍海域放射性調查分析方法

續表2

1.2.3 測量誤差 對于數據的測量誤差，兩次調查在樣品比活度的測量過程中計算了比活度的標準偏差。計算式如下：

(1)

式(1)中：A指樣品中某核素的比活度；ns指樣品的凈計數率(cps)；nb指本底計數率(cps)；ns+b指樣品加本底計數率(cps)；tb指本底測量時間(s)；ts指本底和樣品的測量時間(s)；Nb指本底總計數；Ns+b指樣品加本底總計數。

2 調查結果與分析

2009年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查結果為：海水除58Co、60Co、134Cs、110mAg測量結果全部低于探測限之外，其他要素均有高于探測限的測值；沉積物除58Co、60Co、54Mn、110mAg測量結果全部低于探測限之外，其他要素均有高于探測限的測值；海洋生物除58Co、60Co、134Cs、110mAg測量結果全部低于探測限之外，其他要素均有高于探測限的測值。

2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查結果為：海水除54Mn、58Co、59Fe、60Co、65Zn、89Sr、106Ru、106Rh、110mAg、131I、134Cs測量結果全部低于探測限之外，其他要素均有高于探測限的測值；沉積物除54Mn、58Co、59Fe、60Co、65Zn、110mAg、134Cs測量結果全部低于探測限之外，其他要素均有高于探測限的測值；海洋生物除54Mn、59Fe、58Co、60Co、65Zn、110mAg、134Cs、106Ru、106Rh測量結果全部低于探測限之外，其他要素均有高于探測限的測值。

海南昌江核電廠1、2號機組運行后，核電廠采用槽式排放的方式排放放射性廢液。廢液中主要的放射性核素包括3H、14C、51Cr、54Mn、58Co、59Fe、60Co、90Sr、110mAg、124Sb、125Sb、131I、133I、134Cs、137Cs[15-16]。考慮到核電廠廢液排放情況，選取了兩次調查均包含的且屬于廢液排放的核素進行對比分析。

2.1 海水

對于海水，選取了3H、總β、58Co、60Co、90Sr、110mAg、134Cs、137Cs等測量結果，并對每個航次平均值再進行等權重平均，計算得到兩次調查數據的比值R海水，如表3所示。除90Sr的兩次調查比值為0.27，3H、總β、137Cs的兩次調查比值均在0.50～2.00區間范圍內。

對比結果顯示：除第二次調查中90Sr測量結果比首次調查低之外，兩次調查中其他測量項目的范圍和平均值基本處于同一水平。可認為海南昌江核電廠1、2號機組的運行未對周圍海域海水放射性水平產生明顯影響。對于90Sr，建議在后續監測工作中進一步關注。

2.2 沉積物

對于沉積物，選取了總β、54Mn、58Co、60Co、90Sr、110mAg、137Cs等測量結果，并計算得到兩次調查數據的比值R沉積物，如表4所示。除90Sr的兩次調查比值為2.20，總β、137Cs的兩次調查比值均在0.50～2.00區間范圍內。

對比結果顯示：除第二次調查中90Sr測量結果比首次調查高之外，兩次調查中其他測量項目的范圍和平均值基本處于同一水平。可認為海南昌江核電廠1、2號機組的運行未對周圍海域沉積物放射性水平產生明顯影響。對于90Sr，建議在后續監測工作中進一步關注。

2.3 海洋生物

對于海洋生物，由于不同航次在現場采集和購買的方式獲取的海洋生物樣品不完全一樣。對于同一種核素，不同海洋生物之間的測量結果通常差別較大[17-19]。因此選取了各航次基本都獲取的4種生物：文蛤(Meretrixlyrata)、海鰻(Muraenesoxcinereus)、對蝦(Metapenaeusaffinis)、麒麟菜(Eucheumamuricatum)，選取了它們的總β、54Mn、58Co、60Co、90Sr、110mAg、134Cs、137Cs等測量結果，并對每個航次平均值再進行等權重平均，計算得到兩次調查數據的比值R文蛤、R海鰻、R對蝦、R麒麟菜，如表5所示。除文蛤、海鰻中90Sr的兩次調查比值為2.73和0.31，其余結果均在0.50～2.00區間范圍內。

對比結果顯示：兩次調查中測量項目的測量結果基本處于同一水平。可認為海南昌江核電廠1、2號機組的運行未對周圍海域海洋生物放射性水平產生明顯影響。

表3 2009年和2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查的海水調查結果對比

表4 2009年和2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查的沉積物調查結果對比

表5 2009年和2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查的海洋生物調查結果對比

2.4 與其他海域海水數據對比

2017年全國輻射環境質量報告[20]按照不同海域給出了全國近岸海域海水中U、Th、226Ra、90Sr和137Cs的監測結果范圍。根據兩次調查的測量要素，選取了上述報告中海南、廣西、廣東、福建等4個海域海水中U、226Ra、90Sr和137Cs的數據進行比對，如表6所示。

對比結果顯示：兩次調查海水中的測量結果范圍與2017年鄰近的其他海域監測結果范圍基本相同。

表6 2009年和2017年海南昌江核電廠周圍海域放射性調查的海水調查結果與其他海域數據對比

3 結論

兩次調查由同一家單位完成，采樣、處理、分析方法均按照相關標準規范要求進行，數據的可比性較好。海南昌江核電廠1、2號機組的運行時間介于兩次調查時間之中。通過選取兩次調查均包含的且屬于核電廠廢液排放的核素進行對比分析，結果顯示：兩次調查中海水、沉積物、海洋生物的絕大部分測量結果基本處于同一水平，可認為海南昌江核電廠1、2號機組的運行未對周圍海域環境放射性水平產生明顯影響。兩次調查海水中的測量結果范圍與2017年鄰近的其他海域監測結果范圍基本相同。

第二次調查中海水的90Sr測量結果比首次調查低，第二次調查中沉積物的90Sr測量結果比首次調查高，但兩次測量結果均與本底水平相當。兩次測量結果的差異可能由于：(1)低水平放射性測量的漲落；(2)由于海水的流動性，90Sr的擴散稀釋作用；(3)由于海洋沉積作用，沉積物中90Sr的積累效應。上述可能性仍待進一步分析確認，建議在后續監測工作中關注90Sr，并與相關測量結果進行比對。