關(guān)于高純鍺γ能譜測(cè)量中生物樣前處理的淺談

李剴 楊艷

摘 要：放射性物質(zhì)會(huì)進(jìn)入生物圈食物鏈中，所以很有必要采集生物樣品進(jìn)行分析其中放射性種類及水平。本文講述了生物樣品采集后應(yīng)該分類前處理，而后烘干、炭化灰化來達(dá)到滿足高純鍺γ能譜測(cè)量的樣品條件。同時(shí)還給出各類生物樣品的臨界著火點(diǎn)和鮮灰比以供參考。

關(guān)鍵詞：生物樣；前處理；炭化灰化

天然放射性物質(zhì)和人工產(chǎn)生的放射性物質(zhì)，它們會(huì)通過大自然的水、土壤、空氣沉降等方式進(jìn)入我們的生物圈中。所以采集生物樣品，測(cè)量其中所含有的放射性核素種類及含量對(duì)評(píng)估我們?nèi)梭w所受的放射性水平是一種重要的途徑。由于在生物樣品組分中含有的放射性含量通常較低，因此需要對(duì)生物樣品進(jìn)行一系列的前處理將其中的有機(jī)物除去，使其中的放射性物質(zhì)進(jìn)行濃集以滿足高純鍺探測(cè)器的探測(cè)下限。

1.生物樣品的分類和組分

生物是有生命的個(gè)體。生物最重要和基本的特征在于生物進(jìn)行新陳代謝及遺傳。自然界是由生物和非生物的物質(zhì)和能量組成的，無生命的叫做非生物。

物質(zhì)基礎(chǔ)：物質(zhì)及元素（種類相同）組成上大體相同。

（1）化合物主要為蛋白質(zhì)與核酸，其中蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，核酸是遺傳信息的攜帶者（朊病毒的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)），它們都是生命活動(dòng)中重要的高分子物質(zhì)。

（2）元素分為大量元素和微量元素，其中大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，它們?cè)谏顒?dòng)中有很大作用；微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，具有量小作用大的特點(diǎn)。[1]

雖然生物的種類很多，覆蓋很廣。但是由于用于生物樣放射性分析的樣品要具有代表性、指示性（生物界中，能夠高度濃集環(huán)境中的放射性物質(zhì)的生物稱為指示生物。）的等特點(diǎn)，同時(shí)還要選擇一些當(dāng)?shù)叵M(fèi)人群較大的可食性類別的生物樣品。

下面列舉我們實(shí)驗(yàn)室中通常會(huì)進(jìn)行采樣、前處理、測(cè)量分析的樣品：

1.1動(dòng)物樣品

動(dòng)物，生物的一個(gè)種類。它們一般以有機(jī)物為食，能感覺、可運(yùn)動(dòng)之物。動(dòng)物。不能將無機(jī)物合成有機(jī)物，只能以有機(jī)物為食物。動(dòng)物具有與植物不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能。 [1]

1.1.1陸地動(dòng)物樣

通常陸地生物樣我們選取雞肉作為分析對(duì)象。雞是一種家禽，家雞源出于野生的原雞，其馴化歷史至少約4000年。所以由于雞是我國傳統(tǒng)的受廣大群眾歡迎、消費(fèi)較多的食用家禽，而且所食用的雞通常飼養(yǎng)一年，比較能代表當(dāng)?shù)乇灸甓鹊姆派湫宰兓闆r。

1.1.2水中動(dòng)物樣

水中生物樣，即是生活在水中的動(dòng)物。通常又可以分為魚類、甲殼類、貝類等，我們所研究的類別主要是魚類、甲殼類、貝類。采集的原則也依然是食用人群較多的、當(dāng)?shù)厮w里所產(chǎn)出的樣品。

采集的魚類樣品主要有：1、海洋：鱸魚和各種品種進(jìn)行混合的雜魚；2、淡水水庫中的品種混合的淡水魚。

采集的甲殼類樣品主要有：蝦。

采集的貝殼類樣品主要有：牡蠣、文蛤。

1.2植物

生物的一大類，多以無機(jī)物為養(yǎng)料，沒有感覺。植物都固定于一個(gè)地點(diǎn)，利用光合作用從簡(jiǎn)單無機(jī)營養(yǎng)制造自己的食物，并貯藏能量。植物細(xì)胞有堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，起支撐作用，綠色植物是食物的主要來源。[1]

1.2.1 陸地植物樣

陸地上的植物樣進(jìn)行樣品采集時(shí)通常是選擇陸地上的指示生物和其余一些的可食用植物。

陸地指示生物有松針、艾高等野草。我們通常選擇松針，松針的采集原則上采集兩年生葉，要選擇樹高4m以下，樹干直徑小于10cm的年輕樹，并且尚未經(jīng)過人工修枝，在每棵樹上采集一部分。也有時(shí)會(huì)附加上當(dāng)?shù)胤N植較多的品種，如桉樹葉等。

可食用的植物樣品類別主要有：水果類的香蕉、蔬菜類的紅薯葉、根莖類的紅薯、喬本科的玉米、糧食類大米。

1.2.2 海洋植物樣

海洋指示生物有紫殼菜、馬尾藻等。我們通常選擇馬尾藻作為分析對(duì)象，而且采樣地點(diǎn)選在有流出物排放的附近海域。

此外還增加了當(dāng)?shù)靥赜械暮Ｑ笾参锛t樹林作為分析對(duì)象。

2.樣品的前處理方法

2.1植物類前處理方法

植物類樣品的前處理依據(jù)可食用和不可食用這兩種屬性進(jìn)行分類處理。

所有可食用的植物生物樣的處理：選取植物樣的可食用部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。如玉米只選取可食用的玉米粒、香蕉選擇其果肉，而紅薯葉、紅薯、大米這些因其都可食用則可以直接進(jìn)行下一步處理不需去除不可食用部分。

不可食用的植物生物樣的處理：需去除其枝條，只留下葉子部分進(jìn)行下一步處理。由于不可食用的植物生物樣我們所選擇的是指示性生物松針、桉樹葉、紅樹林葉等，故預(yù)處理原則上不需要進(jìn)行水洗。

2.2動(dòng)物類前處理方法

動(dòng)物類的生物樣都是選取了可食用的動(dòng)物，所有前處理的原則都是選取可食用部分。雞：去除其雞頭、雞翅、雞腳、雞骨架、皮下脂肪；魚類：大型的魚類需進(jìn)行去魚頭去魚骨；甲殼類：如蝦可直接進(jìn)行下一步前處理；貝殼類：直接去除外部的貝殼，留下內(nèi)部的軟體。

2.3樣品的烘干

將不能直接測(cè)量的鮮樣適當(dāng)弄碎，進(jìn)行冷凍干燥或者放入干凈的搪瓷盤內(nèi)置于烘箱中，徐徐加溫至105℃，在該溫度下烘十幾至幾十小時(shí)至干，然后稱重并求出鮮干比。[2]

3.樣品的炭化灰化

經(jīng)過烘干前處理后的上述樣品，還仍然需要進(jìn)行進(jìn)一步的灰化濃縮才能達(dá)到制成可以測(cè)量的樣品的條件?；一姆绞街饕懈墒交一袷交一虻蜏鼗一?。由于要達(dá)到高純鍺γ譜儀測(cè)量的樣品量時(shí)，是需要大量的鮮樣的。所以我們采用的灰化方式是干式灰化。

灰化時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，在開始的炭化階段應(yīng)慢慢升溫，防止著火，面對(duì)脂肪多的樣品可以加蓋并留有適當(dāng)縫隙或皂化后炭化。在炭化完成后再升溫到所需要的高溫下，繼續(xù)灰化十幾個(gè)小時(shí)至幾十個(gè)小時(shí)，直到樣品稱為含炭量最少的灰。其中特別要注意的是這個(gè)最高的溫度應(yīng)該要低于所要分析的核素?fù)]發(fā)的臨界溫度。[3]

下面表1給出常處理的各類樣品灰化時(shí)初始著火臨界溫度和鮮灰比以供參考：

4.總結(jié)

生物樣品的前處理應(yīng)該認(rèn)真按照類別要求進(jìn)行前處理，而后控制烘干溫度在105℃。接著根據(jù)著火溫度來設(shè)置炭化的溫度，炭化的時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)些以確保炭化完全，再升溫至高溫后保持一定時(shí)間達(dá)到測(cè)量所需生物灰的條件。以上是工作中所積累的心得與方法相結(jié)合的淺談，如有不當(dāng)，歡迎指正。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國知網(wǎng)百科中關(guān)于“生命體”.、“動(dòng)物”、“植物”的詞條.

[2] GB/T 16145-1995， 生物樣品中放射性核素的γ能譜分析方法[S].

[3] 許家昂，朱建國，陳英民，李福生，宋鋼，鄧大平.生物樣品～（137）Cs γ能譜測(cè)定結(jié)果[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志，2006（04）：391+395.