田灣核電站外圍氣溶膠放射性核素調查分析（2005—2013）

耿成+李強

目的：了解掌握田灣核電站外圍氣溶膠放射性核素水平；方法：研究2005—2013年田灣核電站外圍氣溶膠放射性核素監測數據，統計分析其變化規律；結果：氣溶膠中宇生核素7Be活度濃度為4.85（1.46～11.1）mBq/m3，原生核素40K活度濃度為0.15（0.03～0.9）mBq/m3，部分檢出238U、232Th、226Ra，未檢出人工γ核素，總α活度濃度為0.15（0.015～1.3）mBq/m3、總β活度濃度為1.07（0.07～3.4）mBq/m3；結論：田灣核電站外圍氣溶膠核素水平均在本底調查范圍之內，且與電站運行前監測數據無顯著性差異。

田灣核電站位于江蘇省連云港市高公島鄉管轄的田灣地區，廠址按4臺百萬千瓦級核電機組規劃，并留有再建2到4臺的余地，其東臨黃海，西與宿城山谷相鄰，南面是黃海灘地，北靠后云臺山，且主導風向東北偏北（NNE）[ 1 ]。一期設計建設的2臺俄羅斯AES-91型單機容量為106萬千瓦壓水堆核電機組，目前商運正常，二期工程正在建設之中[ 2 ]。核電站的放射性物質主要來源于堆芯裂變產物，正常工況下液態和氣態放射性流出物符合國家標準限值[3]。而懸浮在空氣中的微粒物客觀存在于人們的生活生產中，對人類健康也許更是有害的[4-5]，核電站排放的氣液廢物進入大氣，與氣溶膠顆粒結合，對公眾健康可能會帶了更加嚴重的危害，本文就田灣地區氣溶膠核素放射性水平進行監測分析，總結田灣地氣溶膠放射性水平，以期為監管部門提供客觀真實有效的決策依據。

調查方案

點位布設

外圍氣溶膠放射性核素監測以核電站為中心，30km范圍內，以放射性監測“三關鍵”為重點，圍繞監督性監測展開，依據國家法規和田灣核電站外圍環境監督性監測方案等，原則上優先考慮盡量與本底調查點位重合，并綜合周邊人口分布、地理環境、氣象條件，力爭做到監測點位具有代表性強、監測數據準確可靠。

氣溶膠監測共設廠前區、高公島、楊圩3個采樣點，同時設新浦作為對照點。

測量方法

氣溶膠采樣選用易灰化的250×200mm醋酸纖維濾膜，干燥稱重后置于瞬時流量設為1.05m3/min的KC-1000型TSP大流量采樣器，每個采樣點采樣單次采樣8天，每兩天更換一次濾膜，濾膜密封帶回實驗室干燥稱重，采樣體積不小于10 000m3。

氣溶膠樣品中總α使用LB770流氣式低本底α/β測量儀根據厚源法測水中總α進行、總β使用LB770流氣式低本底α/β測量儀根據蒸發法測定水中總β進行、90Sr使用LB770流氣式低本底α/β測量儀根據生物樣品灰中鍶-90放射化學分析方法二—（2-乙基已基）磷酸萃取色層法進行、γ核素使用Φ75mm×50mm半導體探頭（相對效率60%）的DspecPLus +BEM50 γ譜儀（測量時間86 400s）進行測量。

探測下限LD計算如式（1）所示，式中nb為tb時間內的平均本底計數率，ε為探測效率，η為探測核素發射該能量的幾率，Y為化學回收率，W為測量樣品的重量或體積。

所有調查結果的平均值為等權的算術平均值，總體均值置信區間的置信水平為0.95，實際測量中是根據樣品數值是否大于判斷限Lc來決定報告方式Lc=LD/2。

質量保證

質量保證措施嚴格按照省輻射環境監測管理站質量手冊和程序文件執行，所有參與監測分析人員均經過專業培訓和考核后持證上崗，用于刻度放射性測量儀器的標準源、標準溶液和標準物質均由計量科學研究院等權威計量部門提供。定期對測量裝置的穩定性進行測量和記錄，定期進行空白樣測定；隨機抽取10%～20%樣品作平行雙樣測定；隨機抽取10%～20%樣品進行加標回收率測定，并繪制質量控制圖；不定期添加“盲樣”作對照分析，控制分析結果的準確度，積極參加各級各類監測比對和實驗室間比對，比對結果均為滿意。

監測結果

2005—2014年間氣溶膠采樣頻次1次/月，總α活度濃度為0.15（0.015～1.3）mBq/m3（如圖1所示）、總β活度濃度為1.07（0.07～3.4）mBq/m3（如圖2所示），新浦作為氣溶膠監測對照點總α活度濃度為0.18（0.03～1.3）mBq/m3、總β活度濃度為1.04（0.26～2.5）mBq/m3，監測點位與對照點數據結果無顯著性差異。

檢出宇生核素7Be活度濃度如圖3所示，變化比較明顯，其均值為484.8（2.4～1100）mBq/m3，40K活度濃度14.5（0.093～73）mBq/m3（如圖4所示），且與對照點相比無顯著性差異，未檢出其他人工γ核素。

結果分析

根據監測結果，對檢出的放射性核素進行統計分析發現：氣溶膠中總α的檢出率為95.9%，總β完全檢出；單種核素7Be檢出率為99.6%，40K檢出率為71.6%，極少檢出 U/Th系核素，未檢出人工γ核素。

由監測結果分布圖可知檢出的單核素7Be、總β在2006年、2009年個別點位超出參考本底上限，40K在2006年、2012年個別點位超出參考上限，這是正常工況下電站氣態排放物在氣象條件作用下所引起的監測數據變化，但都在本底統計漲落范圍之內。endprint

現使用SPSS分析不同年度監測數據變化情況，由表看出不同年度監測同類數據之間存在一定差異，如表1所示氣溶膠中7Be活度濃度年度間差異顯著性，從表中可以看出，按年度方差均值從大到小排序后，2005/2012/2008/2007/2013這5年作為第一組（組內顯著性P=0.127>0.05），2012/2008/2007/2013/2006這5年作為第二組（組內顯著性P=0.099>0.05），2006/2011/2010/2009這4年作為第三組（組內顯著性P=0.106>0.05），組內7Be監測數據沒有顯著性變化，組間7Be監測數據存在顯著性差異，但是，所有監測數據均在參考本底漲落范圍之內。

使用SPSS分析不同點位監測結果變化情況如表2所示，從表中可以看出，不同點位監測數據齊性，同時監測點位與對照點之間監測數據不具有顯著性差異（所有核素顯著性P均大于0.05）。

結論

2005—2013年的9年間田灣核電站外圍3個氣溶膠監測點、1個對照點獲取數據不同點位間監測數據不存在顯著性差異、不同年度間監測數據存在部分差異，但所有監測數據均在參考本底漲落范圍之內，且未檢出人工γ放射性核素，田灣核電站運行期間氣溶膠監測數據正常，且對當地輻射環境未造成顯著性影響。

參考文獻

[1]寇晉蓉，等.田灣核電站環境氣溶膠總α、總β放射性水平監測分析與探討[C]//.21世紀初輻射防護論壇第九次會議論文集，2011：171-181.

[2]華明川.田灣核電站工程概況和安全設計特點[J].核動力工程，2000，21（1）：30-33.

[3]GB 6249-2011.核動力廠環境輻射防護規定[S].北京：環境保護部，2011-02-18.

[4]US EPA.EPA announces proposed new air quality standards for smog（ozone） and particulate matter.US EPA， Press Release，1997.

[5]WHO. Air quality guidelines for European. WHO Technical teport teries，1987（23）.

（作者簡介：耿成，工程師，連云港輻射環境監測管理站，研究方向為核與輻射監測與管理；李強，工程師，連云港輻射環境監測管理站，研究方向為輻射監測。）endprint