2017—2019 年连云港市城市饮用水放射性水平检测分析
2020-11-18姚志扬朱晓露
姚志扬 朱晓露
(连云港市疾病预防控制中心 江苏连云港 222000)
1 前言
生活饮用水是人类赖以生存的物质之一,水体质量直接关系到人体健康。随着核工业的发展,核安全事故频发,人们对“核”不再陌生,对饮用水中的放射性物质的关注也不断加强。 为保障居民的身体健康,防止因水污染造成的内照射病的发生,连云港市从2017 年开始,加强了对城市饮用水(水源水、出厂水、末梢水)中总α、总β 的检测,以期通过检测,系统地了解连云港市城市饮用水中总α、总β 基本状况,为加强城市饮用水安全管理工作提供依据和技术支持。
2 材料和方法
2.1 仪器和设备
低 本 底 α/β 测 量 仪 :PAB-6000, 出 厂 编 号600201312001;箱式马弗炉:QXR1600-70A,出厂编号 QT2014010702; 电子天平:XS105DU, 出厂编号B004005061; 陶瓷加热板:CHP-400DN, 出厂编号L1501-0059。
2.2 方法
标准及样品检测严格按照GB/T 5750.13—2006《生活饮用水标准检验方法 放射性指标》[1]中的检测方法进行操作。 每年分枯水期和丰水期进行水样采集,每次采集2 个水源水、2 个出厂水、7 个末梢水,共计11 个水样。 水样的采集、后期处理以及检测均由连云港市疾病预防控制中心完成。
2.3 样品的处理及测量
按照GB/T 5750.13—2006 方法,取经过酸化的2 L 水样于5 L 烧杯中,在电热板上微沸条件下蒸发浓缩至100 mL 左右。转移至250 mL 的烧杯中,并用少量硝酸分次洗涤5 L 烧杯,合并洗涤液于250 mL烧杯中,将浓缩液继续在微沸条件下蒸发浓缩至50 mL 左右,冷却并转入蒸发皿中,用少量水分次洗涤烧杯,洗涤液并入蒸发皿。加入1 mL 硫酸,与浓缩液充分混合后,置于红外灯下加热、蒸干。待硫酸冒烟后,将蒸发皿移至电热板上继续加热蒸干,直至将烟雾赶尽。转至箱式马弗炉内(350±10)℃灰化60 min,冷却后在电子天平上称总灰重, 然后研磨并称取样品灰160 mg 于样品盘中, 加少量的丙酮将样品铺匀,制成样品源,每个样品均测量4 h。
2.4 质量控制
水样采集由连云港市疾病预防控制中心完成,每个水样均有唯一性编号。水样的处理及检测均严格按照GB/T 5750.13—2006 进行操作,按照GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》[2]进行评价,其中总α 放射性指导值为0.5 Bq/L,总β 放射性指导值为1 Bq/L。2017—2019 年,低本底 α/β 测量仪、箱式马弗炉、电子天平等仪器均经过省或市计量部门检定/校准。2017—2019 年均参加了全国总α、总β 放射性测量能力考核,2017 和 2018 年度为合格,2019 年度为优秀。 连云港市疾病预防控制中心通过上述的各种质控方式有效保障了城市饮用水中总α、总β 结果的准确性。
3 检测结果
3.1 2017—2019 年城市饮用水总 α、总 β 结果
2017—2019 年城市饮用水总α 放射性检测结果均值为(0.061 0±0.041 4) Bq/L,其中 2017 年最低为 (0.035 7±0.011 3) Bq/L,2018 年其次 (0.046 6±0.021 6)Bq/L,2019 年最高为(0.100 9±0.046 5) Bq/L,差异具有统计学意义(F=29.198,P<0.001);总 β 放射性检测结果均值为(0.193 0±0.037 5) Bq/L,其中2017 年最低为(0.193 0±0.037 5) Bq/L,2018 年其次(0.200 8±0.042 5) Bq/L,2019 年最高为 (0.245 5±0.046 0) Bq/L,差异具有统计学意义(F=9.936,P<0.001),详见表1。
表1 2017—2019 年城市饮用水总α、总β 结果比较
3.2 不同类型饮用水总α、总β 结果比较
在不同类型饮用水的总α 结果中,出厂水最低为(0.046 4±0.034 5)Bq/L、末梢水其次为(0.056 5±0.036 1)Bq/L、水源水最高为(0.091 7±0.052 3)Bq/L,差异有统计学意义(F=4.779,P=0.012);不同类型饮用水总 β 结果中出厂水最低为(0.193 2±0.031 8)Bq/L、末梢水其次为(0.204 4±0.046 2) Bq/L、水源水最高为(0.263 5±0.030 8) Bq/L,差异具有统计学意义(F=11.059,P<0.001),详见表2。
表2 不同类型饮用水总α、总β 结果比较
3.3 不同季节饮用水总α、总β 结果比较
在不同季节的总 α 结果中,丰水期(0.078 6±0.049 3)Bq/L 高于枯水期(0.043 4±0.020 2) Bq/L(t=3.788,P<0.001);在不同季节的总 β 结果中,丰水期(0.228 7±0.036 9) Bq/L 高于枯水期(0.197 5±0.052 3) Bq/L(t=2.797,P=0.007),详见表3。
表3 不同季节饮用水总α、总β 结果比较(Bq/L)
4 讨论
从表1 可以看出,2017 年的饮用水中总α、总β放射性检测结果最低,2018 年饮用水中总α、总β放射性检测结果次之,2019 年饮用水中总α、总β 放射性检测结果最高。2017—2019 年饮用水中总α、总β放射性检测结果呈逐年增长,这与王蕾[3]文中“2011—2013 年度变化幅度较大,呈连年下降趋势”正好相反,笔者认为除了可能与这3 年采样期间连云港市的气象等因素变化有关外,也可能和近年来各城区保障民生的改水工程有一定关系。 鉴于检测年份不够,希望在今后的工作中能够持续收集和统计更多的数据。
从表2 看出,出厂水总α、总β 放射性检测结果最低,水源水总α、总β 放射性检测结果最高。 这可能是在自来水厂处理水的过程中,采取的一系列如沉淀、过滤等措施,过滤掉了水源水中很多的矿物质和悬浮物,相应的水源水残渣量总量就比出厂水中多,而残渣总量又是放射性活度计算必不可少的一个测量准确度的因子[4-6],因此水源水中的总α、总β 放射性检测结果比出厂水的高是可能的。末梢水比出厂水检测结果稍微高一点,这可能是由于有的末梢水管道是铁质管道,或者是二次供水的水箱清理不及时,导致水中悬浮物或者杂质增多[7-10]。 此项原因还需更规范的采样流程及更多的检测数据来分析。
从表3 来看,丰水期的总α、总β 放射性检测结果高于枯水期。 笔者认为可能原因有2 个:(1)与连云港地理环境有关,连云港地处淮河流域,有多个饮用水源地及备用水源地,在丰水期能基本保证饮用水源供给。但在枯水期,连云港市经常需要引进江淮水源进行供给,在调水的途中,线路长,支流多,水质容易受到污染,所以导致枯水期水质相对不稳定[11,12]。(2)丰水期可能会造成本市的地表水和地下水资源水量丰富,扩涨的地下水源也许会流经具放射性的矿层,这也可能是造成丰水期饮用水中总α、总β 放射性偏高的原因之一[13]。
5 结论
2017—2019 年城市饮用水放射性水平检测结果显示,不同年份、不同类型饮用水、不同季节饮用水结果有一定差异。从整体检测结果来看,现阶段连云港市城市饮用水中总α 和总β 总体情况基本良好。城市饮用水总α 放射性检测结果范围为(0.018 0~0.202 0) Bq/L;总 β 放射性检测结果范围为(0.123 0~0.323 0)Bq/L,饮用水中总 α、总 β 放射性比活度均低于国家标准(0.5 Bq/L,1 Bq/L)[14],检测结果表明连云港市的供水系统和网络运行较为良好,制水工艺相对比较稳定,城市饮用水中放射性总α、总β 本底放射性水平都合格。
影响城市饮用水中总α 和总β 放射性水平的因素很多,本文仅对自来水厂的丰水期和枯水期的水源水、出厂水和末梢水水样做了简单的检测分析,缺少对其连续性检测以及对水源地上下游的环境、二次供水水箱维护等相关的调查,这些因素之间是否存在相互关联以及对生活饮用水放射性水平的影响如何,都需要进一步研究和探索[15]。同时也希望今后通过对城市饮用水中放射性水平的检测,能够对突发的核辐射事件进行预警,做出有效、迅速的应急处置方案,保障广大人民群众的生命健康。