国家绿色低碳先进技术成果丨水中放射性核素自动在线监测技术

　　为更好推动科技成果转化和产业化应用，落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》，加速绿色低碳技术升级，科技部社发司委托中国环境保护产业协会组织编制了《国家绿色低碳先进技术成果目录》，并于2023年9月11日正式公布。为持续宣传推广《国家绿色低碳先进技术成果目录》成果，引导绿色低碳技术发展，中国环保产业协会将陆续在官微推送目录成果信息，敬请关注。
 

　　环境监测与监控领域
 

　　01.技术名称
 

　　水中放射性核素自动在线监测技术
 

　　02.适用范围
 

　　市政供水、饮用水、地表水、核设施流出物等水体中的总放射性和放射性核素的监测。
 

　　03.技术内容
 

　　技术原理
 

　　针对水体中放射性核素测量问题，利用不同放射性核素在膜材料上吸附特性与过滤特性的不同规律，研究专用膜浓缩分离技术，并将真空低温浓缩技术应用于环境辐射自动在线监测领域，将样品的浓缩时间从数日减少到几小时。针对现场自动化测量问题，利用树脂吸附分离技术及全液相传送方案，实现放射化学的现场自动化分离。针对多种核素同时在线测量的技术问题，通过α、β射线信号的粒子种类、能量、计数等参数的综合分析，实现水体放射性核素的低本底、高效率、多指标、高精度的在线测量。仪器全程水样回收率≥70%。

图1 水中放射性核素的自动在线监测技术工艺流程图

 

　　主要创新点
 

　　(1)攻克了脱气膜水中14C气液自动分离技术、水体放射性核素分类自动快速富集制样技术、液闪谱仪探测效率自校准技术、小型可移动液闪谱仪α和β脉冲甄别技术，以及总α、总β放射性直接测量技术等多项关键技术。
 

　　(2)研发了能够自动测量水中放射性核素的水体放射性核素在线监测仪器。
 

　　(3)实现一台仪器同时在线测量水体中总α、总β、90Sr、3H 活度浓度。通过可自由组合的模块化设计，研发出分别适用于饮用水、地表水、海水、核设施液态流出物等不同安全领域的系列化产品。
 

　　04.污染治理或环境修复效果
 

　　探测效率α≥90%，β≥85%，3H≥60%，90Sr≥78%；采取全液相方法完成水样的取样、浓缩富集、制样和检测，全流程在封闭管道和容器中完成，不存在二次污染。
 

　　05.技术示范情况
 

　　该技术已在饮用水源地、敏感核设施单位应用，构建了新型监测模式，形成单点或者多点组网的应用模式，支持远程在线监测和实验室检测。
 

　　甘肃饮用水源地水体辐射环境在线自动监测站总体包括甘肃省核与辐射监测调度平台、网络化放射性核素在线监测系统和饮用水源辐射环境在线自动监测站(站点)三个层级。其中甘肃省核与辐射监测调度平台和网络化放射性核素在线监测系统布设在甘肃省核与辐射安全中心，饮用水源辐射环境在线自动监测站(站点)布设在酒泉、嘉峪关、张掖、金昌、武威、白银、庆阳 7 个地市。该项目打造了一体化、自动化、网络化监测模式，变离线为在线、变手动为自动、变单点为网络，实现水源地辐射的自动在线测量和管理。实现对甘肃省重点饮用水源全覆盖，实现饮用水辐射环境自动站数据上传，并进行数据分析与预警，实现对甘肃省7个地市水源地的水中总α、总β、3H及90Sr进行连续在线监测。
 

　　06.投资估算
 

　　以独立监测站点建设为例，站房费用约40万元；单独购置总放射性核素设备，一次投资约160万元，购置全套设备(测量总放射性核素、90Sr、14C、3H等)，一次性投资约630万元，技术整体寿命20年。
 

　　07. 技术成果转化推广前景
 

　　预计未来5年内，水体放射性核素在线监测仪器的市场需求将达到600套，具有广阔的市场前景。
 

　　原标题：国家绿色低碳先进技术成果 |(六十七)水中放射性核素自动在线监测技术