福建省生活饮用水放射性核素的γ 能谱分析

福建省辐射环境监督站 吴 洁

福建省生活饮用水放射性核素的γ 能谱分析

福建省辐射环境监督站 吴 洁

随着宁德核电和福清核电多台机组的先后投产，福建进入了核电大省的行列，核电站周边生活饮用水的放射性水平受到民众的广泛关注。该文选取福建省核电站周边具有代表性的4个生活饮用水点位及福州、连江2个对照点进行调查，对饮用水中锰-54、钴-58、钴-60、锌-65、锆-95、银-110m、锑-124、铯-134、铯-137、铈-144等人工放射性核素进行了检测，结果表明，6个生活饮用水点位中，这10种人工放射性核素的活度浓度均低于探测下限，未检出，处于正常的环境水平。

核电站 生活饮用水 人工放射性核素 活度浓度

1 概述

自然环境中水的放射性主要来自土壤、岩石等环境介质中的238U、232Th、222Rn、226Ra、210Po、40K等天然放射性核素。不同环境中水的放射性水平存在着一定差异，主要与地质条件有关。研究表明，我国不同地区生活饮用水中的天然放射性核素的放射性水平均达到我国规定的饮用水限值要求[1-4]。

近年来，福建作为核电大省，先后建设了宁德核电和福清核电，首台机组分别于2013年和2014年先后投产，近两年又新增多台机组。随着核电站的运行，以及一些核试验、核事故，核医学和核科研单位都会产生一些人工放射性核素，如54Mn、58Co、60Co、65Zn、95Zr、110mAg、124Sb、134Cs、137Cs、144Ce等。若处理不当，这些人工放射性核素会直接进入环境中，造成水体中放射性水平的升高。饮用水与人们的生活饮食息息相关，使得其放射性水平受到民众的广泛关注。因此，定期监测生活饮用水中的放射性水平，有利于及时发现和控制饮用水可能受到的污染，避免人体健康受到危害[5,6]。本文主要依据《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)[7]、《核设施水质监测采样规定》(HJ/T21-1998)[8]和《环境水质监测质量保证手册》[9]，测量了福建省核电站周边生活饮用水中锰-54、钴-58、钴-60、锌-65、锆-95、银-110m、锑-124、铯-134、铯-137、铈-144人工放射性核素的活度浓度，现将结果报道如下。

2 实验部分

2.1 样品采集

依据国家环境保护总局编制的《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)、《核设施水质监测采样规定》(HJ/T21-1998)和国家环境监测总站编制的《环境水质监测质量保证手册》，选择了宁德核电站和福清核电站周边具有代表性的4个居民生活饮用水点位，以及1个连江、1个福州的对照点位，共计6个点位，分别采集了4个季度的饮用水样品，以保证所采集的样品能真正代表水体属性。

采样容器为聚乙烯塑料小口桶（25L）。首先，采样容器用洗液或洗涤剂清洗、除去油污后，用自来水冲洗干净，再用10 %硝酸或盐酸浸泡8 h后，用自来水冲洗至pH = 7，最后用蒸馏水或去离子水清洗（至少3次）并晾干，贴好标签备用。

采集水样时，先用待采水样清洗3次，再将水样按采样量采集于采样容器中。采样时尽量不要将空气混入样品中，采样容器装满后必须加盖（如发现样品中有颗粒物或沉淀，应尽快分离）。自来水水样需取于自来水管末端，在采集前应先打开阀门，使管端自来水排尽后再采集样品。井水水样应选择居民常饮用的水井，采样前先观察井水中的漂浮物和水体颜色，符合采样要求后方可采集样品（如颜色有异常，在采样单上必须注明样品状态，因为富含浮游生物的井水对结果有不可忽视的影响）。泉水水样应选择居民常饮用，且能代表该地区泉水状态的点位。采集前先观察泉水中的漂浮物和水体颜色，符合采样要求后方可采集样品（如颜色有异常，在采样单上必须注明样品状态）。另外，采样单必须注明泉水类别（如温泉、冷泉、热泉等）。

2.2 样品处理

水样采集后，用浓硝酸酸化到pH = 1～2（当水样中泥沙含量较高时，应立即过滤，并取上清液再酸化），尽快分析测定。水样保存期一般不超过2个月。水样处理的具体实验步骤如下：

（1）取30 L待测水样于40 L桶中，调节pH = 2，搅拌中加入30 mL 硝酸银试剂（载体），搅拌15 min后滴加10 mol/L NaOH溶液，调节pH = 9，继续搅拌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；将沉淀转移至塑料离心管中高速离心，取上清液，将清液合并；剩余沉淀加浓硝酸至完全溶解后离心，取上清液，将清液合并；用蒸馏水洗涤沉淀1次，搅拌下加浓硝酸至沉淀溶解，稍待静置至反应停止后离心，取上清液，将清液合并。将上清液转入另一离心管中，弃沉淀，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称重的定量滤纸过滤，将沉淀置于80℃烘箱中烘干，称量磨碎，计算化学产额，并将沉淀物与下一步沉淀物合并。

（3）在上一步留下的30 L溶液中加入10g高锰酸钾搅拌10min，再加入100 mL 30% H2O2溶液搅拌10min，最后加入K4CoFe(CN)6沉淀剂继续搅拌1h后，放置12h。

（4）用虹吸法吸出上一步中的上清液，用布氏漏斗过滤，将沉淀物置于80℃烘箱中烘干后，称量磨碎，与第二步中的AgCl沉淀合并，并装入75 mm × 35 mm的专用样品盒中供γ谱测量。

2.3 测量方法与仪器

此次测量采用《用半导体γ谱仪分析低比活度放射性样品的标准方法》(GB11713—89)、《水中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T16140—1995)分析方法，测量仪器为GR8023-N型高纯锗γ谱仪测量系统。

3 测量结果与分析

对福建省核电站周边6个生活饮用水点位4个季度饮用水样品中的放射性核素锰-54、钴-58、钴-60、锌-65、锆-95、银-110m、锑124、铯-134、铯-137、铈-144进行γ能谱测量分析，检测结果见表1。

表1 福建省核电站周边饮用水中放射性核素的γ能谱测量结果

测量结果表明，在4个季度中，福建省核电站周边4个生活饮用水点位以及2个对照点位的生活饮用水中放射性核素的活度浓度均低于探测下限，未检出。

4 结论

本次检测选择了福建省核电站周边具有代表性的点位，以及作为对照点的福州、连江，共计6个生活饮用水点位，在4个季度分别对这些点位的生活饮用水中的54Mn、58Co、60Co、65Zn、95Zr、110mAg、124Sb、134Cs、137Cs、144Ce人工放射性核素进行了检测，测量结果表明，这些核素的活度浓度均低于探测下限，未检出，处于正常的环境水平。随着已建核电厂的继续运行、后续机组的建设与投运，以及将建、在建核电厂的投运，仍将继续对这些点位的生活饮用水进行监督监测，以掌握核电厂周围生活饮用水中放射性核素的变化，为环保主管部门监督管理提供依据，以保证周围居民的生活饮用水符合标准。

[1] 尹亮亮, 古艳琴, 申宝鸣, 等. 我国饮用水中总 α, β 放射性数据评价[J]. 中国辐射卫生, 2011, 20(1):1-5.

[2] 孙亚茹, 武云云, 万玲, 等. 北京市生活饮用水放射性水平调查分析[J].首都公共卫生, 2014, 8(4):155-157.

[3] 王延俊, 亢凤琴, 罗伟立, 等. 2008年～2011年兰州市及周边地区生活饮用水, 地下水及沟渠水的放射性水平分析[J]. 中国卫生检验杂志, 2014 (19): 2869-2871.

[4] 刘新业. 淄博市生活饮用水放射性水平的分析[J]. 中国辐射卫生, 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] 辐射环境监测技术规范: HJ/T61-2001[S].

[8] 核设施水质监测采样规定: HJ/T21-1998[S].

[9] 中国环境监测总站《环境水质监测质量保证手册》编写组. 环境水质监测质量保证手册[M]. 2版. 北京: 化学工业出版社, 1994.