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摘 要：本文对山东省内16地市的集中式饮用水水源地水中锶-90的放射性水平进行調查和了解，通过每市选取一个饮用水水源地作为采样点，每个采样点每半年分别在枯水期和丰水期采样2次，参照现行国家监测标准《水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法》（HJ 815-2016）对所采样品进行预处理分析，使用MPC-9604型低本底α、β计数器对样品进行测量。结果显示，山东省16市饮用水源地水中锶-90的放射性活度浓度范围为0.4～9.4mBq/L。可以得出结论，与当年度全国饮用水源地水中锶-90的放射性水平相比较，山东省境内16地市的饮用水源地水中锶-90的放射性水平均处于正常的自然环境本底范围内。
关键词：山东 饮用水源地 锶-90 放射性水平
中图分类号：TL75 文献标识码：A 文章编号：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
锶-90是主要的人工放射性核素之一，其半衰期长达28.8年，属于长寿命放射性核素，锶-90的放射性衰变产物为钇-90，半衰期为64.2h，由于锶-90的半衰期要远远大于钇-90的半衰期，因此可以通过测定与其处于放射性平衡的子体钇-90来估算锶-90的放射性活度[1]。锶位于化学元素周期表第二主族，与人体中含量最高的金属元素钙属于同一主族，两种元素的化学性质极为相似[2]，锶-90很容易通过呼吸道、消化道和皮肤等途径进入人体体内，能够沉积在骨髓的造血干细胞上，引起细胞发育异常[3]，也会参与到人体内钙的新陈代谢过程中，被人体吸收积蓄于人体组织内，从而会对身体内部的组织和器官造成长期性的内照射，严重危害人们的身体健康[4-5]。开展全省集中式饮用水水源地水中锶-90的放射性水平调查和了解，全面掌握全省饮用水源地水中锶-90的放射性水平，保障全省人民饮用水安全及身体健康具有十分重要的意义[6]。
1 研究方法
1.1 点位设置
各市选取一个具有代表性的集中式饮用水水源地作为监测点位，按照《辐射环境监测技术规范》要求开展采样。根据各市水源地情况不同，共分为地表水水源地与地下水水源地两组，全省各市饮用水水源地位置信息见表1。
1.2 样品采集
样品采集选取当年枯水期（当年4月份）和丰水期（当年10月份）进行;样品采集工具为聚乙烯材质的塑料水桶;地下水水样采集时，均采用当地自来水厂日常运行的水泵采集，用待采水样清洗水桶3次后，再采集实验所需样品水样量。地表水（水库）样品采用乘船采集，选择水流平稳、没有急流险滩处，避开船后螺旋桨搅动水样和干支流交汇处及回水区，用待采水样清洗水桶3次后，使用可充电式水样采集泵采集水面下约50cm处水样，每个样品的采样量约25L。 所采水样均为无色澄清透明液体，可直接加入硝酸将水样酸化至pH≈1（平均每升水样中加入浓硝酸约6ml），以减少桶壁对待测核素的吸附。所有采集的样品均按照规定在1个月时间内完成前处理和分析测量工作。
1.3 样品处理
取待测样10L，分别加入锶载体和钇载体后，用碳酸盐共沉淀浓集待测核素，沉淀经过滤洗涤后用酸溶解制成前处理液，后经装有二（2-乙基己基）磷酸的聚三氟氯乙烯色层柱后定量吸附前处理液中的钇，从而达到钇与锶、铯其他低价离子分离的目的，后经淋洗、解析、沉淀后，制成草酸钇沉淀，烘干后上机测量，通过对子体钇-90活度的测量，从而达到对待测样品中锶-90含量测量的目的[7]。
1.4 样品测量
测量仪器选为MPC-9604型低本底α、β计数器，生产厂家为美国ORTEC公司，共有4条测量通道，各通道的β本底计数分别为0.48cpm、0.44cpm、0.50cpm、0.51cpm，探测效率分别为54.2%、56.2%、54.7%和55.1%，样品测量持续时间为1000min。
1.5 质量保证
山东省核与辐射安全监测中心承担着全省核电厂及其他设施外围环境监测工作，承担全省辐射环境质量监测工作。实验室已经取得计量认证资质，具备此项目监测能力;监测人员均通过了生态环境部辐射环境监测技术中心组织的技术人员上岗证考核，做到持证上岗;测量仪器经上海市计量测试技术研究院检定合格，在检定有效期内。整个实验分析过程质量可控。
2 测量结果与分析
本次调查共采集饮用水源地样品32个，各点位样品水中锶-90放射性活度浓度范围见表2。
从表2中可以看出，所有水样的锶-90放射性活度浓度最小值为枣庄丁庄水厂的枯水期采集样品，放射性活度浓度最大值为威海米山水库丰水期采集水样;山东各市饮用水源地水中锶-90放射性活度浓度范围为0.4～9.4mBq/L，与当年度全国饮用水源地（包含河流和湖泊）水中锶-90的放射性水平（0.4～11）mBq/L相比较，处于同一活度浓度范围内。
对比年度同一地点的丰水期与枯水期不同时期间锶-90活度浓度，从实验分析结果来看，其中枯水期大于丰水期浓度活度的地市共有4个，分别为烟台、泰安、聊城、菏泽;枯水期小于丰水期浓度活度的地市共有12个，分别为济南、青岛、淄博、枣庄、东营、潍坊、济宁、威海、日照、临沂、滨州、德州。从水源地类型来看，既包括地表水饮用水源地地市，也包括地下水饮用水源地地市，从地理位置分布情况来看，既有东部沿海城市，也有内陆地区城市，无较为明显的规律可循。
通过对水源地不同情况分析来看，采用地下水作为饮用水水源地城市水中锶-90放射性活度浓度与地表水作为饮用水水源地的城市相比较相对较低，其可能主要原因是核爆炸产生的落下灰、核事故的释放以及核设施运行产生的排放等人类核活动产生锶-90核素对地表水环境产生了一定影响，而地下水受外界自然环境和人为干扰的因素影响较小，从而造成了地下水水中的锶-90放射性活度相对较低。
3 结语
开展全省饮用水源地水中锶-90的放射性水平的调查和了解，可为后期各地市生态环境保护监测部门开展环境监测提供了有效的数据参考。从本次调查结果来看，与全国饮用水水源地水中锶-90的放射性水平相比较，山东省境内16地市的饮用水水源地水中锶-90的放射性水平未见明显异常，均处于正常本底范围内;与地表水饮用水水源地相比，地下水饮用水水源地锶-90放射性活度浓度相对较低;同一地点的饮用水水源地丰水期与枯水期水中锶-90的放射性水平并未出现明显变化。
参考文献
[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，张秀琴，周毅德.锶与人体健康关系[J].微量元素与健康研究，2020，37（5）：70-72.
[4] 陈云峰，吴开琴.田湾核电站周边海域海水中锶-90放射性水平分析[J].产业与科技论坛，2021，20（1）：42-43.
[5] 陈代文.福清核电商运后邻近海域锶-90放射性水平的调查与分析[J].福建分析测试，2020，29（2）：39-43.
[6] 周彦，黄凌欣，甄赐达，等.杭州主要水源中锶-90和铯-137放射性水平监测[J].环境与发展，2019，31（9）：143，145.
[7] 环境保护部.HJ815-2016水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法[EB/OL].（2016-10-12）[2021-03-16].https：//max.book118.com/html/2019/0111/7134016010002001.shtm
关键词：山东 饮用水源地 锶-90 放射性水平
中图分类号：TL75 文献标识码：A 文章编号：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
锶-90是主要的人工放射性核素之一，其半衰期长达28.8年，属于长寿命放射性核素，锶-90的放射性衰变产物为钇-90，半衰期为64.2h，由于锶-90的半衰期要远远大于钇-90的半衰期，因此可以通过测定与其处于放射性平衡的子体钇-90来估算锶-90的放射性活度[1]。锶位于化学元素周期表第二主族，与人体中含量最高的金属元素钙属于同一主族，两种元素的化学性质极为相似[2]，锶-90很容易通过呼吸道、消化道和皮肤等途径进入人体体内，能够沉积在骨髓的造血干细胞上，引起细胞发育异常[3]，也会参与到人体内钙的新陈代谢过程中，被人体吸收积蓄于人体组织内，从而会对身体内部的组织和器官造成长期性的内照射，严重危害人们的身体健康[4-5]。开展全省集中式饮用水水源地水中锶-90的放射性水平调查和了解，全面掌握全省饮用水源地水中锶-90的放射性水平，保障全省人民饮用水安全及身体健康具有十分重要的意义[6]。
1 研究方法
1.1 点位设置
各市选取一个具有代表性的集中式饮用水水源地作为监测点位，按照《辐射环境监测技术规范》要求开展采样。根据各市水源地情况不同，共分为地表水水源地与地下水水源地两组，全省各市饮用水水源地位置信息见表1。
1.2 样品采集
样品采集选取当年枯水期（当年4月份）和丰水期（当年10月份）进行;样品采集工具为聚乙烯材质的塑料水桶;地下水水样采集时，均采用当地自来水厂日常运行的水泵采集，用待采水样清洗水桶3次后，再采集实验所需样品水样量。地表水（水库）样品采用乘船采集，选择水流平稳、没有急流险滩处，避开船后螺旋桨搅动水样和干支流交汇处及回水区，用待采水样清洗水桶3次后，使用可充电式水样采集泵采集水面下约50cm处水样，每个样品的采样量约25L。 所采水样均为无色澄清透明液体，可直接加入硝酸将水样酸化至pH≈1（平均每升水样中加入浓硝酸约6ml），以减少桶壁对待测核素的吸附。所有采集的样品均按照规定在1个月时间内完成前处理和分析测量工作。
1.3 样品处理
取待测样10L，分别加入锶载体和钇载体后，用碳酸盐共沉淀浓集待测核素，沉淀经过滤洗涤后用酸溶解制成前处理液，后经装有二（2-乙基己基）磷酸的聚三氟氯乙烯色层柱后定量吸附前处理液中的钇，从而达到钇与锶、铯其他低价离子分离的目的，后经淋洗、解析、沉淀后，制成草酸钇沉淀，烘干后上机测量，通过对子体钇-90活度的测量，从而达到对待测样品中锶-90含量测量的目的[7]。
1.4 样品测量
测量仪器选为MPC-9604型低本底α、β计数器，生产厂家为美国ORTEC公司，共有4条测量通道，各通道的β本底计数分别为0.48cpm、0.44cpm、0.50cpm、0.51cpm，探测效率分别为54.2%、56.2%、54.7%和55.1%，样品测量持续时间为1000min。
1.5 质量保证
山东省核与辐射安全监测中心承担着全省核电厂及其他设施外围环境监测工作，承担全省辐射环境质量监测工作。实验室已经取得计量认证资质，具备此项目监测能力;监测人员均通过了生态环境部辐射环境监测技术中心组织的技术人员上岗证考核，做到持证上岗;测量仪器经上海市计量测试技术研究院检定合格，在检定有效期内。整个实验分析过程质量可控。
2 测量结果与分析
本次调查共采集饮用水源地样品32个，各点位样品水中锶-90放射性活度浓度范围见表2。
从表2中可以看出，所有水样的锶-90放射性活度浓度最小值为枣庄丁庄水厂的枯水期采集样品，放射性活度浓度最大值为威海米山水库丰水期采集水样;山东各市饮用水源地水中锶-90放射性活度浓度范围为0.4～9.4mBq/L，与当年度全国饮用水源地（包含河流和湖泊）水中锶-90的放射性水平（0.4～11）mBq/L相比较，处于同一活度浓度范围内。
对比年度同一地点的丰水期与枯水期不同时期间锶-90活度浓度，从实验分析结果来看，其中枯水期大于丰水期浓度活度的地市共有4个，分别为烟台、泰安、聊城、菏泽;枯水期小于丰水期浓度活度的地市共有12个，分别为济南、青岛、淄博、枣庄、东营、潍坊、济宁、威海、日照、临沂、滨州、德州。从水源地类型来看，既包括地表水饮用水源地地市，也包括地下水饮用水源地地市，从地理位置分布情况来看，既有东部沿海城市，也有内陆地区城市，无较为明显的规律可循。
通过对水源地不同情况分析来看，采用地下水作为饮用水水源地城市水中锶-90放射性活度浓度与地表水作为饮用水水源地的城市相比较相对较低，其可能主要原因是核爆炸产生的落下灰、核事故的释放以及核设施运行产生的排放等人类核活动产生锶-90核素对地表水环境产生了一定影响，而地下水受外界自然环境和人为干扰的因素影响较小，从而造成了地下水水中的锶-90放射性活度相对较低。
3 结语
开展全省饮用水源地水中锶-90的放射性水平的调查和了解，可为后期各地市生态环境保护监测部门开展环境监测提供了有效的数据参考。从本次调查结果来看，与全国饮用水水源地水中锶-90的放射性水平相比较，山东省境内16地市的饮用水水源地水中锶-90的放射性水平未见明显异常，均处于正常本底范围内;与地表水饮用水水源地相比，地下水饮用水水源地锶-90放射性活度浓度相对较低;同一地点的饮用水水源地丰水期与枯水期水中锶-90的放射性水平并未出现明显变化。
参考文献
[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，张秀琴，周毅德.锶与人体健康关系[J].微量元素与健康研究，2020，37（5）：70-72.
[4] 陈云峰，吴开琴.田湾核电站周边海域海水中锶-90放射性水平分析[J].产业与科技论坛，2021，20（1）：42-43.
[5] 陈代文.福清核电商运后邻近海域锶-90放射性水平的调查与分析[J].福建分析测试，2020，29（2）：39-43.
[6] 周彦，黄凌欣，甄赐达，等.杭州主要水源中锶-90和铯-137放射性水平监测[J].环境与发展，2019，31（9）：143，145.
[7] 环境保护部.HJ815-2016水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法[EB/OL].（2016-10-12）[2021-03-16].https：//max.book118.com/html/2019/0111/7134016010002001.shtm