海洋环境辐射质量分级方法及导出活度浓度限值初探

本研究综述了国际上海洋环境辐射质量评价方面的研究进展,结合我国海洋管理的实际需求,提出将海洋环境辐射质量分为4个级别(1~4级分别表示环境放射性水平处于本底范围、超出本底范围但无危害、所致公众辐射剂量超出限值和所致海洋生物辐射剂量超出限值),并提出了各级导出活度浓度限值的确定原则。其中,确定第1级导出活度浓度限值的依据为我国的放射性本底调查数据,采用统计分析的方法,取绝大多数本底值的上限值,作为分级阈值。确定第2级导出活度浓度限值的依据为公众辐射剂量限值、鱼类对不同核素的浓集系数、不同核素的剂量转换因子、海产品消费量等参数,原则是确保在正常摄入海产品的情况下,对公众造成的辐射剂量不超过国家标准规定的年剂量限值。确定第3级导出活度浓度限值的依据为国际上有关海洋生物发生辐射效应阈值的研究成果,原则是保护海洋生物种群不受辐射伤害。最后,本研究将根据各级的分级阈值与现行国家标准限值进行比较。本研究成果有助于国内工作在一线的海洋监测人员对常规监测数据进行评价,亦为海洋管理决策提供技术支持和参考依据。     

北黄海水体的226Ra和228Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

基于镭同位素分布的黄海和东海垂直混合速率计算

在黄海和东海采样测定了水体中的镭同位素分布,用平流扩散模型描述镭同位素分布,最小二乘方法计算了垂直涡动扩散系数和上升流或下降流流速.结果给出北黄海中部、南黄海中部、浙江沿岸和台湾北部海域存在上升流,流速分别为0.46×10^-3cm·s^-1、0.17×10^-3~1.39×10^-3cm·s^-1、2.02×10^-3~3.04×10^-3 cm·s^-1和1.06×10^-3~2.51×10^-3 cm·s^-1.北黄海中部和东海东北部存在下降流.流速分别为-2.30×10^-3 cm·s^-1和-0.61×10^-3~-2.10×10^-3 cm·s^-1.计算同时给出的垂直涡动扩散系数为5.84~48.2 cm²·s^-1,平均值为22.3 cm²·s^-1.北黄海和浙江沿岸上升流流速与文献的结果一致;北黄海中部存在下降流与文献的结论一致.本研究结果与文献结果一致是对所建立的方法的肯定,也是对文献研究结果的支持.     

厦门邻近海域海洋环境放射性水平及评价

良好的环境质量是厦门成为一个宜居和滨海旅游城市的重要基石。自日本福岛核事故发生和福建省核电站陆续运行之后,厦门邻近海域潜在的核污染风险受到公众和管理部门的关注。本研究测定了2015年2月和8月厦门邻近海域海水和海洋沉积物中主要放射性核素的含量水平,并据此评价了该海域的环境放射性质量状况。结果表明海水中总铀、90Sr、226Ra、137Cs处于我国海洋放射性水平变化范围以内,无明显季节差异,其他放射性核素58Co、60Co、134Cs、110mAg、59Fe、54Mn、65Zn均未检出,海水中90Sr和137Cs的活度最大值远低于国家海水水质标准限值,海洋沉积物中放射性核素活度水平亦在我国海洋放射性水平变化范围以内。利用我国现有的海洋放射性环境质量评价方法对厦门邻近海域放射性质量状况进行分级评价得出其海水放射性质量为2级,海洋沉积物放射性环境质量为1级,均属于安全级别。研究结果表明2015年在厦门附近海域未观测到放射性污染现象。     

南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究

本研究测定了南海东北部和南部海域表层沉积物的生物硅含量(SiO2%),其含量范围分别为1.08%-3.01%和0.79%-9.06%,平均值分别为1.76%和4.22%.研究结果表明,南海表层沉积物中的生物硅含量与站位水深呈正相关关系;南海东北部的表层沉积物中的生物硅含量与其中的矿物含量、铁离子浓度、间隙水中的营养盐浓度不存在明显的相关性;南海南部海域表层沉积物中的生物硅含量与烧失量、有机碳含量、碳酸盐含量呈正相关关系,与粘土矿物含量相关性不明显.     

中国东海的224Ra

用锰纤维富集-射气法测量了东海水体中的224 Ra,研究了东海夏季和冬季水体中224 Ra的水平与垂直分布,夏季224 Ra比活度为＜LLD～5.88 Bq/m3,平均值为0.85 Bq/m3;冬季为＜LLD～7.50 Bq/m3,平均值为0.72 Bq/m3;两个季节表层水224 Ra的分布趋势大致相同,随着离岸距离...     

我国海洋放射性环境质量评价方法研究进展

随着核电工业的迅猛发展,海洋放射性污染压力日益严峻。特别是福岛核事故后,人们对海洋放射性环境影响评价愈加重视。本研究介绍了我国海洋放射性环境质量评价的最新研究成果,包括方法的基础假设、整体框架、参考依据以及海洋放射性环境效应、海洋放射性环境质量分级和低放废物长期排放的潜在风险这3部分详细的评价方法。整套方法参考了国际上重要的生态放射性评估方法,结合我们自身海洋放射性环境管理和评价需求,通过“学习 吸收 创新”的方式形成了一套相对完整的海洋放射性环境质量评价方法,实现了我国从无到有的突破,最终形成了一套专门的评价软件MREQA V1.0,能够简化工作、提高效率,可服务于后续的管理及评价,并供同行参考使用。     

北黄海水体的^224 Ra

用锰纤维富集-射气法测量了北黄海水体的^224 Ra，研究了该海域夏季和冬季2个季节^224 Ra比活度及其垂直分布，并对其进行了比较研究．北黄海夏季^224 Ra 比活度为0．24—3．48Bq／m2，平均值为1．14Bq／m2；冬季^224 Ra比活度为0．37～6．68Bq／m2，平均值为0．94Bq／m2．北黄海的表层水有3个^224 Ra 高值区，分别位于东北部海域、渤海海峡南部和北黄海中北部海区．30m水深将^224 Ra比活度的垂直分布分成上层和下层2层．在0～30m水层，夏季，随着水深增加^224 Ra比活度逐渐增加，比活度变化较小；冬季部分站位由表层向下^224 Ra比活度逐渐降低．30m水深以下，^224 Ra比活度随着水深的增加而增加，而且变化幅度较大．由^224 Ra比活度的垂直分布得出该海域的垂直涡动扩散系数为2．5～43．5cm2／s，夏季北黄海冷水团中心海域底层溶解态化学物质输运补给到上层所经历的时间为9～15d左右．     

海水中~（137）Cs的快速富集与分析

以亚铁氰化铜（CuFC）作为吸附剂,采用循环吸附的方法制备用于海水中137Cs富集的富集材料,同时采用湿样制源的方法制备样品源.研究结果显示当流量在5.0、6.0 dm3/min,且富集体积保持在900 dm3以下时,对海水中137Cs的富集效率保持在85%以上,且随富集体积的变化并不明显;当流量增大到7.0、8.0 dm3/min,且富集体积从500 dm3增大到1 000 dm3时,其富集效率从85%左右下降到75%左右,呈现出明显的下降趋势;而当流量进一步增大到10 dm3/min时,富集效率急剧下降到68%左右.研究结果表明,将流量控制在5.0~8.0dm3/min且富集体积在500 dm3以下时,可以在保证较高的富集效率的同时有效地减少富集时间,达到快速富集的目的.此外,湿样制源的方式缩短了样品前处理时间,提高了样品处理效率.本研究中所使用的海水中137Cs的富集和分析方法总计耗时约需8h左右,只相当于传统分析方法耗时的1/5左右.     

南黄海和东海表层水两种粒级颗粒物和颗粒氮含量的分布特征

测定了南黄海和东海表层水0.7~53.0μm和〉53.0μm这2种悬浮颗粒物（SPM）、颗粒氮（PN）的含量.其结果表明,南黄海和东海表层水0.7~53.0μm粒级的SPM、PN平均含量分别为4.68 mg/dm3、18.50μg/dm3;而〉53.0μm粒级的SPM、PN平均含量分别为0.20 mg/dm3、2.65μg/dm3.0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级的PN/SPM含量平均比值分别为0.78%、1.41%（m/m）,后者约是前者的2倍.统计分析结果表明,尽管这2种粒级的SPM、PN含量和PN/SPM含量比值的范围较大,但约80%的数据集中在较小范围内,即0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级SPM含量分别集中在0.37~3.68、0.02~0.29 mg/dm3的范围内;0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级PN含量分别集中在2.54~18.90、0.40~2.69μg/dm3的范围内;0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级的PN/SPM含量比值分别集中在0.14%~1.00%和0.15%~1.95%之间.研究结果表明,研究海域0.7~53.0μm粒级SPM、PN含量有2个高值区,分别位于近岸海区和东海东北部海区.〉53.0μm粒级SPM、PN含量的分布分为2个部分：南黄海表层水SPM、PN含量分布呈从近岸向外海降低的趋势;而东海表层水SPM、PN含量分布呈断面中间高,并分别向近岸和外海降低的趋势.