2020—2021年福建运行核电厂周围生物中90Sr放射性水平调查与评价*

林明贵

(福建省辐射环境监督站，福建 福州 350003)

0 引言

90Sr是重要的核裂变产物之一，属于高毒组，主要沉积在生物和人体骨骼中，对生物和人体具有明显的危害[1]。因此，环境中90Sr放射性水平一直受到人们的关注[2-7]。

福建省是我国的核电大省，目前省内运行宁德核电和福清核电两座核电厂。其中，宁德核电厂有4台机组商业运行，福清核电厂有6台核电机组商业运行。宁德核电厂首台机组于2013年4月15日开始投入商业运行,2—4号机组相继于2014—2016年间投入商业运行[8]。福清核电厂1—4号机组分别于2014—2017年相继投入商业运行。5、6号机组是采用我国自主研发设计具有完全知识产权的三代压水堆核电技术的“华龙一号”示范工程，分别于2021年和2022年投入商业运行。

核电厂运行期间，针对其周边区域环境开展放射性核素水平的长期调查对准确评估环境放射性水平、公众食品安全等具有重要的意义。本文针对福建省已运行的宁德核电厂和福清核电厂，开展了其周边区域生物样品中90Sr的放射性水平调查，为评估核电运行一定时间后环境放射性水平的变化提供判断依据，并估算核电厂周边环境居民每年摄入的90Sr活度及食入所致年有效剂量。

1 材料与方法

1.1 样品采集

本文分别在福建宁德核电厂和福清核电厂周边区域采集重要的农产品、水产品、奶制品及未经耕作的产物等生物样品；同时，选择福州作为对照点。宁德硖门紫菜、福清三山镇紫菜(湿)、福清三山镇紫菜(干)各采集1个样品，福州基围虾采集3个样品，其余每个点位每种生物样品各采集2个。

1.2 样品预处理和分析方法

90Sr的分析方法主要参考《水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法》[9]，具体步骤如下。

①准确称取15g生物灰样品，置于100mL瓷坩埚中，加入锶载体和钇载体。加入硝酸和过氧化氢，置于加热板上蒸干，移入马弗炉中灼烧至无炭黑。用盐酸加热浸取后，过滤，收集浸取液。加入草酸，调节pH，过滤收集沉淀，转入马弗炉灼烧1h。加入硝酸使沉淀完全溶解，过滤收集滤液。

②处理完成后，滤液通过HDEHP色层柱，稀硝酸淋洗色层柱，浓硝酸洗脱钇。解析液中加入草酸溶液，调节pH至1.5～2.0，水浴加热30min。冷却、过滤、称重，按草酸钇的分子式计算钇的化学回收率。

③将沉淀连同滤纸固定在测量盘上，在低本底β测量仪上测量。

2 结果与讨论

2.1 宁德核电厂周边生物样品90Sr比活度

宁德核电厂周边区域生物中90Sr比活度见表1。其中，农产品90Sr的比活度范围为0.034～0.21Bq/kg，牡蛎和弹涂鱼90Sr的比活度范围为<0.010～0.069Bq/kg，干紫菜90Sr的比活度范围为0.17～0.27Bq/kg。

表1 宁德核电厂周边生物样品中90Sr比活度

2.2 福清核电厂周边生物样品90Sr比活度

福清核电厂周边区域生物中90Sr放射性水平监测结果见表2。其中，农产品90Sr的比活度范围为0.021～0.11Bq/kg，水产品中鲈鱼90Sr的比活度范围为0.009～0.014Bq/kg，其他水产品90Sr都低于检测下限；牛奶90Sr的比活度范围为7.0～11mBq/L;松针90Sr的比活度范围为0.90～1.2Bq/kg。

表2 福清核电厂周边生物样品中90Sr比活度

2.3 对照点生物样品90Sr比活度

本文选择福州作为对照点，福州对照点生物中90Sr比活度见表3。其中，农产品90Sr的比活度范围为0.023～0.21Bq/kg，水产品中只有牡蛎的个别样品的90Sr比活度为0.021Bq/kg，其他水产品90Sr都低于检测下限；松针的90Sr比活度范围为0.51～0.59Bq/kg。2020—2021年宁德核电厂和福清核电厂周边区域生物中90Sr的比活度范围与福州对照点的比活度范围基本处于同一水平，表明核电厂的运行对核电厂周边区域生物中90Sr活度水平基本没有影响。

表3 对照点(福州)生物样品中90Sr比活度

为讨论核电运行是否对周边生物90Sr水平产生影响，本文调查了历年在宁德核电厂、福清核电厂周边相关区域生物体中90Sr的监测数据，见表4。其中，2009—2011年为两个核电厂运行前的本底数据；2015—2016年为两个核电厂商业运行后的放射性水平。与历年比较结果显示，①宁德核电厂周边区域2020—2021年叶菜中90Sr的比活度分别略高于2009—2011年、2015—2016年。②福清核电厂周边区域2020—2021年叶菜和松针中90Sr的比活度略高于2015—2016年；③宁德核电、福清核电厂周边2020—2021年其他生物体中90Sr比活度水平没有明显变化。

表4 福清核电和宁德核电厂周边历史调查生物样品中90Sr比活度范围

2.4 公众内照射剂量估算

核电厂周边居民每年摄入的90Sr活度(Ai)根据如下公式计算：

Ai=Ia·Ac

(1)

式(1)中，Ia为某种食品的城镇居民人均消费量，数据来源于福建省2020年城镇居民人均食品消费量[15]；Ac为某食品中90Sr的比活度。

公众食入90Sr所致年有效剂量(Ei)根据如下公式进行计算：

Ei=Ai·Pi

(2)

式(2)中，Pi为食入90Sr剂量转换系数，此处取28nSv/Bq[16]。

公众食入90Sr的年摄入量及所致年有效剂量计算结果见表5，核电周边城镇居民食入蔬菜及菜制品、水产品和奶制品等90Sr活度远低于成人90Sr年摄入量限值，食用三类食品90Sr活度总和占成人90Sr年摄入量限值小于0.072%。蔬菜及蔬菜制品的居民年消费量较高，因此，实用蔬菜及蔬菜制品摄入90Sr活度也较高。进一步估算了宁德、福清核电厂周围公众通过食入蔬菜及菜制品、水产品、奶制品等所致年有效剂量为0.19～0.56μSv/a，该结果远低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871—2002)中规定的1μSv/a公众年剂量限值[1]。由于调查的生物样品种类有限，本研究计算的核电厂周边居民食入食物所致年有效剂量仅作为参考。

表5 公众食入90Sr的年摄入量及所致年有效剂量

3 结论与建议

3.1 结论

本文对2020—2021年宁德核电厂和福清核电厂周边生物样品90Sr比活度开展调查，并将结果与历年在宁德核电厂、福清核电厂周边相关区域生物体中90Sr比活度进行对比，得到以下结论：①2020—2021年宁德核电厂和福清核电厂周边生物中90Sr比活度范围未见明显异常。②根据评估结果，核电厂周围城镇居民食入90Sr所致公众年有效剂量远低于国家规定的剂量限值。

3.2 建议

在生物中90Sr比活度的后续调查中，建议针对生物中不同部分(肌肉、骨骼等)开展调查，这将有助于深入了解90Sr在环境介质中的富集行为。也有助于更加准确计算和评估公众食入食物所致有效剂量。同时，由于90Sr的半衰期较长，可以在环境中存在较长的时间，开展环境中90Sr比活度长期调查对于准确评估环境放射性水平、公众食品安全等具有重要的意义，也有助于分析长时间序列的变化趋势。因此，建议开展核电厂周边环境中生物体90Sr比活度长期调查，特别是选定2～3种作为指示生物开展长时间序列的调查。