北京市环境水体放射性水平分析与研究

来源 :中国人民解放军军事医学科学院 解放军军事医学科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxy901123
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目的:在日本福岛核事故的背景下,对北京地区居民饮用水、地表水和雨水中总α、总β的放射性活度水平进行了研究和分析。对年度间、枯水期和丰水期间的放射性水平及变化规律进行分析,估算居民饮水所致年有效剂量,为北京地区环境水体放射性水平提供数据。进行统计分析后,确定高本底地区范围,制定计划进行后续采样。使用ICP-MS方法对高本底地区的饮用水进行元素分析,进一步解析高放射性水平的产生原因,主要关注的放射性核素为U-238和Th-232。  方法:对2011年至2013年北京地区地表水和饮用水样品、2011年雨水样品进行了总α、总β放射性测量,每年枯水期和丰水期各采集一批样品,共测量河湖水样品126个,饮用水样品114个,雨水样品32个。  使用标准的采样方法、步骤和保存方法进行采样;选取了Am-241和K-40作为标准物质,使用合格的药物及试剂进行实验。总α、总β放射性测量使用的仪器均由中国计量科学研究院进行定期检定校准。参加了中国疾病预防控制中心2011年至2013年组织的全国水中总α放射性、总β放射性比对考核,比对结果均优秀,确保了方法的准确性。在实验前及实验过程中,对仪器设备进行了探测效率的测量,稳定性检验。对实验结果使用重复测量数据的两因素多水平分析方法进行了统计分析。利用本次研究所采集样品的放射性活度,对北京地区饮用水所致人群剂量进行了剂量估算。  对于连续三年总放射性水平偏高的地区进行了后续的跟踪采样,并对采集到的23个样品进行了总α、总β放射性水平检测和ICP-MS分析。使用Agilent7700x电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行元素分析,制作标准曲线,将未知样品中元素计数/内标元素的计数比值分别代入标准曲线,计算待测物中元素的浓度,最终换算得到生物样品中元素的含量。使用Pearson相关分析法做了统计学分析。  结果:1.饮用水样品中,总α放射性水平均值范围为(0.087~0.114)Bq/L,总β放射性水平均值范围为(0.081~0.103)Bq/L;河、湖水样品中,总α放射性水平均值范围为(0.058~0.154) Bq/L,总β放射性水平均值范围为(0.196~0.254) Bq/L。2011年采集到的雨水样品中,总α放射性范围为(0.1~1.73)Bq/L,总β放射性范围为(0.01~1.18)Bq/L,最高值出现在2011年6月8日采集的雨水中。  2.经统计分析,饮用水总α和总β放射性没有随时间变化的趋势。地表河湖水2011年枯水期总α放射性高于其他五个时期,2013年丰水期总α放射性高于2012年枯水期,其他时间点间总α无统计学差异(P>0.05);河湖水总β放射性没有随时间变化的趋势。  3.对饮用水导致的北京地区市民的有效剂量进行了估算,2011年为(3.6~24.1)μSv/a,均值(x±s):(11.8±4.5)μSv/a;2012年为(2.2~39.2)μSv/a,均值(x±s):(11.3±8.6)μSv/a,2013年为(2.4~44.7)μSv/a,均值( x±s):(11.6±9.7)μSv/a。  4.对于高本底地区的后续跟踪采样调查,23个样品中,总α放射性为(0.35±0.13) Bq/L,总β放射性为(0.23±0.05) Bq/L;Th-232的含量为(0.07±0.01)μg/L,U-238的含量为(4.17±2.22)μg/L。U-238含量较高,但统计分析表明其含量与总α放射性不存在显著相关性。  结论:1.2011年至2013年北京地区地表水及饮用水在枯水期和丰水期的放射性水平均未超过国家生活饮用水卫生标准指导值。  2.饮用水导致的北京地区市民的有效剂量均小于WHO的指导准则推荐的人类摄入的有效剂量参考水平0.1mSv/a。  3.高本底地区的后续跟踪采样结果显示水中总α、总β放射性水平含量较高,其中有3个水样总α放射性高于国家标准指导值。U-238含量较高,但低于WHO规定的指导值。后续应增加采样数量,结合地质情况进一步分析。  福岛核事故并未对北京地区水体产生明显影响。通过总α、总β放射性的环境监测,发现了北京市存在的水体高本底地区,说明了本底放射性水平的监测是基本的也是必须的保障手段。
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