内蒙古地区水中总放射性水平的调查分析

引用本文

格日勒满达呼, 申娜, 王成国, 王海玲, 许潇, 哈日巴拉, 张帅内蒙古地区水中总放射性水平的调查分析[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2016, 38(6): 444-447, DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2016.06.009. 复制到剪切板

内蒙古地区水中总放射性水平的调查分析

格日勒满达呼, 申娜, 王成国, 王海玲, 许潇, 哈日巴拉, 张帅

010031 呼和浩特，内蒙古自治区疾病预防控制中心

收稿日期: 2016-01-04

基金项目: 内蒙古自治区自然科学基金(2013MS0816)；内蒙古自治区卫生和计划生育委员会医疗卫生科研计划项目(201301028)

通信作者: 王成国. E-mail:wangcgcdc@163.com.

[摘要] 目的了解内蒙古地区水中的总α和总β放射性水平，估算居民通过饮水所致辐射年有效剂量。方法采集内蒙古地区全部101旗县、辖区和12个盟市的自来水和出厂水，以及当地主要的河水、湖水、水库水和井水等，共768份水样，用低本底α、β放射性测量仪测量分析其放射性水平,估算居民饮水所致剂量采用美国环境保护署(EPA)Federal Guidance Report 11的通用方法。结果内蒙古地区自来水、出厂水、河水、湖水、水库水、井水、泉水中总α放射性活度范围分别为0.016~1.003、0.016~0.975、0.017~1.544、0.120~0.672、0.016~0.492、0.016~1.139、0.032~3.156 Bq/L；总β放射性活度范围分别为0.030~0.828、0.031~0.571、0.066~0.873、0.169~2.268、0.046~0.519、0.071~0.526、0.087~1.063 Bq/L。结论内蒙古地区居民饮用自来水中的总放射性活度均值小于世界卫生组织(WHO)指导值，估算出饮水所致年均有效剂量值小于WHO建议值0.1 mSv/年，其他种类水样总放射性活度也处于全国平均水平之内。

[关键词] 内蒙古水总α放射性总β放射性有效剂量

The survey of gross radioactivity level in drinking water in Inner Mongolia Region

Gerile mandahu, Shen Na, Wang Chengguo, Wang Hailing, Xu Xiao, Hari bala, Zhang Shuai

Inner Mongolia Center for Disease Control and Prevention, Hohhot 010031, China

Corresponding author: Wang Chengguo. E-mail:wangcgcdc@163.com.

[Abstract] Objective To ascertain the gross α/β levels in drinking water in Inner Mongolia and to estimate the annual effective dose to the local residents from radionuclides in drinking water. Methods A total of 768 water samples were collected from 101 counties distributed over 12 cities of Inner Mongolia. Low background α/β measuring instrument was used to measure the radioactivity level; On this basis, use EPA Federal Guidance Report 11 universal method to estimate the annual effective dose to the local residents via intake of radionuclides from drinking water. Results The gross α radioactivity range was 0.016-1.003 Bq/L for tap water, 0.016-0.975 Bq/L for factory water, 0.017-1.544 Bq/L for river water, 0.120-0.672 Bq/L for lake water, 0.016-0.492 Bq/L for reservoir water, 0.016-1.139 Bq/L for well water, 0.032-3.156 Bq/L for spring water, respectively.The gross β radioactivity range was 0.030-0.828 Bq/L for tap water, 0.031-0.571 Bq/L for factory water, 0.066-0.873 Bq/L for river water, 0.169-2.268 Bq/L for lake water, 0.046-0.519 Bq/L for reservoir water, 0.071-0.526 Bq/L for well water, 0.087-1.063 Bq/L for spring water,respectively. Conclusion In Inner Mongolia, the gross α/β mean value in tap water is less than the World Health Organization-recommended value and the average annual effective dose from tap water is also less than the WHO-recommended value 0.1 mSv/a. The gross α/β radioactivity from the other water samples is also within the range of the nationwide average.

[Key words] Inner Mongolia Drinking water Gross α radioactivity Gross β radioactivity；Effective dose

水是人类健康的一个重要前提，是人类生存重要的资源^[1]。一般情况下，饮用水中的放射性主要来自天然辐射体。但是，随着人类社会的发展，人工放射性物质也影响着水资源。水中总α、总β放射性含量，可作为水质放射性污染监测的一个重要指标^[2]。内蒙古地区饮用水中放射性水平调查研究的报道较少。本调查于2013—2015年间进行，对建立内蒙古地区的基础数据具有重要意义。

资料与方法

1. 仪器：采用德国BERTHOLD公司生产的LB770型流气式低本底总α/β放射性测量仪。本底计数率为α＜0.05 计数/min，β＜1 计数/min。

2. 布点采集：本次调查根据内蒙古地理特征和居民群居情况，采集内蒙古地区全部101旗县、辖区和12个盟市的自来水和出厂水(必采)，选择1～2个居民饮用自来水和出厂水作为采集点，枯水期和丰水期各采集1次，在此基础上采集当地较大的河水、湖水、井水和泉水。每份水样采集5 L，按每1 L水样加20 ml硝酸的比例预处理。河水、湖水、井水等浑浊的水样用0.45 μm微孔滤膜进行过滤。

3. 检测方法：取1 L水样加入2 000 ml烧杯中，加热蒸发。浓缩至50 ml左右移入蒸发皿中，加浓硫酸1 ml于蒸发皿，继续加热直至将烟雾赶尽。然后，将蒸发皿放入马弗炉中，在(350±10)℃下灼烧1 h，取出置于干燥器中，冷却至室温，恒重待测量。样品的总α放射性选用标准曲线法进行测量，总β放射性选用薄样法进行测量，通过下式计算居民通过饮水所致年有效剂量(AED)：AED=A×D×W^[3]。式中，A为放射性活度，Bq/L；D为成人通过饮用水摄入放射性的剂量转换系数，3.58×10^-4 mSv/Bq^[4]；W为成人的年均饮水量，730 L/年^[2]。

4. 质量控制：标准物质为α粉末标准物质(²⁴¹Am)，比活度14.7 Bq/g；β粉末标准物质(⁴⁰K)比活度16.1 Bq/g；均由中国计量科学研究院提供。本实验室连续4年参加中国疾病预防控制中心实验室间检测能力比对工作，成绩均合格。

5. 统计学处理：数据以x±s表示。采用SPSS 20.0软件进行分析，使用t检验比较丰水期和枯水期的饮用水中总α/β放射性测量结果。P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 不同种类水样的总放射性水平：采集了7类饮用水中，自来水的总α、总β变化范围分别为0.016～1.003和0.030～0.828 Bq/L，出厂水的总α、总β变化范围分别为0.016～0.975和0.031～0.571 Bq/L，河水的总α、总β变化范围分别为0.017～1.544和0.066～0.873 Bq/L，水库水的总α、总β变化范围分别为0.016～0.492和0.046～0.519 Bq/L，湖水的总α、总β变化范围分别为0.120～0.672和0.169～2.268 Bq/L，井水的总α、总β变化范围分别为0.016～1.139和0.071～0.526 Bq/L，泉水的总α、总β变化范围分别为0.032～3.156和0.087～1.063 Bq/L。由表 1可知，总α放射性指标在丰水期和枯水期泉水>河水>井水>出厂水>湖水>自来水>水库水，总β放射性指标则是泉水>井水>湖水>河水>出厂水>水库水>自来水。总体上，在丰水期和枯水期泉水、井水和湖水中总放射性指标高于自来水和出厂水。每种类型水样的测量结果在枯水期和丰水期差异没有统计学意义(P>0.05)。自来水和出厂水的总α、总β测量结果在丰水期和枯水期差异没有统计学意义(P>0.05)。

表 1 不同种类水样的总放射性测量结果(Bq/L,x±s) Table 1 Results of gross radioactivity of different kinds of water samples(Bq/L,x±s)

2. 不同地区自来水和出厂水的总放射性水平：不同地区之间比较饮用水中的放射性水平时主要考虑自来水和出厂水，结果列于表 2。由表 2可知，不同地区的自来水和出厂水的总放射性水平差异无统计学意义(P>0.05)。

表 2 不同地区自来水和出厂水的总放射性测量结果(Bq/L,x±s) Table 2 Gross radioactive levels of tap water and outgoing water in different areas(Bq/L,x±s)

3. 居民通过饮水所致辐射年均有效剂量：通过AED=A×D×W公式估算居民饮水所致辐射年均有效剂量。A为活度，根据表 2、取总α放射性活度的平均值。不同地区自来水和出厂水中总α活度均值在0.076～0.348 Bq/L范围之内，估算出饮水所致年均有效剂量为(0.020±0.091)mSv/年，通辽地区居民饮水所致辐射年均有效剂量相比其他盟市最小，为0.020 mSv/年，锡林郭勒盟居民饮水所致辐射年均有效剂量相比其他盟市最大，为0.091 mSv/年。再根据表 1估算，内蒙古地区的自来水、出厂水、河水、湖水、水库水、井水和泉水所致居民年均有效剂量分别为0.066、0.089、0.107、0.081、0.046、0.100和0.173 mSv/年。

讨论

本次筛查在2013—2015年进行，调查涵盖了内蒙古地区12个盟市101个旗县区的自来水、出厂水和主要的河水、湖水、井水等，具有代表性。内蒙古地区水中总α放射性水平＜0.016～3.156 Bq/L、总β放射性水平0.029～2.268 Bq/L在全国平均水平之内^[5]。除泉水以外，其余种类水样在枯水期和丰水期的总α/β均值均小于国家标准指导值和世界卫生组织水质准则中的筛查水平(α＜0.5 Bq/L、β＜1.0 Bq/L)^[2]。按种类分析中，泉水和井水的总放射性指标高于自来水和出厂水的总放射性指标。主要是自来水和出厂水是通过水厂的沉淀、过滤等程序减少了水中可溶性非放射性杂质的含量，导致水样制备浓缩时减少了总残渣量重量，这与国内相关报道基本一致^[6-7]。建议在河水湖水等水样采集和制备过程中提高过滤效率。包头市、赤峰市、乌兰察布市、巴彦淖尔市和兴安盟有部分水样的总α放射性活度超出了国家标准的指导值。锡林郭勒盟的自来水和出厂水中的总α放射性活度的最大值达到0.782 Bq/L，超出国家标准的指导值，总β放射性活度的最大值0.828 Bq/L，高于其他盟市水样的总β放射性水平。这与该地区的二连浩特市、东乌旗和苏尼特左旗巴彦乌拉铀矿可能有关。下一步应对部分放射性水平偏高的水样进行特定核素分析，查找原因。文献中报道了内蒙古锡林郭勒盟饮用水中铀含量，部分水样的铀含量高于世界卫生组织(WHO)饮用水中铀含量的限值^[8]。内蒙古地区居民通过饮自来水、出厂水、湖水、水库水所致辐射年均有效剂量估算值小于WHO建议的居民饮水摄入放射性所致待积有效剂量的推荐剂量水平0.1 mSv/年^[2]，河水和井水所致辐射年均有效剂量估算值与WHO建议值相当，泉水所致辐射年均有效剂量估算值大于WHO建议值。内蒙古地处我国北部边疆，接邻8个省区。文献报道了接邻8个省的水中总放射性水平，自来水的总α为0.01～0.38 Bq/L、总β为0.01～0.56 Bq/L；井水的总[JP2]α最高值为0.98 Bq/L、总β最高值为0.79 Bq/L^[9-11][JP]。内蒙古地区水中总放射性水平与接邻省的饮用水总放射性水平基本一致。全国20个省的水中总α均值在0～1.23 Bq/L、总β均值在0.02～0.67 Bq/L范围内^[5]。

通过本次调查建立了内蒙古地区饮用水中总放射性活度的数据库，为应急情况下快速监测评估放射性污染等工作可提供科学数据。

志谢感谢呼伦贝尔市疾病预防控制中心、兴安盟疾病预防控制中心、通辽市疾病预防控制中心、赤峰市职业病防治所、锡林郭勒盟疾病预防控制中心、乌兰察布市疾病预防控制中心、包头市疾病预防控制中心、呼和浩特市疾病预防控制中心、鄂尔多斯市疾病预防控制中心、巴彦淖尔市疾病预防控制中心、乌海市疾病预防控制中心和阿拉善盟疾病预防控制中心在项目实施采集水样时的协助
利益冲突 本人与本人家属、其他研究者，未因进行该研究而接受任何不正当的职务或财务利益，在此对研究的独立性和科学性予以保证
作者贡献声明 格日勒满达呼和申娜负责进行实验、数据处理分析和编写论文；王成国负责设计调查方案并组织实施；王海玲负责总体思路指导；许潇、哈日巴拉、张帅负责布点采集水样

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中华放射医学与防护杂志 2016, Vol. 38 Issue (6): 444-447	PDF