唐輝　馬橋　高榮建　汪競(jìng)豪　歐陽(yáng)均

關(guān)鍵詞：地表水體；137CS；放射性水平；健康風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類號(hào)：X820.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

¹³⁷Cs主要來(lái)源于核武器試驗(yàn)、核反應(yīng)堆的放射性廢物，為γ放射性核素，半衰期（T¹³⁷1／2=30.17a）較長(zhǎng)，如果人體攝入一定量的¹³⁷Cs，會(huì)聚集在人體的肌肉組織中，對(duì)身體產(chǎn)生較長(zhǎng)時(shí)間的影響，增加人體患癌的可能性。文章對(duì)2016年-2021年期間四川省轄區(qū)內(nèi)重要地表水系的₁₃₇Cs放射性水平進(jìn)行了調(diào)查，分析各地表水系¹³⁷Cs放射性分布的特征和暴露水平，并利用健康風(fēng)險(xiǎn)模型評(píng)價(jià)地表水系中¹³⁷Cs放射性物質(zhì)導(dǎo)致的公眾健康風(fēng)險(xiǎn)，為評(píng)價(jià)輻射環(huán)境、保障用水安全提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1采樣點(diǎn)、樣品采集

文章的調(diào)查對(duì)象為四川省轄區(qū)內(nèi)重要水系地表水體的¹³⁷Cs放射性水平，共在四川省范圍內(nèi)設(shè)置地表水體監(jiān)測(cè)斷面23個(gè)，如圖1所示；2016年-2021年期間在枯水期（1月-4月）和平水期（6月-10月）各采集樣品一次，采樣任務(wù)由監(jiān)測(cè)斷面所屬地級(jí)市（州）生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)測(cè)站負(fù)責(zé)，按照GB/T5750-2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行樣品采集、存貯、運(yùn)輸?shù)炔僮鳌?/p>

1.2檢測(cè)分析方法與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

水中¹³⁷Cs放射性水平的檢測(cè)方法參照《水和生物樣品樣品灰中銫-137放射化學(xué)分析方法》（HJ816-2016）。

因?yàn)椤兜乇硭h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2022）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有關(guān)于¹³⁷Cs限值的明確規(guī)定，WHO發(fā)表的《Guidelines for Drinking-water Quality》（FOURTHEDITION）的表A6.1中給出了飲用水中¹³⁷Cs的放射性核素指導(dǎo)水平為10 Bq/L，因飲用水的標(biāo)準(zhǔn)要求比地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，按照標(biāo)準(zhǔn)參照慣例，一般可使用更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行參照和評(píng)價(jià)，故文章參照10 Bq/L的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地表水中的137 Cs含量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3質(zhì)量控制

負(fù)責(zé)采樣任務(wù)的地級(jí)市（州）監(jiān)測(cè)站人員和省輻射站負(fù)責(zé)檢測(cè)的人員均經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并考核合格后持證上崗，檢測(cè)所使用的設(shè)備均檢定合格且在有效期內(nèi)；整個(gè)檢測(cè)過(guò)程均按照《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 61 - 2021）要求執(zhí)行。四川省輻射環(huán)境管理監(jiān)測(cè)中心站取得了中國(guó)計(jì)量認(rèn)證（CMA），建立了完整了質(zhì)量控制和質(zhì)量保證體系，可保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

檢測(cè)數(shù)據(jù)使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，組間比較采用克魯斯卡爾-沃利斯檢驗(yàn)，以p<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.5待積有效積累的計(jì)算模型

公眾攝入地表水體中的¹³⁷Cs主要通過(guò)飲水和水體浸沒(méi)兩種途徑，分別通過(guò)式（1）和式（2）計(jì)算待積有效劑量。

劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)的取值參考國(guó)標(biāo)《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871-2002）中的數(shù)據(jù)，<1歲組轉(zhuǎn)換系數(shù)為2.1×10^-8Sv/Bq，1～2歲組轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.2×10^-8Sv/Bq，2～7歲組轉(zhuǎn)換系數(shù)為9.6×10^-9Sv/Bq，7～12歲組轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.0×10^-8Sv/Bq，12～17歲組轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.3×10^-8Sv/Bq，>17歲組轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.3×10^-88v/Bq。

參考《中國(guó)人群暴露手冊(cè)》（0～5歲兒童卷、6～17歲兒童卷、成人卷），<1歲組的年飲水?dāng)z入量為126 L，水體中的年活動(dòng)時(shí)間為42.12 h；1～2歲組的年飲水?dāng)z入量為219 L，水體中的年活動(dòng)時(shí)間為49.82 h；2～7歲組的年飲水?dāng)z入量為230 L，水體中的年活動(dòng)時(shí)間為56.45 h；7～12歲組的年飲水?dāng)z入量為330 L，水體中的年活動(dòng)時(shí)間為64.70 h；12～17歲組的年飲水?dāng)z入量為404 L，水體中的年活動(dòng)時(shí)間為73.65h；>17歲組的年飲水?dāng)z入量為410L，水體中的年活動(dòng)時(shí)間為43.60 h。根據(jù)研究，人體浸沒(méi)于水中對(duì)水的吸收率取0.024L／h。

1.6健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

公眾因攝入地表水體中的放射性核素¹³⁷Cs而導(dǎo)致健康風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)公式（3）計(jì)算：

R總=1.25×10^-2×D攝+1.25×10^-2×D浸 式（3）

R總表示公眾因攝入地表水體中的放射性核素¹³⁷Cs而導(dǎo)致的平均個(gè)人致癌年風(fēng)險(xiǎn)，單位為a^-1；1.25×10^-2為在人群中輻射誘發(fā)的癌癥死亡概率系數(shù)，單位為Sv^-1；D攝表示通過(guò)飲水途徑攝入放射性物質(zhì)導(dǎo)致的年待積有效劑量，D浸表示因水體浸沒(méi)而導(dǎo)致的年待積有效劑量，單位為Sv/a。

2監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.1不同地表水?dāng)?sup>137Cs放射性水平監(jiān)測(cè)結(jié)果

四川省23個(gè)地表水監(jiān)測(cè)斷面在2016年-2021年期間的¹³⁷Cs放射性濃度范圍為0.19mBq/L～0.57 mBq/L，平均值為0.31 mBq/L，標(biāo)準(zhǔn)差為0.06；均低于WHO發(fā)表的《Guidelines for Drinking-water Quality》（ FOURTH EDITION）中的指導(dǎo)水平。不同地表水監(jiān)測(cè)斷面之間的¹³⁷Cs放射性濃度分別進(jìn)行比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表1。

2.2不同年度地表水體的¹³⁷Cs放射性水平

2016年-2021年四川省23個(gè)地表水體監(jiān)測(cè)斷面¹³⁷Cs放射性濃度如表2所示；不同年度之間的¹³⁷Cs放射性濃度分別進(jìn)行對(duì)比，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.3不同水期地表水體的¹³⁷Cs放射性水平

枯水期和平水期各地表水體的¹³⁷Cs放射性濃度平均值分別為0.29 mBq/L、0.32 mBq/L；平水期和枯水期各地表水體的¹³⁷Cs放射性濃度分別進(jìn)行比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表3。

3健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

文章采用2016年-2021年間各地表水監(jiān)測(cè)斷面水體中¹³⁷Cs的放射性濃度平均值計(jì)算年均待積有效劑量。2016年-2021年期間四川省轄區(qū)范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)的地表水體中的¹³⁷Cs經(jīng)飲水途徑和水體浸沒(méi)途徑在各年齡組的年均總待積有效劑量范圍為0.57×10^-9Sv～2.54×10^-9Sv，低于WHO的推薦參考水平0.1 mSv。

公眾攝入地表水體中的¹³⁷Cs主要通過(guò)飲水和水體浸沒(méi)兩種途徑，目前四川省各地級(jí)市（州）的飲用水源地均為地表水，按照如今的經(jīng)濟(jì)生活水平，人群大規(guī)模直接飲用未經(jīng)處理的地表水的情況已不存在，但根據(jù)陳凱等關(guān)于自來(lái)水處理工藝和處理流程的相關(guān)研究，從原水到自來(lái)水出廠的整個(gè)處理過(guò)程，并不會(huì)導(dǎo)致水中放射性物質(zhì)¹³⁷Cs的增加；從保守的角度出發(fā)，為更穩(wěn)妥的計(jì)算其導(dǎo)致的待積有效劑量，更嚴(yán)格的評(píng)價(jià)公眾的健康風(fēng)險(xiǎn)以保障公眾安全，文章直接使用地表水中¹³⁷Cs的放射性活度濃度進(jìn)行計(jì)算。

因飲水途徑、水體浸沒(méi)途徑攝入地表水體中¹³⁷Cs放射性物質(zhì)而導(dǎo)致各年齡段居民總的致癌風(fēng)險(xiǎn)如表4所示。WHO將放射性物質(zhì)均劃分為1類致癌物質(zhì)，即為最高等級(jí)，需按照最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)（即10^-6）進(jìn)行控制；當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)低于10^-6時(shí)即認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)低，可忽略；當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)在10^-4～10^-6范圍時(shí)，即有潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)大于10^-4時(shí)即認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)過(guò)高，不能接受。而ICRP發(fā)布的最大可忽略風(fēng)險(xiǎn)為5.0×10^-5。四川省地表水體中¹³⁷Cs放射性對(duì)各年齡段居民所致的總致癌風(fēng)險(xiǎn)處于7.08×10^-12～3.17×10×10^-11，遠(yuǎn)低于WHO和ICRP發(fā)布的最嚴(yán)格控制限值。

根據(jù)四川省平均值計(jì)算的各年齡組的總致癌風(fēng)險(xiǎn)，按照總的致癌風(fēng)險(xiǎn)從大到小排序?yàn)?17歲組、12～17歲、7～12歲組、<1歲組、1～2歲組、2～7歲組。致癌風(fēng)險(xiǎn)的高低與攝入量、身體器官對(duì)輻射的敏感度等有關(guān)系；>17歲組因攝入量最大，導(dǎo)致其致癌風(fēng)險(xiǎn)最高，2～7歲組對(duì)¹³⁷Cs輻射的敏感度最低，雖然其攝入量不是最小，其致癌風(fēng)險(xiǎn)反而是最低的。

4結(jié)論

在2016年-2021年期間四川省地表水體中¹³⁷Cs的放射性水平為0.19 mBq/L～0.57mBq/L，均低于WHO發(fā)表的《Guidelines for Drinking-water Quality》（FOURTH EDITION）中的指導(dǎo)水平；各監(jiān)測(cè)斷面之間的¹³⁷Cs放射性濃度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明各監(jiān)測(cè)斷面的¹³⁷Cs放射性濃度基本處于同一水平；枯水期與平水期¹³⁷Cs放射性濃度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明¹³⁷Cs放射性濃度不受水期變化的影響；不同年份之間¹³⁷Cs放射性濃度間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明各監(jiān)測(cè)斷面¹³⁷Cs放射性濃度相對(duì)較為穩(wěn)定。因攝入地表水體中的¹³⁷Cs所導(dǎo)致的待積有效劑量計(jì)算顯示，對(duì)各年齡組的年均總待積有效劑量均低于0.1mSv，低于WHO推薦的參考水平。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)顯示，四川省主要地表水體中¹³⁷Cs對(duì)各年齡組的致癌風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10^-6水平，對(duì)各年齡組都是安全的。