甘肃省集中式饮用水水源放射性水平调查(2017—2018年)

时间：2024-07-28

王福军，张谈贵，王海山，方鹏，郝建国，王举鹏，任坤贤，赵家宁，马宏达，魏晋祥，梁晓烨，杨琨

(甘肃省核与辐射安全中心，兰州 730020)

水中的放射性核素会对人造成外照射，也可经食入或皮肤吸收途径对人造成内照射，饮用水水质及其放射性直接影响人们生活质量，对环境中放射性水平进行监测是环境保护和公众安全的重要保障，因此开展水源地放射性水平调查及评价，了解甘肃省地级市(州)集中式饮用水水源水质放射性水平有着非常重要的意义。此项工作还可以为全省集中式饮用水水源地管理提供技术支持。

根据《全国集中式生活饮用水水源地水质监测实施方案》(环办[2012]1 266号)中所列水源地及《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ 338—2018)的标准，结合甘肃省实际，确定甘肃省纳入开展放射性水平调查的集中式饮用水源地有22个，覆盖了全省14个市州、兰州新区和甘肃矿区(见表1)。甘肃省核与辐射安全中心对集中式饮用水源地按照2次/年的频度，对纳入调查的全省22个集中式饮用水源地水体中放射性水平开展了分析监测。本文详细介绍本次调查的方法和结果。

表1 甘肃省地市级集中式饮用水水源地放射性水平调查对象与内容Tab.1 Investigation object and content of radioactivity of centralized drinking water sources in Gansu Province

1 采样

1.1 采样标准

为保证本次采样的可靠性，此次在进行水样品的采样方案设计时，结合所研究区域水环境特点，严格按照国家及行业相关标准执行，具体参考标准列于表2。

表2 水环境样品采样参考标准Tab.2 Reference standards of waterenvironment sampling

1.2 样品采集与预处理

地表水采样点位选择在水流混合均匀段取一断面采样，断面水面宽≤10 m时，在断面中心线上采样；断面水面宽>10 m时，在左、中、右三点采样。水库选择在它的中心部位或多点取样，当水深≤10 m时，在水面下50 cm处采样；水深>10 m时，增加中层采样，将各点所采水样等比例混合均匀为一个水样。地下水主要选取当地作为饮用水的水井，凡用泵或直接从干管采集水样时，先排尽管内的积水，方可采集水样。采样工具和样品容器先用所采的水样清洗三次，再将水样按所需采样量采集于聚乙烯塑料桶中。采样容器装满后加盖，如发现样品中有颗粒物沉淀，尽快分离。水样保存容器及方法详情列于表3。

表3 水样保存容器及方法Tab.3 Storage containers and methods of water samples

采样后，立即在样品容器上的标签内记录样品编号、样品来源、测定项目。在填写样品容器标签规定内容的同时，还应详细地在采样记录本上记录下述内容：样品来源、采样时间、样品编号、样品数量、测定项目、采样点描述、加入保护剂类型(浓硝酸)及数量、采样人等。样品容器要盖实密封好，防止洒漏。运输时更要预防样品容器因颠簸产生相互碰撞导致样品容器破裂，需采取以下预防措施：每只聚乙烯塑料小口桶要有单独固定的木框单间，在塑料小口桶与木框单间之间填充柔软的泡沫塑料。

2 检测核素与方法

2.1 检测核素的选择

水源中含有天然放射性核素和人工放射性核素。天然放射性核素包括40K、U和Th及其衰变产物，主要是226Ra、228Ra、234U、238U等[1]，人工放射性核素常见的有90Sr、137Cs等。放射性核素可通过以下几种方式进入水体：1)核设施液态流出物的排放；2)大气中气载放射性物质的沉降；3)通过侵蚀和渗透，将土壤、岩石中放射性物质带入水体；4)地下水流经含有放射性物质的矿藏，将放射性核素溶解带入地下水；5)固体放射性废物地下处置中的核素迁移至地下水中(环境屏障及工程屏障失效时)。放射性核素进入水体后，将伴随各种物理、化学及生物变化，物理变化包括水的流动导致放射性核素在水中的弥散及固体颗粒物在水中的沉积与再悬浮；化学变化包括放射性物质在水中的水解、络合、氧化还原等；生物变化包括水生生物对放射性物质的吸附、吸收、代谢及转化作用。根据《全国集中式生活饮用水水源地水质监测实施方案》(环办[2012]1 266号)结合甘肃省当地饮用水现状，开展了饮用水中总α、总β、U、Th、226Ra天然放射核素的监测。

2.2 监测方法

本次监测方法参考国家标准和行业标准进行测量，测量仪器均在正常工作条件下按照操作流程操作，各检测核素参考的国家标准及相关信息列于表4。

表4 水样中放射性核素浓度分析方法Tab.4 Methods for analyzing radionuclide concentration of water samples

3 质量控制

为保证监测数据的准确、可靠，甘肃省核与辐射安全中心从五个方面加强监测分析及数据质量控制。1)确保监测分析人员100%持证上岗。参与监测分析的技术人员全部持有环境保护部辐射环境监测技术中心颁发的上岗证，承担项目的人员全部持证上岗。2)确保监测分析仪器设备在检定有效期内，且工作状态稳定可靠。按照技术要求的方法开展监测分析，涉及的仪器设备均严格按照质量保证要求进行了年度检定，且检定结果为合格，并处于检定有效期内。对本次采用的大型仪器均根据《辐射环境监测技术规范》(HJ/T 61—2001)的要求，做了泊松分布和长期可靠性检验，仪器状态稳定可靠。3)采取空白样、平行双样、加标样等质控措施。4)强化样品采集、流转交接全过程质量管控。严格按照甘肃省核与辐射安全中心质量管理体系要求，从样品采集、运输、交接、流转等全过程进行了规范记录，确保了样品和数据的可溯源性。5)严格落实监测分析数据三级审核制度。监测分析数据严格按照分析项目负责人初审、质量负责人审核、技术负责人批准，规范落实了数据质量管理三级审核制度，有效保证了数据真实、可靠。仪器设备检定情况列于表5，监测分析质控样品情况列于表6，监测数据外检结果列于表7。

表5 仪器设备检定一览表Tab.5 List of instrument and equipment calibrations

表6 监测分析质控样品一览表Tab.6 List of monitoring and analysisof quality control samples

表7 水样核素测量比对结果Tab.7 Comparison of nuclide measurementresults of water samples

4 结果与评价

4.1 测量结果

本次调查工作进行了两年，每年均对全省纳入调查的22个集中式饮用水源地水体中放射性水平按照2次/年的频度开展了分析监测，并对两年监测结果进行了统计。2017—2018年甘肃省集中式饮用水源地放射性水平测量结果范围列于表8。

表8 2017-2018年甘肃省地级市(州)以上城市饮用水水源地放射性水平测量结果范围值Tab.8 Range of monitoring results of radioactive level of drinking water sources in urban areasof above prefecture-level cities (states) in Gansu province from 2017 to 2018

甘肃省22个纳入调查的水源地水体中天然放射性U、Th含量、226Ra活度浓度范围分别是：U为(0.55～12.1)μg/L，Th 为(0.0246～1.21)μg/L，226Ra活度浓度范围为(1.49～11.9)mBq/L。总α放射性活度浓度范围为(0.0163～0.400)Bq/L，总β 为(0.046～0.313)Bq/L。其中U、Th含量、226Ra放射性活度浓度与1983—1990年“全国环境天然放射性水平调查研究”项目甘肃省行政区内水体中天然放射性核素浓度调查结果[2-3](甘肃省行政区内水体中总α、总β放射性活度浓度未做调查)处于同一放射性活度浓度水平；总α、总β放射性活度浓度与甘肃省辐射环境国(省)控网水体中总α总β放射性活度浓度[4]处于同一放射性活度浓度水平。表明所调查集中式饮用水源地水体中放射性核素活度浓度均处于当地环境天然本底水平。