防城港核電廠外圍環(huán)境水質(zhì)中銫-137放射性水平研究

許澤鉞 劉鰻卿 盧穎

【摘 要】隨著防城港核電廠投入商運(yùn)，核電廠外圍環(huán)境監(jiān)測(cè)緊隨而行。文章介紹的實(shí)驗(yàn)依據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 61—2001）[1]對(duì)核電廠外圍環(huán)境中水質(zhì)進(jìn)行采樣分析，評(píng)價(jià)核電廠運(yùn)行兩年以來(lái)核電廠外圍水質(zhì)中銫-137的放射性水平，并與北海西場(chǎng)海水、南寧大王灘的飲用水進(jìn)行比較。結(jié)果表明：兩年間，核電廠外圍環(huán)境中水樣中銫-137的放射性水平無(wú)異常變化，與環(huán)境水樣相近。

【關(guān)鍵詞】核電廠外圍;銫-137;放射性水平

【中圖分類(lèi)號(hào)】R14 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）06-0082-02

0 引言

防城港核電廠是我國(guó)西部地區(qū)首個(gè)開(kāi)工建設(shè)的核電項(xiàng)目。核電廠坐落于美麗的廣西壯族自治區(qū)防城港市企沙半島東側(cè)，其一期工程建設(shè)2臺(tái)單機(jī)容量為108萬(wàn)kW的CPR1000壓水堆核電機(jī)組。1號(hào)機(jī)組正式建設(shè)于2010年7月30日并于2015年10月25日完成發(fā)電并網(wǎng)，其投入商運(yùn)的時(shí)間為2016年1月1日，2號(hào)機(jī)組于2016年10月1日也投入商運(yùn)[2]。

壓水堆核電機(jī)組原理是由反應(yīng)堆的核燃料鈾-235核裂變時(shí)釋放出來(lái)的核能通過(guò)一套動(dòng)力裝置將核能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝膭?dòng)能，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成電能[3]。在裂變過(guò)程中產(chǎn)生的放射性廢物如鍶-90、銫-137等會(huì)以氣態(tài)或液態(tài)的形式釋放到核電廠外圍環(huán)境中，雖然釋放份額不高，但對(duì)核電廠外圍環(huán)境的影響不容忽視[4]。隨著防城港核電廠的商業(yè)運(yùn)行，對(duì)于其外圍環(huán)境中人工核素銫-137等放射性核素的活度濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行。本文依據(jù)《水和生物樣品灰中銫-137的放射化學(xué)分析方法》（HJ 816-2016）[5]，對(duì)防城港核電廠外圍海水、飲用水、地下水中銫-137的活度濃度進(jìn)行了分析測(cè)量。

1 試劑與設(shè)備

1.1 試劑

磷鉬酸銨（AR，Mo≥61.1%，Aladdin）、冰醋酸（AR，廣東光華科技股份有限公司）、一水合檸檬酸（AR，廣東光華科技股份有限公司）。

1.2 儀器

長(zhǎng)臂攪拌器（IKA EURSTAR 60）、低本底α/β檢測(cè)儀（Canberra LB-4200）。

2 水樣采集與預(yù)處理

2.1 布點(diǎn)

在采集防城港核電廠外圍水樣時(shí)，布點(diǎn)依據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJT 61—2001），結(jié)合核電廠外圍居民分布、防城港市水文氣象資料，以核電廠為中心的半徑30 km，由近而遠(yuǎn)，在關(guān)鍵海水域、水庫(kù)、水源采集水樣。本次分析水樣為核電廠循環(huán)水進(jìn)口海域（簡(jiǎn)稱(chēng)取水口區(qū)域）、核電廠排放渠出口海域（簡(jiǎn)稱(chēng)排水口區(qū)域）2個(gè)海水采集點(diǎn);白云村、沙螺寮、官山遼水庫(kù)、山口水庫(kù)4個(gè)淡水采集點(diǎn);遠(yuǎn)離核電廠的北海西場(chǎng)海水對(duì)照點(diǎn)，南寧市大王灘水庫(kù)淡水對(duì)照點(diǎn)如圖1所示。

2.2 采集與預(yù)處理

水樣采集過(guò)程中，避免采樣器材對(duì)待測(cè)元素帶來(lái)干擾，同時(shí)確保在采集和運(yùn)輸過(guò)程中造成待測(cè)元素?fù)p失。本次采集水樣中，盛裝水樣的容器為洗凈的25 L塑料桶，采水時(shí)用水樣潤(rùn)洗3次以上。海水和水庫(kù)水用水泵采集，白云村、沙螺寮和大王灘3個(gè)采集點(diǎn)的水樣為居民飲用水，采集時(shí)由水龍頭流出盛裝。采集水樣后，加入濃硝酸酸化至pH小于2。若水樣渾濁，則過(guò)濾后再進(jìn)行酸化。

3 水樣放化分析與測(cè)量

3.1 放化分析

依據(jù)《水和生物樣品灰中銫-137的放射化學(xué)分析方法》（HJ 816—2016），對(duì)水樣進(jìn)行放化分析處理，得到碘鉍酸銫樣品源。

3.2 測(cè)量

美國(guó)堪培拉公司LB-4200低本底α/β檢測(cè)儀用標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行效率刻度，制作探測(cè)效率-重量曲線，再測(cè)量樣品源1 000 min。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

從2016～2017年，在每年的一、二、三、四季度分別對(duì)上述采集點(diǎn)的水樣進(jìn)行分析測(cè)量，得到的銫-137活度濃度，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1、表2。

從表1、表2中可以看出，防城港核電廠外圍環(huán)境水中銫-137的活度濃度在兩年間的波動(dòng)范圍為0.14～1.1 mBq/L。表1中，大王灘對(duì)照點(diǎn)與白云村、沙螺寮飲用水的銫-137活度濃度相近，并且可以看出在核電廠運(yùn)行兩年以來(lái)，白云村、沙螺寮飲用水中銫-137放射性水平無(wú)異常波動(dòng)。同一采集點(diǎn)的水中銫-137的活度濃度在兩年內(nèi)的變化情況如圖2、圖3、圖4所示。

如圖2、圖3所示，白云村、沙螺寮飲用水中銫-137的活度濃度在2016～2017年兩年內(nèi)有輕微的變化。兩年間，二者的銫-137的活度濃度水平基本一致。

圖4中，排水口區(qū)域、取水口區(qū)域和北海西場(chǎng)海水中銫-137的活度濃度水平基本高于白云村、沙螺寮、官山遼水庫(kù)和山口水庫(kù)的淡水，淡水中銫-137的活度濃度水平趨于平穩(wěn)變化，在2016、2017兩年間都在正常范圍內(nèi)波動(dòng)。排水口區(qū)域和取水口區(qū)域海水中銫-137的活度濃度變化趨勢(shì)一致，并且核電廠引入的海水和排出的海水中銫-137的活度濃度無(wú)特別明顯的上升或下降。遠(yuǎn)端北海西場(chǎng)對(duì)照點(diǎn)海水中銫-137的活度濃度與排水口區(qū)域和取水口區(qū)域基本在同一水平，都低于《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097—1997）[6]中銫-137活度濃度0.7 Bq/L。

5 結(jié)果與討論

從上述分析來(lái)看，防城港核電外圍環(huán)境水質(zhì)中銫-137的活度濃度水平，在核電廠投入運(yùn)行兩年間維持在一定水平以?xún)?nèi)。對(duì)比環(huán)境水樣大王灘淡水對(duì)照點(diǎn)、北海西場(chǎng)海水對(duì)照點(diǎn)，銫-137的放射性水平無(wú)特別明顯的差別。

此外，核電作為清潔能源，在為人民提供能源的同時(shí)，還能減少環(huán)境污染。實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀地反映了我國(guó)自主建設(shè)的核電廠在控制乏燃料安全方面已具有很好的技術(shù)，也反映了我國(guó)對(duì)核電廠廢液廢氣排放有很好的節(jié)制措施。為了保護(hù)我們家園的環(huán)境，安全使用核能，對(duì)于核電廠外圍的環(huán)境監(jiān)督性監(jiān)測(cè)必不可少。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]HJ/T 61—2001，輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]何敬柯.中國(guó)核電工業(yè)燃料循環(huán)及其優(yōu)化研究[D].沈陽(yáng)：東北大學(xué)，2015.

[3]許家昂，李全太，楊昕，等.海陽(yáng)核電廠運(yùn)行前周邊海水中銫-137、銫-134等放射性核素水平[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生，2014，23（6）：542-544.

[4]HJ 816—2016，水和生物樣品灰中銫-137的放射化學(xué)分析方法[S].

[5]GB 3097—1997，海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]