食品樣品中210Pb的研究進展*

李文紅 拓 飛 周 強 張 京 張 慶 張建峰 蘇 旭*

食品樣品中210Pb的研究進展*

李文紅①拓 飛①周 強①張 京①張 慶①張建峰①蘇 旭①*

210Pb是具有極高毒性和親骨的放射性核素，其子體210Po屬于極高毒的α放射性核素，而另一子體210Bi則是天然放射性的主要成分。隨著鈾礦的開發利用規模擴大，鈾礦尾礦廢水的排放造成環境中210Pb放射性污染可能性日益增加。按照我國部分地區的規定，在鈾礦周圍的輻射環境監測必須包括210Pb，測量食品中210Pb的方法主要有α法、β法和γ法3種。介紹210Pb測量方法、提出關于測量食品樣品中210Pb的建議以及給出全國部分地區食品中210Pb含量的數據，對科學測量食品樣品中210Pb具有一定指導意義。

食品；210Pb；監測；α法；β法；γ法

DOI∶ 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.07.022

[First-author’s address] China CDC Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China.

在以往的食品樣品一般只對U、Th、Ra、K這4種核素進行測量[1]。隨著鈾礦開采和燃煤電廠的運行，大量的210Pb被排放到江、湖、海水及人類賴依生存的環境中，對整個人類生存環境造成了污染，進而對食品造成可能的污染，并威脅著人類的健康[2-3]。

1 食品樣品中210Pb測量的意義

210Pb在鈾系中又稱RaD，廣泛分布于自然界中，是極高毒和親骨的放射性核素。根據英國研究人員統計，由于攝入或吸入放射性核素而造成的公眾內照射劑量中，有較大的比例來源于210Pb[4]。為了防止飲用水中210Pb的含量超標，世界衛生組織(WHO)給出的210Pb的含量標準為不得高于0.1 Bq/L[5]。先進的210Pb測量方法可為保障人類健康和環境安全提供重要的技術手段，并為煤礦發電產業、核燃料循環中鈾礦冶的發展提供安全保障。由此可見，對于210Pb的含量測量具有重大意義。

2 食品樣品中210Pb的測量方法

目前，食品樣品中210Pb的測量流程分為樣品采集、樣品制備、樣品測量以及校準4個步驟[6]。樣品采集通常具有標準化程序，只需按照步驟進行即可。210Pb的測量方法主要分為α法、β法和γ法[7-8]。

2.1 α法測量210Pb

利用α法測量210Pb活度及濃度，需要先測量210Po的濃度后將剩下210Pb的樣品溶液或者樣品放置一段時間，使其衰變生成足夠多的可以探測的210Po，然后再利用α能譜測量法，測量得到由210Pb衰變生成的210Po的含量。根據衰變平衡方程，推斷出初始樣品中210Pb的含量。如果Pb含量在0.2 mBq時，通常需要放置1年；3個月放置的話(不平衡狀態下)可利用Batman方程來計算210Pb的含量[9-10]。

日本Yamamto等[11]在第一次測量后對樣品溶液中的210Po進行純化過濾，但是該過程可能造成210Pb的損失。可以采用將樣品等分成兩份，在不同時刻進行測量的方法，可減少該過程帶來的誤差[11]。如果樣品中234U、238Th等核素含量較高，為了防止其發射的α射線在測量時對210Po產生干擾，在樣品處理過程中，可利用共同沉淀方法將210Pb與228Ra以及其他干擾核素分離開。

2.2 β法測量210Pb

在采用銀片自沉積法沉積210Po后剩下的樣品溶液中加入硝酸，再利用含有Sr·Spec樹脂的濾栓(55×5.5 mm)過濾，吸收溶液中含有的210Pb，而溶液中的Bi元素不會被吸附。將該濾栓放置1個月，以使一定量的210Pb衰變生成210Bi。利用硝酸和Bi載體將濾柱中的Bi洗脫，再加入氯氧化物沉淀Bi，利用β計數測量裝置測量沉淀的β計數(利用鋁箔吸收α射線)，得到210Pb的含量[12]。

2.3 γ法測量210Pb

采用γ法測量210Pb活度及濃度不需對樣品進行化學預處理，但受到γ射線發射率較低，故而受到自吸收校正等因素的限制。

利用γ法測量210Pb活度濃度時，可利用高純鍺探測器直接測量46.5 keV的γ射線。利用已知活度及濃度的系列放射源，在相同樣品制備條件下進行能量刻度和效率刻度。完成探測效率校準。在低本底實驗室中對于46.5 keV的γ射線，測量時間為8×104s時[13]。210Pb的γ射線能量屬低能區(＜60 keV)，自吸收系數較大，且自吸收作用隨著樣品厚度的增大而加強，因此進行測量的樣品厚度不宜過大，即樣品量不宜太多。自吸收校正的方法很多，比如利用強210Pb點源先進行樣品的透射實驗，得到樣品對46.5 keV射線的衰變系數，從而進行自吸收校正；或者利用加速器厚靶X射線熒光分析方法分析樣品的組成，并測量得到樣品密度；利用已知210Pb活度濃度的磷酸鹽礦石制成標準均勻圓柱型固體樣品，進行γ能譜測量得到探測效率、將分析得到的待測樣品組成和密度與標準樣品對比，根據理論分析和已發表的基礎數據，能夠得到待測樣品的探測效率，從而得出校準系數[14]。

3 食品樣品中210Pb的監測進展

國內食品中放射性水平監測工作可以大致分為三個階段：即1986年切爾諾貝利核事故后監測數據，1988年全國食品和水中的放射性水平調查，1995年至今全國輻射環境監測網監測分析和近年來全國食品安全風險監測結果。

3.1 1986年切爾諾貝利核事故后監測

自1986年切爾諾貝利核事故后，我國食品安全風險監測數據大多集中在露天蔬菜、葉菜、牛羊奶和羊甲狀腺等。海產品數據少，未見大蝦的分布，所分析的核素為核事故產生的人工放射性核素[15]。

3.2 1988年全國食品和水中放射性水平調查

我國衛生部門于1988年曾對全國80余種樣品中天然放射性核素水平進行了調查，共采集5154個樣品，對U、Th、226Ra、40K、210Pb和210Po的6種主要天然放射性核素進行了測定[16]。食品中放射性核素水平現狀、地理分布及地區性差異見表1、表2[17]。

表1 我國食品中210Pb核素含量(mBq/kg)

表2 我國部分地區食品中210Pb含量(×10-2，Bq/kg)

3.3 全國輻射環境監測網監測分析

進入20世紀90年代，我國輻射環境監測網對食品進行監測的項目有U、Th、226Ra、40K、90Sr、137Cs活度、濃度和總α射線、總β射線等。潘自強[15]院士于2011年匯總報道了我國的食品監測結果(見表3)。報道顯示，我國食品中魚類中210Pb和210Po含量高于其他食品種類[16]。

表3 我國食品中210Pb的含量(10-2，Bq/kg)

4 展望

4.1 針對210Pb的食品監測

國內應在相關部門領導協調下啟動相關專項研究，系統開展針對210Pb的食品監測，啟動相關專項研究，開展食品中210Pb最新本底調查，并持續開展飲用水和食品中放射性水平監測，對飲用水和食品中210Pb的放射性水平進行定期、定點長期監測，掌握其放射性水平動態變化規律。

4.2 開展國內居民膳食結構內照射劑量估算

結合我國不同地區居民膳食結構開展居民內照射劑量估算。目前，我國限制居民膳食結構內照射劑量濃度標準為上世紀90年代制定，現行有效的食品限制濃度標準為GB 4882-1994“食品中放射性物質限制濃度標準”，標準對210Po的濃度為15 Bq/ kg，而尚無對210Pb的限制濃度標準，應結合國內不同地區居民膳食結構居民進行內照射劑量估算，建立新的限制濃度標準。目前，國內外相關技術發展較快，可加強針對食品中210Pb測量的方法學和測量技術的研究。

4.3 強化防護措施完善配套標準

氡在衰變過程中從α輻射體產生的內照射劑量，210Pb-210Bi-210Po鏈是一個有意義的組分。當這3種放射性核素處于放射性平衡狀態時，210Po產生的劑量比210Pb和210Bi產生的劑量高得多[17]。因此，應加強放射性核素210Pb和210Po對人體危害的研究，采取必要的防護措施，對進一步尋求科學研究規律、提出配套標準非常必要。

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Research progress of210Pb in food samples

LI Wen-hong, TUO Fei, ZHOU Qiang, et al
China Medical Equipment,2015,12(7)∶65-67.

210Pb is extremely toxic, dear bone radionuclide, its progeny210Po is alpha radionuclide, belongs to high toxicity. Another progeny210Bi is the main component of natural radioactivity. In recent year, with the development and utilization of the scale expansion of uranium is increasing, uranium tailings waste water discharge cause radioactive contamination of210Pb in the environment is increasing too. Part of our region has provisions in environmental radiation monitoring around the uranium must include210Pb. There are three main methods for210Pb measurement in food: alpha, beta and gamma method. This paper emphatically introduces method to measure210Pb in food, and puts forward some suggestions on210Pb measurement in food samples, and gives some data about the210Pb content of food in some regions of China.

Food;210Pb; Monitoring; α-method; β-method; γ-method

1672-8270(2015)07-0065-03

R144

A

李文紅,女,(1968- ),本科學歷，副研究員。中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所 輻射防護與核應急中國疾病預防控制中心重點實驗室。研究方向：輻射檢測與評價。

2014-12-09

國家科技支撐計劃(2013BAK03B05)“核事故健康風險評估與衛生應急處置技術研究”

①中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所 輻射防護與核應急中國疾病預防控制中心重點實驗室 北京 100088

*通訊作者：suxu@nirp.cn