《磷肥及其復合肥中鐳-226限量衛生標準》解讀

李 濤吉林省衛生廳衛生監督所

《磷肥及其復合肥中鐳-226限量衛生標準》修訂背景

受中國預防醫學科學院的委托，吉林省衛生廳衛生監督所于1999年11月～2001年5月承擔對《磷肥放射性鐳-226限量衛生標準》（GB 8921-1988）的修訂工作。

經過查閱資料、走訪原化工部磷肥協會、農業部、中國農科院等有關部門，調查了解國內外有關磷肥生產、施用現狀，掌握國內外有關資料及國內省市衛生部門在執行GB 8921-1988中取得的結果，對GB 8921-1988實施過程中提出的意見和存在的問題進行分析和探討。

根據調研資料制定了修訂方案：調查12家化肥廠生產磷肥現狀，對6家生產化肥廠家實地監測、采集樣品、實驗室分析、數據處理，寫出了修訂標準的初稿，對原“標準”保留其合理正確部分，補充采樣及鈾的分析方法等，使之更利于執法監督并加大監督監測力度，為更好保護環境、保護人民健康服務。

修訂后標準經衛生部放射衛生標準專業委員會于2002年審查通過，修改后上報。由于客觀原因沒有及時發布實施，2008年重新修訂上報。該標準已于2011年12月30日發布，于2012年5月1日實施。

修訂內容的依據及說明

農業發展實踐證明，充分合理使用化學肥料是促進農作物增長、加速農業發展的重要途徑。磷肥是世界上僅次于氮肥的重要化肥產品。我國磷肥工業發展較晚，在五十年代才有較大發展，到90年代我國生產磷肥居世界第二位。

自然界中磷及其化合物分布極廣，最常見的有黃磷、赤磷和黑磷。生產磷肥主要原料磷礦石有三類：磷灰石、磷塊巖、鳥類磷礦。我國磷礦主要分布在西南和中南地區。主要磷肥品種有：磷礦粉、骨粉、鈣鎂磷肥、沉淀磷酸鈣、鋼渣磷肥、普通過磷酸鈣、重過磷酸鈣、偏磷酸鹽、磷酸等等，含五氧化二磷10%～70%不等。

標準名稱修改說明

根據調查復合肥料是農業施用肥料的必然趨勢，聯合國糧食組織（FAO）統計1981年、1982年全世界消耗化肥1.15億噸，各種復合肥占50%。我國于60年代初生產復合肥，90年代年產量達1500萬噸。調查全國部分省市的磷肥廠，有60%化肥廠生產復合肥而停止單一磷肥的生產。基于農業發展的實際需要和新標準實施的可行性和必要性，將原標準改為《磷肥及其復合肥中鐳-226限量衛生標準》。

增補樣品的采集和制備方法

按國家標準《磷精礦和磷礦石分析試樣的采取和制備方法》（GB 1869-1980）和《普通過磷酸鈣》（HGI-392-76）提供的方法和資料報導統一具體的現場采樣方法。有袋裝肥料及堆放肥料兩種取樣方法，另外增補試樣制備方法，統一樣品預處理，減少分析過程的系統誤差，詳見修訂標準附錄A。

修訂限量說明

磷礦石和磷肥中存在的天然放射性核素主要是鈾系核素，釷的含量很低，約等于UNSCEAR[1]給出的土壤中釷的濃度，其輻射危害可以不考慮。因此施用磷肥所導致的輻射危害主要是鈾系放射性核素產生的。施用磷肥后，地表γ輻射水平的增高主要是226Ra及其子體所產生的。此外，226Ra由土壤向農作物轉移的系數要比天然鈾的轉移系數高得多，其毒性亦較鈾高，因而內照射劑量也主要是226Ra產生的。

原標準中規定磷肥、磷精礦和磷礦石中226Ra含量不得超過500Bg·kg-1。在標準實施的十幾年過程中，各地衛生防疫部門對各類磷肥部分監測采樣分析結果列在表1，從表1中看出各種磷肥226Ra活度水平波動在12.87～632.0Bg·kg-1，其平均值為93.84Bg·kg-1，標準差為122.76Bg·kg-1，監測值在標準限值范圍內，說明原標準限值是可行的。修改后的標準仍用對226Ra限值500Bg·kg-1。

關于刪去原標準中對磷礦石中226Ra限值的說明

表2中列出部分磷礦石中226Ra活度分析結果，波動值從10.5～1563.6Bg·kg-1，平均值為236.82Bg·kg-1。我國主要磷礦石資源分布在南方地區，以云南、貴州、湖北、四川等省為主，這些地區所含磷礦石中226Ra的活度水平均在500Bg·kg-1以下。資料報道我國主要磷礦石進口國家有摩洛哥、約旦、敘利亞等國，其中226Ra的含量為818.7～1681.5Bg·kg-1，均高于原標準限值，但磷礦石226Ra轉移至磷肥的轉移系數為0.6。我國是個貧磷礦的國家，現代工業日益發展，農業生產對磷肥的需求越來越多，不可能不給人類生活的環境帶來一定污染，使人們受到一定的附加劑量，另外隨著施肥進入農田土壤的226Ra也會受雨、雪水的淋瀝而大量流失。為了充分利用磷礦石資源，引進國外磷礦石資源，更好的為農業生產服務，此次對原標準修改中刪去了對磷礦石中226Ra的限值，即刪去“用于生產磷肥的磷礦石226Ra含量不應超過500Bg·kg-1”的限制。

關于施用含磷肥料造成污染的說明

在磷肥生產過程中，礦石中的鈾系核素將部分或全部轉入磷肥，因而有些磷肥亦含有遠遠高于土壤的放射性。農業上施用這種磷肥，必然導致農田土壤放射性水平的增高，從而使人群所受內外照射劑量增大。隨著農業生產的發展，磷肥施用量和施肥面積還將逐年增大，因而農業上施用磷肥可能會成為人類的附加照射源之一。

從表1中得到磷肥中226Ra活度平均值為89.58Bg·kg-1，磷肥中226Ra在土壤中積

累相當緩慢,十幾年施用含磷廢渣量達到3000～4000kg·ma-1，土壤中226Ra無明顯增加。土壤中226Ra向農作物轉移系數一般是10-3量級。美國三十多年對馬鈴薯、甜菜、煙草等作物施用磷肥，產生的輻射危害可忽略。

表2 國產磷礦石中226Ra活度水平Bg·kg-1

施用226Ra含量為500Bg·kg-1的磷肥，可能造成的農田土壤和農作物的污染水平。

實驗結果：近十多年來我國某些省區先后進行了施用含鈾磷肥的大田實驗。施用鈾含量為365Bg·kg-1，226Ra含量為5217Bg·kg-1的磷肥30年，土壤226Ra含量約增高2倍，農田土壤污染嚴重。但施用226Ra含量為240～1400Bg·kg-1的磷肥15～30年，土壤無明顯污染，或者226Ra含量比一般土壤增高40%，即增高大約14.8Bg·kg-1。而我國土壤中未耕地和已耕地的226Ra含量變化極小，見表3。

理論計算結果:

施用226Ra含量為500Bg·kg-1的磷肥所可能導致的土壤226Ra含量的增高值CRa，可用下式計算。

式中：

Q—土壤中226Ra的施入率（Bq/ma·Yr），若每畝年施肥量為50kg，則Q=500×50=25000 Bq/ma·Yr。

M—每畝農田耕作層（20cm厚）土壤重量（kg/ma），M=1.5×105kg/ma。

λ—土壤中226Ra的流失率（Yr-1），λ=0.01Yr-1。

t—施肥年數（Yr），t=100Yr或t=∞（恒態）。

若t=100 Yr,則土壤226Ra含量的增高為：

在恒態情況（t=∞）下，

由上述計算可看出,在恒態情況下土壤226Ra含量的增高值與實驗結果是十分一致的，這說明施用226Ra含量為500Bg·kg-1的含磷肥料后，可能會造成土壤226Ra含量增高大約15Bg·kg-1。

外照射有效劑量當量

施用226Ra含量為500Bq·kg-1的肥料導致農田土壤增高,則由UNSCEAR報告給出參數計算附加外照射有效劑量當量為47.7μSv·a-1。

表3 未耕地和已耕地中226Ra含量水平（單位Bg·kg-1）

內照射有效劑量當量

施用226Ra含量為500Bq·kg-1的肥料，谷物可食部分226Ra轉移系數最大值3×10-3，農作物增高78mBq·kg-1，如果每人每日食用0.5kg，則由ICRP給出公式和參數計算出70年后對人體所致內照射附加有效劑量當量為6μSv·a-1。

內外照射附加有效劑量當量之和約為50μSv·a-1，遠低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）對廣大居民的劑量限值。

綜上所述，226Ra含量不超過500Bg·kg-1作含磷肥料限制標準，既適合肥料工業的發展也不會對人群產生輻射危害。

關于適用范圍的說明

在修改標準過程中，只考慮了施用含磷肥料后農田土壤污染所招致的人群受照射劑量增高的程度，而未考慮磷礦石開采、加工、運輸過程中產生的輻射危害，亦未計及其它非農用磷酸鹽產品、副產品（磷酸、三聚磷酸鈉、元素磷、磷石膏、硅酸鈣渣等）的應用所帶來的輻射危害。

因此，本標準適用于農（包括蔬菜、果樹等食用作物）用含磷肥料。

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李濤簡介：

1991年畢業于白求恩醫科大學環境醫學系，現在吉林省衛生廳衛生監督所職業與放射衛生監督科工作，主任醫師，職業與放射科副科長，任吉林省多個學會常委、委員，在多種雜志發表過文章，參加十多個國家衛生標準課題的研制，其中獲省部級獎項4項。