山東省集中式飲用水水源地水中鍶-90放射性水平調查

呂蘊海 劉曉虹

摘? 要：本文對山東省內16地市的集中式飲用水水源地水中鍶-90的放射性水平進行調查和了解，通過每市選取一個飲用水水源地作為采樣點，每個采樣點每半年分別在枯水期和豐水期采樣2次，參照現行國家監測標準《水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學分析方法》（HJ 815-2016）對所采樣品進行預處理分析，使用MPC-9604型低本底α、β計數器對樣品進行測量。結果顯示，山東省16市飲用水源地水中鍶-90的放射性活度濃度范圍為0.4～9.4mBq/L。可以得出結論，與當年度全國飲用水源地水中鍶-90的放射性水平相比較，山東省境內16地市的飲用水源地水中鍶-90的放射性水平均處于正常的自然環境本底范圍內。

關鍵詞：山東? 飲用水源地? 鍶-90? 放射性水平

中圖分類號：TL75 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）04（c）-0118-03

Investigation on Strontium-90 Radioactivity Level in Water of Centralized Drinking Water Source in Shandong Province

LV Yunhai? LIU Xiaohong

（Shandong Nuclear and Radiation Safety Monitoring Center， Jinan， Shandong province， 250117? China）

Abstract： To investigate and understand the radioactivity level of strontium-90 in centralized drinking water source in 16 cities in Shandong Province. Each city selects a drinking water source as the sampling point， and each sampling point takes samples twice every six months during the dry season and the wet season， referring to the current national monitor standard "Radiochemical Analysis Method of Strontium-90 in Water and Biological Samples ash" （HJ 815-2016） pretreatment analysis of the sampled samples， MPC-9604 low background α and β counters were used to measure the samples. The radioactivity concentration range of strontium-90 in drinking water source water of 16 cities in Shandong Province was 0.4～9.4 mBq/L. Compared with the radioactivity level of strontium-90 in drinking water source water throughout the country in that year， the radioactivity level of strontium-90 in drinking water source water in 16 cities in Shandong Province is within the normal natural environment background range.

Key Words： Shandong; Drinking water source; Strontium-90; Radioactivity level

鍶-90是主要的人工放射性核素之一，其半衰期長達28.8年，屬于長壽命放射性核素，鍶-90的放射性衰變產物為釔-90，半衰期為64.2h，由于鍶-90的半衰期要遠遠大于釔-90的半衰期，因此可以通過測定與其處于放射性平衡的子體釔-90來估算鍶-90的放射性活度[1]。鍶位于化學元素周期表第二主族，與人體中含量最高的金屬元素鈣屬于同一主族，兩種元素的化學性質極為相似[2]，鍶-90很容易通過呼吸道、消化道和皮膚等途徑進入人體體內，能夠沉積在骨髓的造血干細胞上，引起細胞發育異常[3]，也會參與到人體內鈣的新陳代謝過程中，被人體吸收積蓄于人體組織內，從而會對身體內部的組織和器官造成長期性的內照射，嚴重危害人們的身體健康[4-5]。開展全省集中式飲用水水源地水中鍶-90的放射性水平調查和了解，全面掌握全省飲用水源地水中鍶-90的放射性水平，保障全省人民飲用水安全及身體健康具有十分重要的意義[6]。

1? 研究方法

1.1 點位設置

各市選取一個具有代表性的集中式飲用水水源地作為監測點位，按照《輻射環境監測技術規范》要求開展采樣。根據各市水源地情況不同，共分為地表水水源地與地下水水源地兩組，全省各市飲用水水源地位置信息見表1。

1.2 樣品采集

樣品采集選取當年枯水期（當年4月份）和豐水期（當年10月份）進行;樣品采集工具為聚乙烯材質的塑料水桶;地下水水樣采集時，均采用當地自來水廠日常運行的水泵采集，用待采水樣清洗水桶3次后，再采集實驗所需樣品水樣量。地表水（水庫）樣品采用乘船采集，選擇水流平穩、沒有急流險灘處，避開船后螺旋槳攪動水樣和干支流交匯處及回水區，用待采水樣清洗水桶3次后，使用可充電式水樣采集泵采集水面下約50cm處水樣，每個樣品的采樣量約25L。

所采水樣均為無色澄清透明液體，可直接加入硝酸將水樣酸化至pH≈1（平均每升水樣中加入濃硝酸約6ml），以減少桶壁對待測核素的吸附。所有采集的樣品均按照規定在1個月時間內完成前處理和分析測量工作。

1.3 樣品處理

取待測樣10L，分別加入鍶載體和釔載體后，用碳酸鹽共沉淀濃集待測核素，沉淀經過濾洗滌后用酸溶解制成前處理液，后經裝有二（2-乙基己基）磷酸的聚三氟氯乙烯色層柱后定量吸附前處理液中的釔，從而達到釔與鍶、銫其他低價離子分離的目的，后經淋洗、解析、沉淀后，制成草酸釔沉淀，烘干后上機測量，通過對子體釔-90活度的測量，從而達到對待測樣品中鍶-90含量測量的目的[7]。

1.4 樣品測量

測量儀器選為MPC-9604型低本底α、β計數器，生產廠家為美國ORTEC公司，共有4條測量通道，各通道的β本底計數分別為0.48cpm、0.44cpm、0.50cpm、0.51cpm，探測效率分別為54.2%、56.2%、54.7%和55.1%，樣品測量持續時間為1000min。

1.5 質量保證

山東省核與輻射安全監測中心承擔著全省核電廠及其他設施外圍環境監測工作，承擔全省輻射環境質量監測工作。實驗室已經取得計量認證資質，具備此項目監測能力;監測人員均通過了生態環境部輻射環境監測技術中心組織的技術人員上崗證考核，做到持證上崗;測量儀器經上海市計量測試技術研究院檢定合格，在檢定有效期內。整個實驗分析過程質量可控。

2? 測量結果與分析

本次調查共采集飲用水源地樣品32個，各點位樣品水中鍶-90放射性活度濃度范圍見表2。

從表2中可以看出，所有水樣的鍶-90放射性活度濃度最小值為棗莊丁莊水廠的枯水期采集樣品，放射性活度濃度最大值為威海米山水庫豐水期采集水樣;山東各市飲用水源地水中鍶-90放射性活度濃度范圍為0.4～9.4mBq/L，與當年度全國飲用水源地（包含河流和湖泊）水中鍶-90的放射性水平（0.4～11）mBq/L相比較，處于同一活度濃度范圍內。

對比年度同一地點的豐水期與枯水期不同時期間鍶-90活度濃度，從實驗分析結果來看，其中枯水期大于豐水期濃度活度的地市共有4個，分別為煙臺、泰安、聊城、菏澤;枯水期小于豐水期濃度活度的地市共有12個，分別為濟南、青島、淄博、棗莊、東營、濰坊、濟寧、威海、日照、臨沂、濱州、德州。從水源地類型來看，既包括地表水飲用水源地地市，也包括地下水飲用水源地地市，從地理位置分布情況來看，既有東部沿海城市，也有內陸地區城市，無較為明顯的規律可循。

通過對水源地不同情況分析來看，采用地下水作為飲用水水源地城市水中鍶-90放射性活度濃度與地表水作為飲用水水源地的城市相比較相對較低，其可能主要原因是核爆炸產生的落下灰、核事故的釋放以及核設施運行產生的排放等人類核活動產生鍶-90核素對地表水環境產生了一定影響，而地下水受外界自然環境和人為干擾的因素影響較小，從而造成了地下水水中的鍶-90放射性活度相對較低。

3? 結語

開展全省飲用水源地水中鍶-90的放射性水平的調查和了解，可為后期各地市生態環境保護監測部門開展環境監測提供了有效的數據參考。從本次調查結果來看，與全國飲用水水源地水中鍶-90的放射性水平相比較，山東省境內16地市的飲用水水源地水中鍶-90的放射性水平未見明顯異常，均處于正常本底范圍內;與地表水飲用水水源地相比，地下水飲用水水源地鍶-90放射性活度濃度相對較低;同一地點的飲用水水源地豐水期與枯水期水中鍶-90的放射性水平并未出現明顯變化。

參考文獻

[1] Turkington Graeme， Gamage Kelum A A， Graham James. The Simulated Characterization and Suitability of Semiconductor Detectors for Strontium 90 Assay in Groundwater[J].Sensors，2021， 21（3）：984.

[2] Shin Choonshik，Choi Hoon，Kwon Hye-Min，Jo Hye-Jin，Kim Hye-Jeong，Yoon Hae-Jung，Kim Dong-Sul，Kang Gil-Jin.Determination of plutonium isotopes （238，239，240Pu） and strontium （90Sr） in seafood using alpha spectrometry and liquid scintillation spectrometry[J].Journal of Environmental Radioactivity，2021，177：151-157.

[3] 位秀麗，張秀琴，周毅德.鍶與人體健康關系[J].微量元素與健康研究，2020，37（5）：70-72.

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[6] 周彥，黃凌欣，甄賜達，等.杭州主要水源中鍶-90和銫-137放射性水平監測[J].環境與發展，2019，31（9）：143，145.

[7] 環境保護部.HJ815-2016水和生物樣品灰中鍶-90的放射化學分析方法[EB/OL].（2016-10-12）[2021-03-16].https：//max.book118.com/html/2019/0111/7134016010002001.shtm