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水中總α、β放射性指標檢測

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發(fā)布時間：2025-07-21 05:43:15 更新時間：2025-07-20 05:43:15

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

引言

水是生命之源，但隨著工業(yè)化和核技術的發(fā)展，水體放射性污染已成為全球性的環(huán)境與健康問題。水中總α和總β放射性指標的檢測，是指對水體中α粒子和β粒子放射性核素總活度的綜合評價，這些核素主要來源于天然礦物分解（如鈾、釷系列）、核電站泄漏、醫(yī)療廢物排放或核試驗殘留物。α粒子穿透力弱但電離能力強，易被人體組織吸收，可能導致DNA損傷和癌癥；β粒子穿透力較強，能穿透皮膚，引發(fā)輻射暴露風險。長期飲用放射性超標的水源，可能誘發(fā)白血病、甲狀腺癌等嚴重疾病，尤其對兒童和孕婦危害更大。因此，定期監(jiān)測水中總α和β放射性指標，不僅是環(huán)境管理的基礎，更是保障飲用水安全、預防公共衛(wèi)生事件的關鍵措施。在全球氣候變化和核能應用日益廣泛背景下，加強這項檢測工作，有助于評估污染源、制定治理策略并遵守國際環(huán)境保護公約。

檢測項目

檢測項目主要包括水中總α放射性活度和總β放射性活度兩個核心指標?？偊练派湫灾笜舜硭w中所有發(fā)射α粒子的核素總活度，常見核素如鈾-238、釷-232、鐳-226等天然放射性元素，以及人工核素如钚-239；這些核素在衰變過程中釋放高能量α粒子，測量單位通常為貝可勒爾/升（Bq/L）?？偊路派湫灾笜藙t表示所有發(fā)射β粒子的核素總活度，包括鉀-40、鍶-90、銫-137等，β粒子穿透性較強，測量單位同樣為Bq/L。這些項目的檢測旨在量化水體放射性水平，識別污染熱點（如礦區(qū)或核設施附近），評估對人體健康的風險閾值，例如根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）指導值，飲用水中總α和總β活度總和不應超過0.1 Bq/L。

檢測儀器

檢測水中總α和β放射性指標需使用專業(yè)儀器，以確保高靈敏度和低本底干擾。主要儀器包括：

低本底α/β閃爍計數(shù)器：核心設備，利用閃爍晶體（如ZnS(Ag)）檢測α粒子和β粒子，通過光電倍增管將輻射光信號轉(zhuǎn)化為電信號，具有同時測量α和β的能力，探測限可低至0.01 Bq/L。
液體閃爍計數(shù)器（LSC）：專用于β放射性測量，將水樣與閃爍液混合后直接計數(shù)β粒子的熒光信號，適用于低濃度樣品。
蒸發(fā)濃縮裝置：用于樣品前處理，通過真空蒸發(fā)或加熱濃縮法減少水樣體積（如從1L濃縮至10mL），提高檢測靈敏度。
輔助設備：如pH計（調(diào)整樣品酸堿度）、離心機（分離懸浮物）、過濾系統(tǒng)（移除雜質(zhì)），確保樣品純凈。

這些儀器需定期校準和維護，以符合標準要求，典型品牌包括PerkinElmer和Berthold，成本在數(shù)萬至數(shù)十萬人民幣之間。

檢測方法

檢測方法遵循標準化流程，確保結果可靠：

樣品采集與保存：使用無菌玻璃瓶或聚乙烯容器采集1-5L水樣，避免陽光直射和污染，樣品需在4°C冷藏保存，最長7天內(nèi)完成分析。
樣品處理：首先進行過濾或離心移除固體顆粒，然后使用蒸發(fā)濃縮法或離子交換樹脂濃縮放射性核素。對于總α檢測，常添加硫酸鈣載體以增強沉淀；對于總β，需酸化樣品（pH<2）防止核素損失。
測量過程：將濃縮樣品置于閃爍計數(shù)器中進行計數(shù)?？偊翜y量采用直接計數(shù)法，計數(shù)時間通常為60分鐘；總β測量使用LSC或α/β計數(shù)器，計數(shù)時間30-60分鐘。數(shù)據(jù)通過計數(shù)率計算活度，公式為：活度（Bq/L）=（樣品計數(shù)率 - 本底計數(shù)率）/（效率因子 × 濃縮因子）。
質(zhì)量控制：包括本底校正（測量空白樣）和效率校準（使用標準源如錒-241或銫-137），確保誤差小于10%。

該方法強調(diào)快速、準確，檢出限一般為0.02-0.05 Bq/L。

檢測標準

檢測標準提供了統(tǒng)一規(guī)范，確保全球可比性和法律效力：

中國國家標準：GB/T 5750.13-2006《生活飲用水標準檢驗方法放射性指標》，詳細規(guī)定了總α和總β的采樣、測量和報告要求，限值總和為0.1 Bq/L。
國際標準：ISO 9696:2007《水質(zhì) — 總α放射性活度的測定》和ISO 9697:2008《水質(zhì) — 總β放射性活度的測定》，覆蓋樣品處理、儀器校準和不確定性分析。
其他權威標準：世界衛(wèi)生組織（WHO）《飲用水水質(zhì)準則》建議總α+β不超0.1 Bq/L；美國環(huán)保署（EPA）方法900.0提供了詳細規(guī)程。

這些標準強調(diào)定期審核、實驗室認證（如CNAS）和質(zhì)量保證措施，以應對新興污染物挑戰(zhàn)。