铀是自然界中常见的长寿命放射性元素，同时具有放射毒性与化学毒性，含铀的矿物质在受到自然或人为因素的影响后可以溶解于天然水体之中，根据土壤和岩石的矿物学性质的不同，铀在水中的浓度变化范围很大，从 < 0.01 μg/L到> 1 500 μg/L均有报道^[1-2]。饮用水的安全直接影响着人民群众的身体健康，而人体中铀的最主要暴露途径是摄入含铀的饮用水，根据其进入人体内的浓度大小，可能引起急性或慢性中毒，诱发多种疾病^[3-5]。内蒙古自治区铀矿和稀土矿藏丰富，开采过程可能对周围环境造成破坏^[6-8]，因此水源是否受到铀的污染，历来是人们普遍关心的问题。本调查于2020—2022年对内蒙古自治区饮用水中铀浓度水平进行初步调查，对建立内蒙古自治区的基础数据具有一定意义。

资料与方法

1. 样品的采集：内蒙古自治区水资源匮乏，95%以上的饮用水水源类型为地下水^[9-10]，本次调查采集样品为自来水和井水。其中自来水采集覆盖内蒙古自治区全部3个盟和9个地级市共103个旗县，每个旗县采用方便取样法选择1~3户居民，采集家中自来水末梢水样品，枯水期和丰水期各采集1次，均为197份；在内蒙古自治区12个盟市中寻找当地牧区和农村居民仍然直接饮用井水的嘎查(村)采集井水，枯水期和丰水期各采集1次，均为125份，共采集了22个村。《环境样品中微量铀的分析方法》(HJ840-2017)^[11]标准中样品测定使用量为5 ml，因此，本采样使用容量为100 ml聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材质采样瓶。采样前用蒸馏水将采样瓶洗净备用，采样时先用被采集水样荡洗采样瓶和瓶盖2~3次，采集100 ml水样并加入0.5 ml优级纯硝酸(HNO₃)，采样后详细记录水样编号、采样地点及采样日期等相关信息，密封后粘贴唯一性标签，送至实验室进行检测。采样过程中如果发现居民家中使用了过滤装置，则分别采集过滤前和过滤后的水样各1份。过滤后的自来水有10份，井水有7份。

2.测量仪器和材料：HD-3025型微量铀分析仪(核工业北京地质研究院)，铀标准溶液(GBW04428，1 mg/L，核工业北京地质研究院)，荧光增强剂(HD-3025-I，核工业北京地质研究院)，HNO₃(优级纯，成都市科隆化学品有限公司)，实验中使用的水均为超纯水。

3. 测定方法：参照《环境样品中微量铀的分析方法》(HJ 840-2017)^[11]中3.5.2样品测定。水样中铀的浓度计算见下式：

$ C_{\text {水 }}=\frac{\left(N_1-N_0\right) \times C_1 V_1 K}{\left(N_2-N_1\right) \times V_0} \times 1000 $

(1)

式中，C_水为水样中铀的浓度，μg/L；N₀为水样未加荧光增强剂前测得的荧光强度；N₁为水样加荧光增强剂后测得的荧光强度；N₂为水样加铀标准溶液后测得的荧光强度；C₁为测定荧光强度N₂时加入的铀标准溶液的浓度，μg/ml；V₁为加入标准铀溶液的体积，ml；V₀为分析用水样的体积，ml；K为水样稀释倍数。

4. 质量控制：加入荧光增强剂后分6次分别加入铀标准溶液测定荧光强度，依次测定荧光强度得出线性公式y=72 766x + 86.839，其中R²=0.999 5。测定浓度为低、中、高3种的加标样品，每个样品平行测量6次，得出3种浓度相对标准偏差分别为7.76%、6.41%和5.99%，3种浓度加标回收率分别为92.0%~108.0%、91.2%~108.8%和91.2%~106.4%。HD-3025型微量铀分析仪已经检定合格。

5. 统计学处理：使用SPSS 21软件进行分析，结果以x±s表示。采用t检验分别比较自来水和井水在枯水期和丰水期的铀浓度的测量结果。P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

1. 不同水源水中的铀浓度：调查发现自来水中铀浓度在枯水期和丰水期范围分别为0.85~23.61 μg/L和0.98~23.65 μg/L；井水中铀浓度在枯水期和丰水期范围分别为3.74 ~ 88.28 μg/L和3.68~95.36 μg/L。发现井水中铀浓度在枯水期和丰水期均值高于自来水，见表 1。自来水中铀浓度在枯水期和丰水期差异无统计学意义(P>0.05)，井水中铀浓度在枯水期和丰水期差异无统计学意义(P>0.05)。

2. 不同地区自来水中铀浓度：全区12个盟市的自来水样品在枯水期和丰水期铀浓度见表 2。由表 2可知，枯水期中乌海市自来水铀浓度最高，为(10.42 ± 5.64)μg/L，其次为锡林郭勒盟和乌兰察布市；丰水期中乌海市自来水铀浓度最高，为(9.30±5.00)μg/L，其次为锡林郭勒盟和鄂尔多斯市。

3. 不同地区井水中铀浓度：全区12个盟市的井水样品在枯水期和丰水期铀浓度见表 3。由表 3可知，枯水期和丰水期中锡林郭勒盟井水铀浓度最高，分别为(37.61±19.95)和(39.51±21.49)μg/L，其次为包头市和鄂尔多斯市。

4. 反渗透法过滤前后饮用水的铀浓度：在枯水期和丰水期采集的过滤后的自来水样品中铀浓度从2.28~9.65 μg/L和5.04~9.01 μg/L降低至0.19~0.59 μg/L和0.21~0.64 μg/L；在枯水期和丰水期采集的过滤后的井水样品中，铀浓度从10.58~61.11 μg/L和10.89~70.89 μg/L降低至0.12~0.93 μg/L和0.13~0.97 μg/L，见表 4。

讨论

本研究调查的内蒙古自治区自来水和井水中铀的浓度在枯水期和丰水期的均值分别为6.50、6.26和27.71、28.87 μg/L，低于国家环境保护总局1999—2009年调查的内蒙古自治区自来水和井水中铀的浓度(分别为33.7和39.8 μg/L)^[12]，其中自来水的铀浓度下降较为明显，这应该与自来水工艺流程的改进及设备性能的提升达到了更好的过滤效果有关。井水的铀浓度也有所降低，可能原因有两点，一是内蒙古自治区东西跨度长，地质结构多样，当年环保部门的采样点位与本次调查的采样点位的不同可能对调查结果产生一定影响；二是随着近年来自治区改水工程的大力发展，农村牧区水质不好的水井大部分已经停止使用，因此，本调查采集的井水水质可能比当年环保部门采集的水质要好。本调查发现全区自来水铀浓度明显高于上海市的0.16 μg/L^[13]、辽宁省的0.65 μg/L和浙江省的0.21 μg/L^[14]，这应该与不同地区的自来水水源类型有关。通常情况地表水铀浓度较低，地下水受地质结构的影响，其铀浓度高于地表水。内蒙古自来水中地下水占比远高于上海市、辽宁省和浙江省^{[10, 15]}，可能是内蒙古自来水中铀浓度较高的原因。全区井水铀浓度远高于陕西省的3.58 μg/L^[16]和青海省的0.77 μg/L^[17]，可能与水井所在的地质结构有关，内蒙古自治区铀矿资源丰富，在鄂尔多斯盆地、二连盆地和白音戈壁盆地均有特大型铀矿发现，是我国最重要的铀成矿区带之一^[6]，受地质或人为活动等因素影响，铀可以被释放到周围地下水系^[18]，造成井水铀浓度的升高。锡林郭勒盟当地牧民居住分散，牧民居所之间距离较远，生活饮用水多以自家井水为主^[19]，因此井水样品采集量较多。本调查发现锡林郭勒盟井水铀浓度较高，分析原因可能为采集的井水样品大部分位于锡林郭勒盟巴彦乌拉铀矿周边30 km范围之内，据报道铀是较为活泼的元素，可在地下水中进行迁移^[20]，引起井水中铀含量的增加。

世界上多个国家或组织对饮用水中铀的含量规定了限值，其中加拿大为20 μg/L，日本为2 μg/L^[21]，德国为10 μg/L(婴儿饮用水2 μg/L)，美国为30 μg/L^[2]，世界卫生组织(WHO)对饮用水的限值为30 μg/L^[22]。本次调查发现自来水铀浓度在枯水期与丰水期均低于WHO饮用水限值；井水铀浓度平均值低于WHO饮用水限值，但却有部分井水样品高于WHO饮用水限值，以后应对这些井水做进一步的调查研究。据报道，铀进入人体的主要途径是直接饮用井水^[5]，本次调查发现饮用水经过反渗透法过滤可显著降低铀浓度，过滤前后的井水铀浓度在枯水期和丰水期均为过滤前的2%左右。由于内蒙古自治区西部地区牧区农村生活饮用水氟化物含量较高，政府部门近年来进行了小型理化改水工程，为部分居住分散的农牧民家庭安装了过滤装置^[23-24]。本调查发现反渗透法的过滤装置在降低饮用水氟化物含量的同时也降低了铀含量，不失为一个改善牧区和农村饮用水安全的重要措施之一，但反渗透法的过滤装置需要定期更换滤膜等配件，需要引起注意。

饮用水安全涉及人民群众的身体健康，内蒙古水资源短缺，部分牧区和农村居民生活饮用水仍以井水为主，此次调查中发现部分井水中铀含量偏高，应引起足够重视。同时，充分了解内蒙古自治区饮用水中铀含量的情况，即可以掌握相关地区水中铀的本底水平，又可以为内蒙古自治区居民健康保护和核应急评估等工作提供理论依据。

利益冲突  无利益冲突

作者贡献声明  张帅负责资料收集整理和论文撰写；陈启负责调查方案的制定与论文修改；哈日巴拉、格日勒满达呼负责调查方案的制定与样品处理；许潇、孙智超、包玉龙负责数据收集与处理；王成国负责组织协调