城市饮用水放射性污染风险评估
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新疆饮用水放射性水平现状调查席禄明【摘要】通过调查新疆各地州市主要城市饮用水总α、总β放射性水平,人们可以掌握新疆主要人群饮用水总α、总β放射性水平状态,为评估新疆环境辐射水平提供依据.本文采集新疆14个地州市饮用水样品,经蒸发浓缩等前处理,用MPC9604低本底α、β计数器测量,得到新疆14个地州市饮用水放射性水平状况.结果表明,新疆饮用水放射性水平基本处于正常环境本底范围,通过对新疆14个地州市饮用水总α、总β放射性水平的调查,为应急情况下快速监测评估放射性污染等工作提供科学数据.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2018(036)004【总页数】3页(P29-31)【关键词】新疆;地州市;饮用水;总α;总β;放射性水平调查【作者】席禄明【作者单位】新疆辐射环境监督站,乌鲁木齐 830000【正文语种】中文【中图分类】R123.1随着社会的发展和生产力的进步,人们对能源的需求日益增加,在开发新型能源的过程中,核能逐渐走上历史舞台,放射源也广泛应用于工业、农业、医疗卫生等各个行业,由此带来的电离辐射污染开始受到人们关注。
水是人类生产生活必不可少的基础资源,水源的污染直接影响人类的生存,放射性污染也是水污染中非常重要的一部分[1]。
因此,有必要对饮用水中可造成内照射的主要因素(总α、总β的放射性水平)进行调查。
目前,我国缺乏对饮用水的放射性分析数据。
为此,笔者于2017年对新疆14个地州市城市饮用水进行调查分析,为了解新疆饮用水放射性水平提供参考依据,为新疆应急监测提供数据支持。
1 测量仪器与方法本文对新疆14个地州市城市饮用水总α、总β放射性水平进行了调查监测[2]。
1.1 测量仪器本次对新疆14个地州市饮用水的总α、总β放射性水平调查,采用了由美国奥泰克公司生产的MPC9604型低本底α、β计数器。
本仪器为四路流气式低本底α、β计数器,以气体作为电离和激发的介质,经过放大,形成电子脉冲,经过计算机处理,得到结果[3]。
乌鲁木齐市饮用水源地水环境健康风险评价赵伟【摘要】采用美国国家环境保护局(US EPA)推荐的水环境健康风险评价模型,本文结合乌鲁木齐市水环境质量监测数据,对7个点位通过饮水途径引起的水环境健康风险进行了评价.结果表明,2011-2015年7个水源地水环境健康风险值在(4.41~4.95)×10-5 a-1之间,低于EPA推荐的风险限值,水源地之间及五年间的变化不大;个人化学致癌物总年风险远大于非致癌物总年风险,对人体有健康风险的污染物主要是化学致癌物铬(六价)和砷.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2017(035)005【总页数】4页(P63-66)【关键词】饮用水源地;健康风险评价;乌鲁木齐市【作者】赵伟【作者单位】乌鲁木齐市环境监测中心站,乌鲁木齐 830000【正文语种】中文【中图分类】X820.4一直以来,人们对水环境的评价主要采用的是单因子污染指数法,某污染物质浓度与该物质的环境质量标准对比,比值就是污染指数,数值越大,污染越重。
事实上,达到标准限值不等于无污染。
这种评价关注的是达标情况,却忽略了对人体健康的影响。
健康风险评价是20世纪80年代兴起的新领域,其主要特点是,采用风险值作为评价指标,使水环境污染能够与人体健康定量地联系起来,描述了水环境污染对人体健康产生危害的风险。
它被用来确定水中各种污染物的量及治理的先后顺序,为水环境污染风险防控提供相关的科学依据[1]。
饮用水源地是提供城镇居民生活及公共服务用水取水工程的水源地域。
随着我国经济的快速发展,污染物排放量逐年增加,水质问题十分突出,特别是饮用水安全受到严重威胁。
据统计,恶性肿瘤、心脑血管疾病已成为城市居民主要死亡原因,其中90%的癌症由化学致癌物引起,而饮水是摄入化学致癌物重要的途径之一[2]。
乌鲁木齐市城市集中式饮用水源包括一号水厂、二号水厂、三号水厂、四号水厂和五号水厂等五座集中式地下饮用水源,以及六号水厂和七号水厂两座集中式地表饮用水源。
海南省城市(镇)集中式饮用水水源地总α和总β放射性水平监测石书敬;陈贻师;杨小秀【摘要】Centralized drinking water sources in 29 cities/towns in Hainan Province were monitored of total α and β radioactivity levels. The results showed that their concentration are (23. 1 ± 19. 0) mBq/L (α) and (72. 7 ± 40. 4) mBq/L (β) respectively,which meet the water quality requirements in relevant standards.%监测海南省29个城市(镇) 集中式饮用水水源地总α 和总β 放射性水平.结果表明,集中式饮用水水源地总α、总β 放射性活度浓度分别为23.1 ± 19. 0、72. 7 ± 40. 4 mBq/L,符合标准中水质要求.【期刊名称】《辐射防护通讯》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】3页(P32-34)【关键词】饮用水水源地;总α放射性;总β放射性;海南【作者】石书敬;陈贻师;杨小秀【作者单位】海南省辐射环境监测站, 海口, 571126;海南省辐射环境监测站, 海口, 571126;海南省辐射环境监测站, 海口, 571126【正文语种】中文【中图分类】X8370 引言随着核电及核技术利用的发展,人类生活受到放射性污染的风险不断提高。
水是生命之源,也是人类摄入放射性核素的主要途径之一,因此饮用水源中放射性核素浓度及分布现状也愈来愈受到人们关注。
在2012年环境状况公报中,辐射环境已独立成章[1]。
水中总α、总β活度浓度基本上能够反映出水体中放射性总体水平,可作为水质放射性污染监测的重要指标[2]。
自来水中的放射性物质环境风险评估与管控措施自来水是我们日常生活中必不可少的资源之一,而水源的质量对我们的健康有着至关重要的影响。
然而,近年来发现的自来水中存在放射性物质的问题引起了广泛的关注。
本文将就自来水中的放射性物质环境风险评估与管控措施进行探讨。
一、环境风险评估自来水中的放射性物质主要来自于自然界的放射性元素,如铀、钍等,以及人类活动中产生的放射性核素,如放射性核废料。
这些放射性物质如果超过了一定的安全标准,就会对人体健康造成潜在威胁。
为了评估自来水中放射性物质的环境风险,可以采取以下几个步骤:1. 收集数据:收集自来水中放射性物质的含量数据和供水厂的水质监测数据。
2. 风险评估模型建立:建立合适的风险评估模型,考虑放射性物质的生物有效性、摄取途径、吸收剂量等因素,定量评估环境风险。
3. 风险评估结果:根据评估模型,得出自来水中放射性物质的环境风险评估结果,如风险等级和潜在健康影响。
二、管控措施在确定自来水中存在放射性物质的情况下,我们需要采取相应的管控措施来保证自来水的安全供应。
以下是几种常见的管控措施:1. 源头控制:加强放射性元素的采集和处理,确保源水的质量符合安全标准。
例如,在采集地附近设置监测点,及时发现并控制放射性元素的超标情况。
2. 净水处理:引入先进的净水技术,如活性炭吸附、混凝沉淀、反渗透等,以去除水中的放射性物质。
3. 监测与修复:建立监测体系,对自来水进行定期监测,确保水质符合国家安全标准。
同时,对于已确定存在放射性物质超标的地区,采取修复措施,如土壤修复、水体调整等,降低环境风险。
4. 公众教育:加强公众对自来水中放射性物质的认识和了解,提高大众的环保意识和安全意识。
可以通过宣传片、讲座、社区活动等方式,普及相关知识,教育公众如何正确使用自来水。
总结:自来水中的放射性物质对我们的健康存在潜在威胁,因此我们需要对其进行环境风险评估和管控措施的实施。
通过收集数据、建立评估模型,我们可以准确评估自来水中放射性物质的环境风险。
生活饮用水中总α总β放射性检测技术的探讨自然环境中天然存在的以及人类活动产生的放射性核素主要是发射α、β射线的放射源,放射性污染物进入人体后,会继续放出α、β射线,伤害人体组织,并可积蓄在人体内部,促成贫血、恶性肿瘤等各种病症及对其后代有不良影响。
因此,测定饮用水中总α、总β放射性浓度尤为重要,是生活饮用水必检项目。
测定饮用水中总α、总β放射性浓度的方法有国家《生活饮用水标准检验法》(GB5750-85)、卫生部《生活饮用水检验规范》(2001)和国际标准法(ISO9696、ISO9697)。
因为所测量的是含有总α、总β放射性各种核素放射性浓度的总和,而不是单一核素,因此所有方法都不具有特异性。
国家城市供水水质监测网珠海监测站采用国际标准法ISO9696、ISO9697测量饮用水中总α、总β的放射性浓度。
其中,所采用的标准源是由中国计量科学研究所制备的241Am和KC1粉末源,则可不进行放射性溶液操作,只蒸一个水样。
所采用仪器为北京核仪器厂生产的BH1217型弱α、β放射性测量装臵。
内容来自 由于饮用水中放射性浓度低,接近或略高于本底水平,测量中干扰因素多,准确测量困难。
本文对可能影响检测结果的因素进行了总结,对有关技术进行了探讨。
1.水样预处理过程要减小误差,尽量减小损失放射性测量的水样处理过程繁琐,包括:取样、浓缩、转换、洗涤、灼烧、灰化、称重等一系列环节。
操作必须认真仔细,尽量减小误差。
在水样的浓缩时,温度不能过高(80℃左右),以免因爆沸造成水样损失。
在蒸发过程中可以添加水样,但须控制体积不超过烧杯容积的1/2。
在水样浓缩时,有报道采用塑料薄膜铺于医用托盘上,臵水样于红外制样箱内浓缩的方法,但由于制样箱一次浓缩的水样数少、速度慢,而且薄膜在灼烧时,会产生难闻气味,用玻棒搅动时容易结块粘于玻棒上,造成样品损失。
故建议采用烧杯加热蒸发法。
本站采用KDM可调控温电势套加热蒸发。
2.样品需进行硫酸盐化硫酸的加入量对水样残渣的影响实验结果表明,不加硫酸和加入量过多均可导致残渣易吸潮。
1 引言放射性物质普遍存在于自然环境当中,随着现代核工业的发展以及放射性同位素在医学、科研等领域的广泛应用,放射性污染问题逐渐受到人们的重视。
水是人类赖以生存的重要资源,也是人类摄入天然放射性物质的主要途径之一。
近年来,人们对生活饮用水中放射性物质含量及其对人体健康的影响越来越关注。
在国家标准GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》中将总α放射性和总β放射性列为水质检测的常规指标,限值分别为0.5 Bq/L和1 Bq/L。
本文采用独立三路低本底αβ测量仪建立同时检测生活饮用水中总α、总β放射性的方法,并对本市不同地区采集的多份水样进行检测,测定结果可为本市生活饮用水放射性污染水平的初步评价提供依据。
2 材料与方法2.1 材料与试剂总α标准源241Am(比活度9.9 Bq/g):中国计量科学研究院电离辐射计量科学研究所;总β标准源40K(比活度15.0 Bq/g):中国计量科学研究院电离辐射计量科学研究所。
2.2 仪器与设备WIN-8A独立三路低本底αβ测量仪:山东海强环保科技有限公司;HQ-WKA可溶性总固体快速萃取仪:山东海强环保科技有限公司;Quintix224-1CN电子天平:德国赛多利斯公司;FD260干燥箱:德国宾得公司;BF51794C-1高温炉:美国Thermo Fisher公司。
2.3 样品采集按每1 L水样加20 mL硝酸的比例,将相应量的硝酸加入到聚乙烯桶中,再采集水样。
采集后的水样低温储存,并尽快分析。
2.4 样品处理量取1 L水样加入2000 mL的烧杯当中,若1 L水样产生的固体残渣量低于160 mg,应增加取水量并分次加入到烧杯中。
将水样放入可溶性总固体快速萃取仪中蒸发浓缩,直至全部水样浓缩至约50 mL。
将浓缩液连同沉淀一并转入预先在350℃恒重的瓷蒸发皿中,用少量蒸馏水分次洗涤烧杯,洗涤液并入蒸发皿,置于干燥箱中105℃下加热蒸干。
将蒸发皿连同残渣放入高温炉,350℃灼烧1 h,取出置于干燥器中冷却至室温,准确称重,计算固体残渣的质量。
城市饮用水源特征污染物筛查及风险评价方法Abstract:In order to protect the drinking water sources and ensuring safe drinking water,based on the summarization of the existing methodologies for screening of pollutant of the drinking water features in urban,the pollutant screening system under environmental risk framework is introduced,including establishing pollutant database→ determining the endpoint and the screening criteria according to testing purpose→assignment calculation→priority ordering. The use of health risk assessment management and technology in risk assement of the drinking water source is also introduced,providing valuable scientific basis for the local environmental management.Keywords:water environment science;source of drinking water;precedencecontrolled pollutant;screening of specific pollutant;health risk assessment城市饮用水的水质安全与人体健康密切相关。
收稿日期:2010 05 18文章编号:1006 0081(2010)08 0009 05城市饮用水放射性污染风险评估[韩] 郑孝俊等摘要:针对铯-137,详细讨论了水质模型与健康风险评估问题,旨在评价受到放射性核素污染的饮用水对韩国首尔市民健康的潜在和实际影响。
研究区选为首尔市区的唯一水源八堂(P a l dang)湖,污染源项假定为向该湖排入了50TBq(放射活度单位)的铯-137。
运用环境流体动力学程序模型来计算模型域的水动力和水质条件,以饮用受污染自来水造成的死亡风险和患病风险系数来评估铯-137对人体的健康风险。
铯-137在八堂水系的迁移主要受流场和支流稀释作用的影响。
由饮用受铯-137污染的水导致的死亡风险与患病风险系数分别为4.77 10-7和6.92 10-7。
因此,在受到放射性污染的水源区及时采取适当措施,以预防放射性核素造成的风险极为重要。
关键词:饮用水;城市饮用水;放射性污染;风险评估中图法分类号:X 591 文献标志码:A放射性物质可能是人为或偶然地进入水源。
在商用核电站和核废料处理站已发生过多次意外泄漏事故,如三里岛(Three M ile Island)和切尔诺贝利(Cher noby l)事件是典型的核电站放射性物质意外泄漏事故(波特(Bot),2004年;菲森科(Fesenko)等,2007年)。
有毒化学品或放射性核素向环境的蓄意排放被称为 恐怖袭击!。
全世界有很多位置存在放射性物质,因此,放射性核素蓄意泄漏事件可能会在任何地方发生。
诸如放射性分散装置(RDD )等造成的放射性物质蓄意泄漏,首先会给人们带来一定的放射曝露,进一步还会对与其投放点毗邻地区造成更为严重的环境污染(琼斯(Jones)等,2003年)。
公众受到不利的环境影响,将会出现癌症等健康问题。
放射性物质被排入环境之后,放射性核素可通过吸入、食入等途径进入人体,进而导致内照射,饮用水是其被食入的媒介。
放射性核素向人体组织直接释放大量能量,损伤DNA 和细胞,造成致癌风险。
本文在假定一种放射性污染物被蓄意泄漏的情景下,主要讨论了放射性核素造成的饮用水污染和健康风险评估问题。
有关人为加强的天然放射性物质(如氡和铀)对水质影响的研究,已有大量报道。
还有几项研究调查了意外泄漏的放射性物质在水体中的迁移转化。
但是,据我们所知,对蓄意泄漏造成的饮用水放射性污染的风险评估至今还没有人开展专门的研究。
八堂湖是首尔市区的唯一水源,两千多万人的饮水供应均依赖于此。
因此,为了评估受核素污染的水源对人体健康造成的放射性风险,对水系中放射性污染特征做进一步深入研究极为必要。
在假定50TBq 的铯-137被蓄意排入水源区的情景下,计算其瞬时浓度和致癌风险。
在本次研究中,为了计算铯-137在水体中的迁移转化,我们引入了完全混合和偏微分两个概念。
1 材料和方法1.1 污染情景1987年9月,巴西中部戈亚斯(Go ias)州首府哥亚尼亚(Go i a n ia)市一家废弃的医院曾遗失一个旧辐射源(克鲁斯(C r uz)等,2008年)。
该辐射源包含50TBq 的铯-137以氯化铯的形式存在,它被封装在2个相互嵌套的不锈钢容器中。
随后,这一辐射源被数人接触,产生了严重的放射性污染,并造∀9∀成多人死亡。
索耶(Sohier)和哈德曼(H arde m an, 2006年)、蒂森(Th i e ssen)等学者(2009年)都曾以此作为蓄意排放情景的源项。
本次研究也将此假定情景引入,将辐射源假定为50TBq的铯-137,并设想将其排入八堂湖即首尔市一重要水源中。
八堂湖是韩江水系的一部分,位于韩国中部,是首尔市区的主要水源。
八堂湖湖面面积29km2,容积2600万m3。
共有3条河流注入该湖泊,即韩江北支、韩江南支及庆南(Kyounan)溪。
两千多万市民的饮水均依赖于此。
因此,蓄意排放放射性污染一旦发生,危害将非常大。
由于庆南溪水量很小,湖泊水质主要受韩江南、北两支流的影响。
本次研究的污染情景假定为向韩江北支引入50TBq的铯-137核素。
1.2 水动力学和水质模型用于计算放射性污染物水质浓度的数学模型通常是建立在物理、化学和生物学原理基础上,可利用这些原理来描述浓度的时空分布差异。
虽已有多个水动力学和水质模型可用于供水系统的评估问题,但环境流体动力学程序(EFDC)模型在湖泊、海岸和海洋系统中的应用更为广泛。
EFDC模型由弗吉尼亚海洋科学研究所研制开发,近来被广泛用于环境学水质模拟研究:污染物迁移转化模拟、发电厂冷却水排放模拟、沉积和疏浚效应模拟以及湖泊和海洋系统中有毒污染物输移模拟。
该模型利用弹性 纵坐标、笛卡尔曲线和水平正交坐标系,能够解决具有以下特征的问题:三维、垂向静力、自由表面、密度可变流体的均匀紊流运动方程。
可以利用动量、质量和能量的守恒来描述湖泊水体,并通过布辛涅斯克(Boussinesq)近似、流体静力学近似和准三维近似来简化湖泊系统。
水动力是毒物和沉积物的输移动力,它通过环境对污染物的迁移产生影响,水动力因素在水平曲线坐标和垂向 坐标系中以如下形式存在于模型中:t(m x m y H u)+ x(m y H uu)+ y(m x H vu)+ z(m x m y w u)-f e m x m y H v=-m y H x(p+p atm+ )+m y( y z b*+z x H) z p+ z(m x m y A vHz u)+x(m xm yH A H x u)+ y(m xm yHA H y u)-m x m y c p D p(u2+v2)1/2u(1) t(m x m y H v)+ x(m y H uu)+ y(m x H vu)+ z(m x m y w v)+f e m x m y H v=-m x H y(p+p atm+ )+ m x( y z b*+z y H) z p+ z(m x m yA vHz v)+ x(m ym xHA H x v)+ y(m xm yHA H y v)-m x m y c p D p(u2+ v2)1/2v(2)式中u和v分别为水平正交曲线坐标x和y方向的速度分量;水平坐标系的比例系数分别为m x和m y;垂向坐标z方向的竖向速度为w;自由表面和湖底的实际纵坐标分别为z s*、z b*;总水深度为H; 表示自由表面电势,等于gz s*;f e为科里奥利(Coriolis)加速参数;垂向紊流粘度A v将剪应力与水平速度分量的垂直剪应力联系起来;运动大气压依据水体密度而定,表示为p a t m。
湖泊水体中放射性物质的水质演变与湖泊的流动条件密切相关。
当某种放射性物质被排入湖泊或其他水域,其迁移转化过程决定着放射性核素浓度分布,主要影响因素是水力输移过程和化学反应,包括衰减机理。
水平对流、扩散和垂向混合是水力输移过程最主要的决定因素。
由于地形复杂,放射性物质输移过程通常发生在三维流场中,因此,水平和垂直方向的迁移过程都需要考虑。
溶解态或悬浮态物质,以及本文中已知单位体积浓度质量的放射性物质C的普通迁移方程可表示如下:t(m s m y HC)+ x(m y H uC)+ y(m x H vC)+ z(m x m y w C)- z(m x m y w sc C)= x(m ym xHK H x C)+y(m sm yHK H y v)+ z(m x m yK vHz C)+Q(3)式中K v和K H分别为垂直和水平方向的紊流扩散系数;C代表某种悬浮物;Q c表示外部和外部源与汇;w sc为正的沉降速度。
在水平曲线坐标和垂向 坐标系中,通常采用有限差分格式来求解模型方程。
因此,环境流体动力学程序模型也采用有限差分法。
该方法选取3个时间段,通过内外模式划分过程来实现内部切变模与外部自由表面重力波模的分离。
为保守评估风险,假定所有的铯-137都以溶解态形式存在于水体中。
1.3 风险评估方法饮用水一旦受到放射性核素污染,会对公众健康带来较大风险。
通过对鱼、粮食等食物的摄入,放射性核素能够在机体内累积,从而达到危害人体健∀10∀康的程度。
同时,放射性核素或有毒物质经过累积也会干扰生态系统自身的功能。
美国环境保护署(EP A)给出了评估放射性核素对健康影响的风险系数!。
虽然还有一些其他的直接接触和吸入途径,但饮用水是水污染对人体健康产生危害的重要途径。
因此,本文就此开展研究。
风险系数适用于一般人群,因此在某种意义上,风险评估是建立在某一假定的固定封闭群体年龄和性别平均的基础上。
本文选择饮用受污染自来水导致的死亡风险系数和患病风险系数来评估铯-137对人体带来的健康风险。
2 结果与讨论2.1 韩江北支汇入支流中铯-137浓度在八堂湖的北支有一座叫重平(Choung-Py oung)的水坝,该坝主要用以维持八堂湖稳定的水量,并兼具发电功能。
假设在重平坝排入50TBq的铯-137,并在此达到完全混合状态。
之后,随着时间的推移,受铯-137污染的河水会注入八堂湖。
放射性核素在水系中的反应与有机化学物质类似。
向重平坝排入铯-137之后,假设污染物与河水实现完全混合,水体中放射性核素质量平衡方程如下:V d Cd tQC in-QC-kVC(4)式中t表示时间;C为铯-137浓度;V表示水量;Q 表示入流量;C in为铯-137入流浓度;k是铯-137衰减系数。
利用龙格-库塔(Runge-Ku tta)法,在MATLAB程序环境下,可求出上述一阶常微分方程的数值解(马斯沃尔克斯(M athw or ks),2002年)。
水系中铯-137的主要去除过程是上游支流汇入产生的稀释作用。
图1表示了在八堂湖北支的重平水坝排入放射性核素铯-137之后的浓度分布。
由图1可知,铯-137最大浓度为1480Bq/L,但是在受到上游清洁来水稀释作用的影响后,铯-137浓度急剧下降。
2.2 水动力学和水质模型模型域栅格由网格单元构成,覆盖了EFDC数值模型的空间范围。
栅格将水域空间范围划分为三维结构,从而形成EFDC模型计算的基础。
为了准确模拟铯-137的水动力和水质状况,栅格图形必需真实可靠。
最佳的解决途径便是利用可视化正交网格生成(VOGG)技术建立八堂湖的笛卡尔空间网格结构。
模型域中湖岸线边界条件建立在一个G I S 格式的shape文件基础上,该shape文件可通过一个CAD文件格式的数字地图得到。
网格与湖岸线如图2所示。
栅格共包括1341个水平网格单元, 图层即垂向图层的数量是可变的,以便于精确表示水动力条件和迁移过程。
本次研究确定的垂向 图层的最终数量为3层。
因此,水平和垂直方向图层的总网格单元数即为4023个。
利用图3中的等深点数据均值,对模型域中的等深数据进行插补。