田灣核電站外圍土壤放射性核素調(diào)查分析（2004～2013）

李強(qiáng)　耿成　孫建明　周程　徐繼圓

【摘 要】目的：調(diào)查研究田灣核電站周?chē)寥婪派湫院怂鼗疃人健７椒ǎ簹w納整理近十年（2004～2013）間田灣核電站對(duì)周邊土壤介質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)分析方法研究其放射性核素變化水平。結(jié)果：宇生放射性核素7Be比活度為9.2（3.9-24.5）Bq/kg.干；原生放射性核素238U比活度為36.0（10.5-58.0）Bq/kg.干、232Th比活度為42.3（5.5-80.0）Bq/kg.干、226Ra比活度為27.7（11.0-45.0）Bq/kg.干、40K比活度為836.5（570-1080）Bq/kg.干；人工放射性核素137Cs比活度為1.6（0.1-5.2）Bq/kg.干、90Sr比活度為0.55（0.09-1.90）Bq/kg.干，未檢出其他人工γ核素。結(jié)論：田灣核電站外圍土壤放射性核素活度水平均在本底范圍之內(nèi)，且與運(yùn)行前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有顯著性差異。

【關(guān)鍵詞】田灣核電站；土壤；核素

【Abstract】Purpose：Investigation of soil radionuclide around TNPS.Methods：The monitoring data were collected from TNPS in recent ten years（2004～2013），and the level of radionuclide was studied by statistical analysis method.Results： The specific activity of the radionuclide 7Be was 9.2（3.9-24.5）Bq/kg.dry.The specific activity of the native radionuclide 238U was 36.0（10.5-58.0）Bq/kg.dry，232Th was 42.3（5.5-80.0） Bq/kg.dry，226Ra was 27.7（11.0-45.0） Bq/kg.dry， 40K was 836.5（570-1080） Bq/kg.dry. The specific activity of the artificial radionuclide 137Cs was 1.6（0.1-5.2）Bq/kg.dry，90Sr was 0.55（0.09-1.90）Bq/kg.dry.No other artificial gamma nuclide was detected.Conclusions：The level of soil radionuclide activity in the surrounding area of TNPS was within the background，and there was no significant difference with the monitoring data before operation.

【Key words】TNPS；Soil；Nuclide

人類(lèi)總是會(huì)受到各種各樣的電離輻射，可概括為內(nèi)照射和外照射（宇宙射線、土壤、建材、人工核裝置等），目前公認(rèn)吸入為最重要的照射途徑，其次是外照射和食入[1]。外照射劑量則與土壤中的核素水平息息相關(guān)，土壤是人類(lèi)活動(dòng)和賴以生存的基本環(huán)境條件，其構(gòu)成狀況在一定的時(shí)間內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定[1]。空氣、陸地、海洋環(huán)境介質(zhì)共同構(gòu)成了人類(lèi)生活的輻射環(huán)境介質(zhì)。田灣核電站（TNPS）位于江蘇省連云港市連云區(qū)的扒山頭地區(qū)，東臨黃海，西與宿城山谷相臨，南面是黃海灘地，北靠后云臺(tái)山，全年主導(dǎo)風(fēng)向東北偏北，廠址西距連云港市區(qū)約28km，半徑80km范圍內(nèi)無(wú)百萬(wàn)人口以上的大城市，農(nóng)業(yè)以小麥、稻谷種植為主，居民飲食習(xí)慣基本相同，主食以小麥和大米為主[2]。廠區(qū)按4臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組規(guī)劃，并留有再建2到4臺(tái)的余地，一期2臺(tái)單機(jī)容量106萬(wàn)千瓦的俄羅斯AES-91型壓水堆核電機(jī)組自2005年12月20日并網(wǎng)投入商運(yùn)以來(lái)，總體工況良好[3]。研究電站周?chē)寥乐蟹派湫运綄?duì)該區(qū)域公眾外照射劑量估算至關(guān)重要。本文就2004-2013十年間TNPS土壤放射性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查分析，掌握該地區(qū)土壤放射性水平，為監(jiān)管部門(mén)提供決策依據(jù)。

1 調(diào)查方案

1.1 點(diǎn)位布設(shè)

田灣核電站正常工況下關(guān)鍵居民組為廠西南方位2.4km處楊圩居民，按照監(jiān)督性監(jiān)測(cè)原則根據(jù)田灣核電站外圍環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測(cè)方案，在廠區(qū)30km范圍內(nèi)布設(shè)8個(gè)采樣點(diǎn)如圖1所示。

點(diǎn)位選取原則上優(yōu)先考慮盡可能與本底調(diào)查點(diǎn)位重合，并綜合人口分布、地理環(huán)境、水文氣象等因素設(shè)定青口為土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)照點(diǎn)，確保監(jiān)測(cè)調(diào)位代表性強(qiáng)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

1.2 調(diào)查方法

用鐵鏟按梅花形布點(diǎn)直接在擬取樣點(diǎn)位田地采集混合樣品，裝入樣品袋中帶回實(shí)驗(yàn)室，除去異物、晾干，然后置于鼓風(fēng)干燥箱中（105℃）烘干，粉碎、過(guò)篩裝入已編號(hào)的樣品盒中密封保存（采樣頻次1次/年，采樣時(shí)間段基本上分布在2季度末，3季度初）。

土壤樣品中90Sr根據(jù)土壤中鍶-90的分析方法[4]使用PIC-MDS-8型流氣式低本底α/β測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)定，土壤中γ核素（原生、人工）采用Φ75mm×50mm探頭、60%相對(duì)探測(cè)效率的DspecPLus 435γ譜儀根據(jù)土壤中放射性核素γ能譜測(cè)定[5]測(cè)量12h左右獲取γ譜進(jìn)行分析計(jì)算。

探測(cè)下限LD計(jì)算如式（1）所示，式中nb為tb時(shí)間內(nèi)的平均本底計(jì)數(shù)率，？著為探測(cè)效率，？濁為探測(cè)核素發(fā)射該能量的幾率，Y為化學(xué)回收率，W為測(cè)量樣品的重量或體積。

所有調(diào)查結(jié)果的平均值為等權(quán)的算術(shù)平均值，總體均值置信區(qū)間的置信水平為0.95，實(shí)際測(cè)量中是根據(jù)樣品數(shù)值是否大于判斷限Lc來(lái)決定報(bào)告方式Lc=LD/2。endprint

1.3 質(zhì)量保證

質(zhì)量保證措施嚴(yán)格按照江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站質(zhì)量手冊(cè)和程序文件執(zhí)行，監(jiān)測(cè)分析方法嚴(yán)格按照國(guó)家（行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，所有監(jiān)測(cè)分析人員均經(jīng)過(guò)專業(yè)譜培訓(xùn)和考核后持證上崗，用于刻度放射性測(cè)量?jī)x器的標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院計(jì)量部門(mén)提供。定期對(duì)測(cè)量裝置的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量和記錄，定期進(jìn)行空白樣測(cè)定，不定期添加“盲樣”做對(duì)照分析，積極參加各級(jí)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室間測(cè)試能力比對(duì)，用以保證實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效。

2 調(diào)查結(jié)果

通過(guò)對(duì)近十年（2004-2013）土壤放射性核素分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析匯總，發(fā)現(xiàn)7個(gè)采樣點(diǎn)和1個(gè)對(duì)照點(diǎn)均不同程度檢出238U、232Th、226Ra、40K、137Cs、7Be、90Sr，且其檢出部分監(jiān)測(cè)分布結(jié)果與對(duì)照點(diǎn)數(shù)據(jù)分布、本底范圍如表1所示，均在本底參考范圍漲落之內(nèi)，未檢出其他人工γ核素。

分析近十年土壤放射性核素監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以原生核素226Ra、40K、人工核素137Cs為例，如圖2所示。U/Th系核素238U、232Th、226Ra均在參考本底范圍之內(nèi)，原生核素40K可能受當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)影響，部分點(diǎn)位部分年度會(huì)有所偏高，但均在本底漲落范圍之內(nèi)，人工核素137Cs、90Sr均在參考本底范圍之內(nèi)，宇生核素檢出率僅有42.3%，且漲落幅度不大。

3 結(jié)果分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，土壤中放射性核素含量存在一定差異性，檢出核素中226Ra、232Th、40K完全檢出、238U、137Cs、90Sr檢出率分別為83%、90%、92%均超過(guò)半數(shù)，7Be檢出率僅有42%，未檢出其他人工γ核素，檢出核素均在參考本底漲落范圍之內(nèi)。

使用SPSS單因素ANOVA分析不同年度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯著性差異情況可知，除232Th外其他核素不同程度存在年度間差異，但監(jiān)測(cè)結(jié)果均在參考本底范圍之內(nèi)，如表2所示單因素ANOVA在0.05顯著性水平下Duncan對(duì)比方法分析137Cs監(jiān)測(cè)結(jié)果年度間差異情況，從表中可以看出，按年度平均方差從大到小排序后，2011/2005/2007/2010/2006/2009/2012/2008這8年數(shù)據(jù)作為第1組（組內(nèi)顯著性P=0.146>0.05），2010/2006/2009/2012/2008/2013這6年數(shù)據(jù)作為第2組（組內(nèi)顯著性P=0.156>0.05），2009/2012/2008/2013/2004這5年數(shù)據(jù)作為第3組（組內(nèi)顯著性P=0.059>0.05），組內(nèi)137Cs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)年度間無(wú)顯著性差異，組間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存在顯著性差異，但監(jiān)測(cè)結(jié)果在參考本底統(tǒng)計(jì)漲落范圍之內(nèi)。

使用SPSS單因素ANOVA在0.05顯著性水平下Bonferroni比較方法分析不同點(diǎn)位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯著性差異可知，除232Th/226Ra監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)柳河村點(diǎn)與對(duì)照點(diǎn)存在顯著性差異外，其他點(diǎn)位與對(duì)照點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均無(wú)顯著性差異，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在參考本底統(tǒng)計(jì)漲落范圍之內(nèi)，如表3所示單因素ANOVA在0.05顯著性水平下Bonferroni對(duì)比分方法分析238U和232Th監(jiān)測(cè)點(diǎn)位顯著性差異分析結(jié)果，從表中可以看出，238U監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與新浦對(duì)照點(diǎn)（顯著性水平P均大于0.05）無(wú)顯著性差異，除232Th監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)柳河村點(diǎn)（顯著性水平P=0.000<0.005）與對(duì)照點(diǎn)存在顯著性差異。

4 結(jié)束語(yǔ)

2004-2013十年間田灣核電站外圍7個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，1個(gè)對(duì)照點(diǎn)獲取不同年度不同點(diǎn)位放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果，通過(guò)對(duì)其采用統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，不同年度間不同程度存在顯著性差異，不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位間數(shù)據(jù)也存在不同程度顯著性差異，但所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在本底漲落范圍之內(nèi)，且未檢出除137Cs、90Sr以外的人工γ核素，是故田灣核電站運(yùn)行期間氣溶膠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常，電站未對(duì)當(dāng)?shù)剌椛洵h(huán)境造成顯著性影響。

【參考文獻(xiàn)】

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