台儿庄城区饮用水水源地水质放射性水平分析

马 坤 孙 乾 刘 冲

(枣庄市生态环境局台儿庄分局，山东 枣庄 277400)

水在环境研究中具有重要的意义，它不仅用于人类消费，而且具有运输污染物的能力[1]。水流若接触放射性物质，就会融入放射性物质，可通过饮水等途径进入人体产生内照射，因此确定饮用水中的放射性水平对维护公众的健康有着重要的意义。天然的和人工的放射性核素都能够发射α射线或β射线，当放射性浓度很低时，不需要对特定放射性核素进行鉴定分析，测定总α、β放射性活度就能确定放射性水平[2]。我国于20世纪80年代进行了大范围的饮用水的监测和评估，全国30%水源水中天然铀的平均水平高于0.1 Bq/L，50%地下水总α放射性浓度高于0.10Bq/L[3-4]。近年来，经济发展及人类活动的加剧对地下水水质影响越来越大[3,5]。为了保障台儿庄居民群众的饮用水安全，本研究对台儿庄城区水源地水质总α、β放射性水平进行监测，分析其动态变化，可为研究区地下水的环境质量提供参考资料，并为水源地的保护和管理提供决策依据。

1 研究区域

台儿庄位于山东省的南部，苏鲁交界处，由于地表水资源丰富，素有“江北水乡”之美誉，是山东省重要的旅游地。研究区是暖温带季风型大陆性气候，四季分明，冷热、干热季节差异明显，雨热同期，降水集中，光照充足，6—8月高温多雨，9月至翌年5月为枯水季节，少雨而干燥。年相对湿度为67%，平均蒸发量为1748.8mm,常年主导风向为东北风。西南部为碳酸盐含水岩组，东南部为第四系孔隙水含水岩组与碳酸盐含水盐组叠置结构，上下水力联系密切，北部局部为第三系裂隙含水岩组。地下水主要接受地表水、大气降水及径流水的补给，流向为从北偏西到南偏东。境内矿产资源丰富，有煤炭、石膏、石灰石等矿藏，分布有造纸、化工、水泥等大型企业，农作物以种植小麦、玉米为主。矿山开采、工业、农业等人类活动加剧了地下水的污染。近年来，为解决城区人口饮水问题，台儿庄政府先后投资建设了张庄和小龚庄两处水源地。水源地的基本情况见表1，张庄水源地和小龚庄水源地监测采样点见图1。

表1 水源地基本情况

图1 台儿庄城区饮用水源地监测点示意图

2 方法和测定

2019年，对张庄和小龚庄水源地每月取样一次，水样采集、保存、运输和检测按照《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)要求进行。依据《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)评定水源地水质，其中总α放射性活度浓度限值为不大于0.5Bq/L，总β放射性活度浓度限值为不大于1.0Bq/L。

3 结 果

3.1 水源地水质中总放射性监测结果

两处水源地水质中总α、β放射性检出率为100%，总α、β放射性质量浓度均低于标准限值，平均含量均在限值以下的低水平，未发现超标月份，符合我国规定的饮用水指导值，详见表2。张庄水源地和小龚庄水源地水质中总α放射性平均质量浓度基本相近，而总β放射性平均质量浓度相差很大，前者约为后者的6.88倍。

表2 台儿庄城区饮用水水源地水质总α、β放射性监测结果

3.2 水源地水质中总α、β放射性在不同季节的变化

通过T2检验发现，总α、β放射性在水源地和季节变化中质量浓度差异不显著(P>0.05)。图2(a)显示：总α放射性质量浓度季节变化在张庄水源地表现为春季最高、冬季最低、夏秋基本持平，小龚庄水源地为春冬季最高、夏季次之、秋季最低；总β放射性质量浓度季节变化在张庄水源地表现为夏季最高、冬季最小、春秋季居中，小龚庄水源地为春季最高、冬季最小、夏秋居中。图2(b)显示：水源地水质中总放射性的质量浓度为总α放射性小于总β放射性；张庄水源地水质中总放射性质量浓度在各季节中均大于小龚庄水源地，占总比例的60%以上，季节浓度排序为冬<春<夏<秋。

图2 张庄水源地和小龚庄水源地水质中总α、β放射性

4 讨 论

本次研究发现，台儿庄城区饮用水源地水质中总α、β放射性质量浓度均低于标准限值。总α、β放射性质量浓度处于0.01～0.1Bq/L间，属于低水平放射。水源地中总α放射性质量浓度均大于0.01Bq/L，说明放射性来源于天然放射性物质，符合我国的天然放射性背景值[4]。研究表明水质中总放射性水平与水质中残渣、溶解性固体呈线性关系，即随着残渣或溶解性总固体增加而增高[5-8]，本文的研究结果也符合规律。世界公认总β外照射主要来源于岩石和土壤中的钾元素[9]，而台儿庄土壤富含钾元素，这也解释了台儿庄水源地中总β放射性质量浓度较高的原因。监测结果显示，张庄水源地水质中总β放射性质量浓度高于小龚庄水源地6.76倍，这与京杭运河(韩庄运河)地表水的补给有关。据文献[9]，地表水比例提高是总β放射性水平增加的原因。

总α、β放射性在水源地和季节变化中质量浓度差异不显著，这与许多文献等研究一致。水体受放射性污染较少，地质稳定可能是总α无差异的原因。另外，人类活动的增加和水质中离子、溶解性固体质量浓度的差异是造成张庄水源地和小龚庄水源地水质中差异的主要原因。本研究的张庄水源地和小龚庄水源地水质中总α、β放射性在丰水期的质量浓度高于枯水期，与水源地所处位置、地表径流、地下水的补给等有关。