海南昌江核电厂两次海域放射性调查结果分析

刘伟容，齐宇虹，林 峰，张 伟，王 欣

(1.中国核电工程有限公司，北京100840；2.自然资源部第三海洋研究所，福建 厦门361005)

海南昌江核电厂位于海南省昌江县海尾镇塘兴村，西北濒临北部湾，规划建设4台压水堆核电机组。为获得核电厂1、2号机组运行前的海域放射性本底资料，2009年9月中国核电工程有限公司委托国家海洋局第三海洋研究所对海南昌江核电厂进行了首次海域放射性调查，调查分为2009年秋季、2010年春季两个航次进行。2015年11月7日1号机组首次并网成功，2016年6月20日2号机组首次并网成功。为获得核电厂3、4号机组运行前的海域放射性现状资料，2017年3月中国核电工程有限公司委托国家海洋局第三海洋研究所对海南昌江核电厂进行了第二次海域放射性调查，调查分为2017年春季、夏季和秋季三个航次进行。本研究对两次海域放射性调查结果进行了对比分析，以评估海南昌江核电厂1、2号机组运行后对周边海域环境的影响。

1 调查项目和方法

1.1 调查项目

开展首次调查时，调查项目、范围、频次、站位、要素的确定主要参照了2004年版《海洋工程环境影响评价技术导则》[1]和《辐射环境监测技术规范》[2]这两个标准。第二次调查开展时，前述第一个标准已被2014年版《海洋工程环境影响评价技术导则》[3]替代，新标准对调查项目、范围、频次、站位、要素均进行了明确的要求，因此第二次调查按照新标准要求执行。两次调查的布点见图1、2，两次调查的调查项目、范围、频次、站位、要素见表1。

1.2 调查方法

1.2.1 采样和预处理 海水：使用水泵抽取表层2 m以浅的海水，采样量150 L，采集后立即酸化处理，密封，并记录好采样站位经纬度、采样日期、采样时间、温度和盐度。另采集25 L海水，不酸化，用于总铀、3H、14C、131I分析；记录采样信息(包括站位经纬度、采样日期、采样时间)。海水样品送至实验室后，先静置2～3 d，待澄清后，虹吸出上清液，再进行不同要素的放化分析。

沉积物：采用抓斗采泥器采集表层沉积物，采样量为每个湿样3～4 kg左右，装入塑料袋中，并记录采样站位经纬度、采样日期、采样时间、沉积物厚度、表观性状。如果采样点遇到沙质环境无法采样，则采样位置稍作移动再进行采样。沉积物样品送至实验室后，用吸水纸吸去表面的水份，除去杂物，烘干、研磨、过筛(80目)后，再进行不同要素的放化分析。

海洋生物：通过现场采集和购买的方式获取海洋生物样品，每份样品10～20 kg，冷冻保存，并记录生物名称、采集地点、采样日期、采样时间、湿重量等相关信息。海洋生物样品只取可食部分进行分析(植物除外)经过预处理、炭化、灰化后制成灰样，再进行不同要素的放化分析。

图1 2009年海南昌江核电厂周围海域放射性调查布点示意图

图2 2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查布点示意图

表1 2009年和2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查内容

1.2.2 放化分析 两次调查均参照了当时最新的标准规范要求进行相关要素的放化分离和测量，部分分析项目没有相应的标准规范，采用了非标的方法，具体如表2所示。

表2 海南昌江核电厂周围海域放射性调查分析方法

续表2

1.2.3 测量误差 对于数据的测量误差，两次调查在样品比活度的测量过程中计算了比活度的标准偏差。计算式如下：

(1)

式(1)中：A指样品中某核素的比活度；ns指样品的净计数率(cps)；nb指本底计数率(cps)；ns+b指样品加本底计数率(cps)；tb指本底测量时间(s)；ts指本底和样品的测量时间(s)；Nb指本底总计数；Ns+b指样品加本底总计数。

2 调查结果与分析

2009年海南昌江核电厂周围海域放射性调查结果为：海水除58Co、60Co、134Cs、110mAg测量结果全部低于探测限之外，其他要素均有高于探测限的测值；沉积物除58Co、60Co、54Mn、110mAg测量结果全部低于探测限之外，其他要素均有高于探测限的测值；海洋生物除58Co、60Co、134Cs、110mAg测量结果全部低于探测限之外，其他要素均有高于探测限的测值。

2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查结果为：海水除54Mn、58Co、59Fe、60Co、65Zn、89Sr、106Ru、106Rh、110mAg、131I、134Cs测量结果全部低于探测限之外，其他要素均有高于探测限的测值；沉积物除54Mn、58Co、59Fe、60Co、65Zn、110mAg、134Cs测量结果全部低于探测限之外，其他要素均有高于探测限的测值；海洋生物除54Mn、59Fe、58Co、60Co、65Zn、110mAg、134Cs、106Ru、106Rh测量结果全部低于探测限之外，其他要素均有高于探测限的测值。

海南昌江核电厂1、2号机组运行后，核电厂采用槽式排放的方式排放放射性废液。废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]。考虑到核电厂废液排放情况，选取了两次调查均包含的且属于废液排放的核素进行对比分析。

2.1 海水

对于海水，选取了3H、总β、58Co、60Co、90Sr、110mAg、134Cs、137Cs等测量结果，并对每个航次平均值再进行等权重平均，计算得到两次调查数据的比值R海水，如表3所示。除90Sr的两次调查比值为0.27，3H、总β、137Cs的两次调查比值均在0.50～2.00区间范围内。

对比结果显示：除第二次调查中90Sr测量结果比首次调查低之外，两次调查中其他测量项目的范围和平均值基本处于同一水平。可认为海南昌江核电厂1、2号机组的运行未对周围海域海水放射性水平产生明显影响。对于90Sr，建议在后续监测工作中进一步关注。

2.2 沉积物

对于沉积物，选取了总β、54Mn、58Co、60Co、90Sr、110mAg、137Cs等测量结果，并计算得到两次调查数据的比值R沉积物，如表4所示。除90Sr的两次调查比值为2.20，总β、137Cs的两次调查比值均在0.50～2.00区间范围内。

对比结果显示：除第二次调查中90Sr测量结果比首次调查高之外，两次调查中其他测量项目的范围和平均值基本处于同一水平。可认为海南昌江核电厂1、2号机组的运行未对周围海域沉积物放射性水平产生明显影响。对于90Sr，建议在后续监测工作中进一步关注。

2.3 海洋生物

对于海洋生物，由于不同航次在现场采集和购买的方式获取的海洋生物样品不完全一样。对于同一种核素，不同海洋生物之间的测量结果通常差别较大[17-19]。因此选取了各航次基本都获取的4种生物：文蛤(Meretrixlyrata)、海鳗(Muraenesoxcinereus)、对虾(Metapenaeusaffinis)、麒麟菜(Eucheumamuricatum)，选取了它们的总β、54Mn、58Co、60Co、90Sr、110mAg、134Cs、137Cs等测量结果，并对每个航次平均值再进行等权重平均，计算得到两次调查数据的比值R文蛤、R海鳗、R对虾、R麒麟菜，如表5所示。除文蛤、海鳗中90Sr的两次调查比值为2.73和0.31，其余结果均在0.50～2.00区间范围内。

对比结果显示：两次调查中测量项目的测量结果基本处于同一水平。可认为海南昌江核电厂1、2号机组的运行未对周围海域海洋生物放射性水平产生明显影响。

表3 2009年和2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查的海水调查结果对比

表4 2009年和2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查的沉积物调查结果对比

表5 2009年和2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查的海洋生物调查结果对比

2.4 与其他海域海水数据对比

2017年全国辐射环境质量报告[20]按照不同海域给出了全国近岸海域海水中U、Th、226Ra、90Sr和137Cs的监测结果范围。根据两次调查的测量要素，选取了上述报告中海南、广西、广东、福建等4个海域海水中U、226Ra、90Sr和137Cs的数据进行比对，如表6所示。

对比结果显示：两次调查海水中的测量结果范围与2017年邻近的其他海域监测结果范围基本相同。

表6 2009年和2017年海南昌江核电厂周围海域放射性调查的海水调查结果与其他海域数据对比

3 结论

两次调查由同一家单位完成，采样、处理、分析方法均按照相关标准规范要求进行，数据的可比性较好。海南昌江核电厂1、2号机组的运行时间介于两次调查时间之中。通过选取两次调查均包含的且属于核电厂废液排放的核素进行对比分析，结果显示：两次调查中海水、沉积物、海洋生物的绝大部分测量结果基本处于同一水平，可认为海南昌江核电厂1、2号机组的运行未对周围海域环境放射性水平产生明显影响。两次调查海水中的测量结果范围与2017年邻近的其他海域监测结果范围基本相同。

第二次调查中海水的90Sr测量结果比首次调查低，第二次调查中沉积物的90Sr测量结果比首次调查高，但两次测量结果均与本底水平相当。两次测量结果的差异可能由于：(1)低水平放射性测量的涨落；(2)由于海水的流动性，90Sr的扩散稀释作用；(3)由于海洋沉积作用，沉积物中90Sr的积累效应。上述可能性仍待进一步分析确认，建议在后续监测工作中关注90Sr，并与相关测量结果进行比对。