海南核電廠周邊海域鍶-90放射性水平分析

石書(shū)敬 王 啟 陳貽師

（海南省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站 海南海口 571126）

引言

海南昌江核電廠位于海南省昌江縣海尾鎮(zhèn)塘興村，瀕臨北部灣。廠址東南距昌江縣城約為29.5km，西南距東方市約為51km，東距儋州市約70 km，東北距海口市約為160km，東南距三亞市約150 km。海南昌江核電廠采用我國(guó)自主研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二代加壓水堆核電站（CNP650）[1]，于2010年正式開(kāi)工建設(shè)。首期建設(shè)的兩臺(tái)650MW核電機(jī)組已先后于2015年12月25號(hào)、2016年8月12號(hào)投入商業(yè)運(yùn)行。

流出物排放包括氣載和液態(tài)放射性流出物的排放。壓水堆核電廠液態(tài)流出物的排放核素，主要來(lái)源于燃料中產(chǎn)生的放射性物質(zhì)(裂變產(chǎn)物)以及冷卻劑中物質(zhì)的活化和設(shè)備材料腐蝕產(chǎn)物的活化(活化產(chǎn)物)[2]。液態(tài)放射性流出物采用約定性批次排放（槽式排放），將要排放的核島和常規(guī)島廢液先分別注入廢液儲(chǔ)罐，經(jīng)取樣實(shí)驗(yàn)室分析合格后，再排入北部灣。排放的放射性核素中，鍶-90一直備受關(guān)注，主要是因?yàn)殒J-90屬于核裂變產(chǎn)物，產(chǎn)額較高，且屬于高毒性核素,在體內(nèi)的行徑與鈣相似，是典型的親骨核素。它們?cè)谌梭w的一些食物鏈環(huán)節(jié)中明顯地被濃集,進(jìn)人人體后又通常積聚到骨骼,不易在人體的代謝過(guò)程中排出體外,有長(zhǎng)期的有效半衰期[3]，長(zhǎng)達(dá)1.8×104d，因此在有核電站的區(qū)域，對(duì)鍶-90監(jiān)測(cè)占有重要位置[4]。

為做好海南昌江核電廠監(jiān)督性監(jiān)測(cè)工作，海南省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站編制了《海南昌江核電廠輻射環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測(cè)方案》。自2015年底以來(lái)，海南省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站一直對(duì)核電廠周邊海洋介質(zhì)中鍶-90放射性水平實(shí)施監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，結(jié)合2011年至2013年運(yùn)行前本底調(diào)查結(jié)果，掌握核電站周圍環(huán)境輻射水平變化和放射性核素累積情況，驗(yàn)證與評(píng)價(jià)核電站安全運(yùn)行和排放管理狀況，評(píng)估核電站意外放射性排放對(duì)周圍環(huán)境的影響，為環(huán)保行政主管部門監(jiān)督管理提供依據(jù)。

1 調(diào)查方法

1.1 采樣與布點(diǎn)

海南昌江核電廠周圍海洋介質(zhì)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位信息見(jiàn)表1，海水及沉積物監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布見(jiàn)圖1。

1.1.1 海水采樣與布點(diǎn)

海水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為排水口、排水口西2km、儋州兵馬角（對(duì)照點(diǎn)）。海水樣品采集頻次為2次/年，每年上半年和下半年各采集一次。海水樣品采集與保存參照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第3部分：樣品采集、儲(chǔ)存與運(yùn)輸》[5]，一般在離岸50-2000m，采集表層海水至25L聚乙烯桶。采集后加入濃硝酸酸化，使pH=1～2。

1.1.2 沉積物采樣與布點(diǎn)

沉積物監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為排水口、儋州兵馬角（對(duì)照點(diǎn)）。樣品采集頻次為1次/年，選用抓斗式采泥器采集沉積物樣品至聚乙烯袋。

表1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位信息表

圖1 海水及沉積物中鍶-90監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布圖

1.2 監(jiān)測(cè)方法

海水監(jiān)測(cè)方法采用HJ815-2016《水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學(xué)分析方法》；海洋沉積物監(jiān)測(cè)方法參照EJ/T1035-2011《土壤中鍶-90的分析方法》。二者均選用快速法，方法原理：樣品中鍶-90的活度根據(jù)與其處于放射性平衡的子體釔-90的活度來(lái)確定。樣品經(jīng)過(guò)預(yù)處理、調(diào)節(jié)酸度后，其溶液通過(guò)涂有二（2-乙基己基）磷酸(簡(jiǎn)稱HDEHP）的聚三氟氯乙烯（簡(jiǎn)稱kel-F）色層柱吸附釔，使釔與鍶、銫等低價(jià)離子分離。再以1.5mol/L硝酸淋洗色層柱，洗脫釔以外的其他被吸附的鈰、钷等稀土離子，并以6mol/L硝酸解吸釔，以草酸釔Y2(C2O4)3·9H2O沉淀進(jìn)行β計(jì)數(shù)和稱重，并計(jì)算鍶-90的放射性濃度[6]。

1.3 監(jiān)測(cè)儀器

測(cè)量?jī)x器采用流氣式MPC9604型低本底α、β測(cè)量?jī)x，儀器的本底均在0.31-0.44cpm之間，效率均在48%-49%之間。

1.4 質(zhì)量控制措施

（1）分析人員持證上崗，并定期接受技術(shù)培訓(xùn)。（2）儀器設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)經(jīng)過(guò)計(jì)量部門檢定/校準(zhǔn)后使用，并定期進(jìn)行期間核查，監(jiān)測(cè)儀器期間核查方法包括本底（或標(biāo)準(zhǔn)源）計(jì)數(shù)的泊松分布檢驗(yàn)、本底及效率長(zhǎng)期質(zhì)控圖。（3）按照現(xiàn)行有效的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行樣品的采集、保存及分析。（4）根據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 61-2001）要求[7]，分別抽取≥10%樣品進(jìn)行平行雙樣、加標(biāo)回收率分析。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

2.1 海水中鍶-90放射性水平

2016年～2018年，海南昌江核電廠周圍海域海水中鍶-90活度濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，核電廠外圍地區(qū)海水中鍶-90活度濃度范圍為0.25～1.72 mBq/L。其中，排水口處鍶-90活度濃度范圍為0.69～1.28 mBq/L，均值為 1.04±0.26 mBq/L；排水口西 2km 處鍶-90活度濃度范圍為0.25～1.72 mBq/L，均值為0.98±0.53 mBq/L。與對(duì)照點(diǎn)儋州兵馬角相比無(wú)明顯差異。與2011-2013年裝料許可證階段環(huán)境放射性本底調(diào)查結(jié)果相比無(wú)明顯差異[8]。遠(yuǎn)小于海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[9]規(guī)定各類海水中鍶-90活度濃度均不得超過(guò)4Bq/L規(guī)定，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

表2 海水中鍶-90活度濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果（單位：mBq/L）

2.2 海水中鍶-90放射性水平年度變化

各年度海水中鍶-90放射性水平見(jiàn)表3，年度變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。由圖2可知，核電廠運(yùn)行后，各年度海水中鍶-90的含量都在本底范圍內(nèi)波動(dòng),未因核電廠廢液排放而出現(xiàn)累積效應(yīng)。

表3 各年度海水中鍶-90活度濃度范圍及均值（單位：mBq/L）

圖2 海水中鍶-90放射性水平年度變化趨勢(shì)圖

2.3 沉積物中鍶-90放射性水平

2016年～2018年，沉積物中鍶-90活度濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，排水口沉積物中鍶-90活度濃度范圍為0.14～1.06Bq/kg，均值為0.49±0.50 Bq/kg。與2011-2013年裝料許可證階段環(huán)境放射性本底調(diào)查結(jié)果相比無(wú)明顯差異。與對(duì)照點(diǎn)儋州兵馬角相比有差異，略高于對(duì)照點(diǎn)，本底調(diào)查時(shí)也出現(xiàn)這種差異，由此可知差異原因應(yīng)該是海域原因，與流出物排放無(wú)關(guān)。

表4 海洋沉積物中鍶-90活度濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果（單位：Bq/kg）

結(jié)語(yǔ)

2016～2018年海南昌江核電廠運(yùn)行后，其周圍海域海水和沉積物中鍶-90放射性水平與2011～2013年裝料許可證階段環(huán)境放射性本底調(diào)查結(jié)果相比無(wú)明顯差異，均在本底范圍內(nèi)波動(dòng)，未發(fā)現(xiàn)異常。核電廠周圍海域海水中鍶-90活度濃度遠(yuǎn)小于《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB3097-1997）標(biāo)準(zhǔn)限值。