福建近岸海域海水中137Cs活度濃度分析

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站　鄒諾舟

福建近岸海域海水中137Cs活度濃度分析

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站鄒諾舟

隨著寧德核電和福清核電首臺機(jī)組投產(chǎn)，核電逐步發(fā)展成為福建省中遠(yuǎn)期的主力能源之一，由此，近岸海域的放射性水平受到民眾關(guān)注。分布在海水中的多種裂變產(chǎn)物中，137Cs占有特殊地位，其半衰期長，對海水生物和人類的潛在危害深遠(yuǎn)。該研究選取了福建近岸海域7個地點海水進(jìn)行調(diào)查，對這些海水進(jìn)行137Cs的放射性水平檢測，結(jié)果表明，7個地點海水的137Cs平均活度在1.33～1.89mBq/L之間，遠(yuǎn)低于海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中137Cs環(huán)境容許標(biāo)準(zhǔn)（0.7Bq/L），7個地點海水137Cs活度濃度均在環(huán)境正常水平。

福建近岸海域137Cs放射化學(xué)核電廠

1　前言

137Cs是銫的放射性同位素，是一種核裂變產(chǎn)物。近乎全球范圍都能從生物和環(huán)境介質(zhì)中測出137Cs。銫的化學(xué)性質(zhì)與鉀類似，同屬IA族，137Cs的半衰期長，能在環(huán)境里長期存在，生物攝入137Cs后，會在體內(nèi)沉積，并通過生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)［1］。環(huán)境中的137Cs和134Cs都是人工合成的放射性核素，大部分都是產(chǎn)生自1940年～1960年代核試驗和核事故，商用核電站和核廢料處理站已發(fā)生過多次意外泄漏事故，例如切爾諾貝利事件就導(dǎo)致137Cs釋放到環(huán)境中，對環(huán)境造成很大危害。2011年3月11日，日本福島第一核電站事故也造成了137Cs的泄露。美國大學(xué)空間研究協(xié)會及東京大學(xué)等研究人員對福島核電站周圍地區(qū)和附近地區(qū)進(jìn)行階段性調(diào)查，時間從3月20日到4月19日，對137Cs在土壤中積累進(jìn)行調(diào)查顯示，積累濃度分別達(dá)到100000mBq/m3和10000mBq/m3。福島核電站附近土壤的137Cs濃度超過了日本法律規(guī)定的農(nóng)業(yè)安全限制，對附近地區(qū)環(huán)境已經(jīng)造成了大范圍的放射性污染［2-4］。

福建省位于中國東南沿海地區(qū)，寧德核電站和福清核電站分別于2013年與2014年首臺機(jī)組投產(chǎn)，福建進(jìn)入了核電大省的行列，核電逐步發(fā)展成為福建省中遠(yuǎn)期的主力能源之一。核電站主要位于福建省的海邊，福建擁有廣闊綿長的海岸線，人們的飲食也和海洋密切相關(guān)，近岸海域的輻射環(huán)境引起了民眾廣泛的關(guān)注。分布在海水中的多種裂變產(chǎn)物中，137Cs占有特殊地位，因裂變產(chǎn)額頗高，半衰期達(dá)到31.17年，在海水中主要以離子狀態(tài)存在，它們參與生物界的代謝循環(huán)，對海水生物和人類的潛在危害是深遠(yuǎn)的，因此海水中的137Cs含量的測定，已成為各國海洋放射性核素監(jiān)測的例行項目。本研究選取福建近岸海域7個地點的海水，采用《水中銫-137放射化學(xué)分析方法》［5］（GB6767-1986）進(jìn)行放射性化學(xué)分析［3］。

2　實驗部分

2.1儀器和試劑

儀器：MPC-9604流體式低本底α/β計數(shù)器，美國奧泰克科技有限公司；電子天平，賽多利斯科科技有限公司。

試劑：磷酸氫二銨、碘化鉍、硝酸銨、硝酸、鉬酸銨、氯化銫、檸檬酸、無水乙醇、冰乙酸，分析純；氫氧化鈉，化學(xué)純；137Cs標(biāo)準(zhǔn)溶液；試驗用水均為蒸餾水；試驗所需0.1mol/L鹽酸溶液、2mol/L氫氧化鈉溶液、硝酸-硝酸銨混合溶液、磷鉬酸銨、碘鉍酸鈉等試劑均為用時現(xiàn)配。

2.2試驗步驟與結(jié)果

取40L海水樣品于100L桶中，加入硝酸調(diào)節(jié)到pH＜3，在酸性介質(zhì)中，用無機(jī)離子交換劑——磷鉬酸銨選擇性地定量吸附銫，以使銫濃集并去除干擾。然后用氫氧化鈉溶液解吸吸附銫后的磷鉬酸銨，并轉(zhuǎn)化為檸檬酸和乙酸體系，進(jìn)行碘鉍酸銫沉淀。干燥至恒重，置入低本底α/β檢測儀上進(jìn)行檢測，并計算137Cs的放射性濃度。

3　檢測結(jié)果

此次采集到福建近岸海域7個地點的海水，樣品137Cs活度濃度檢測結(jié)果見表1。

表1　海水中137Cs比活度檢測結(jié)果

4　討論

此次對近岸海域7個地點的海水樣品137Cs活度濃度進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果在1.33～1.89mBq/L之間。這一結(jié)果遠(yuǎn)低于海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GBP097-1997）中的137Cs水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［4］。1988年～1991年，國家海洋局第三海洋研究所對東海近岸海域的長江口、杭州灣口、舟山海區(qū)及福建沿海等海域海水監(jiān)測的結(jié)果表明：137Cs含量在2.6～4.8mBq/L之間，其中福建境內(nèi)三個點都在2.6～4.51mBq/L之間［5］，本次檢測結(jié)果與之相比略有下降，此對比結(jié)果與137Cs的衰變有關(guān)，137Cs的半衰期為30.17年，而本次調(diào)查與1991年已經(jīng)相差23年，活度下降是正常現(xiàn)象。中國環(huán)保系統(tǒng)于2011年3月17日對12個沿海城市的近岸海域海水中放射性核素活度濃度實施了監(jiān)測，高于探測下限的樣品中銫-137活度濃度的分布區(qū)間為0.93～3.3mBq/L，區(qū)間為環(huán)境正常水平［6］，本次結(jié)果在環(huán)境正常水平區(qū)間之內(nèi)，這次福建7個地點所取的海水137Cs活度濃度處于環(huán)境正常水平。

5　結(jié)論

本次對于福建近岸海域7個地點海水137Cs活度濃度分析結(jié)果為1.33～1.89mBq/kg之間，遠(yuǎn)低于海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中137Cs環(huán)境最高容許標(biāo)準(zhǔn)（0.7Bq/L），7個地點海水中的137Cs活度濃度均在環(huán)境正常水平。

［1］俞譽(yù)福.環(huán)境放射性概論［M］.上海：復(fù)旦大學(xué)出社，1993

［2］PNAS，2011（108）：19530-19534.

［3］GB6767-1986，水中銫-137放射化學(xué)分析方法［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1987

［4］GB3097-1997，海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998

［5］霍湘娟，陳英，姚家奠，等.東中國海近岸海域海水中放射性水平研究［J］.海洋環(huán)境科學(xué)， 1994，13（2）：23-27.

［6］王蕾，鄭國棟，趙順平，等.日本福島核事故對我國大陸環(huán)境影響［J］.輻射防護(hù)，2012，32（6）.