2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)內(nèi)種植水稻和玉米放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

徐德鯤，程遙，史笑奢

（1.吉林省職業(yè)病防治院，吉林 長(zhǎng)春；2.長(zhǎng)春市第二醫(yī)院，吉林 長(zhǎng)春）

0 引言

水稻和玉米是長(zhǎng)春地區(qū)的主要糧食作物。長(zhǎng)春市轄區(qū)內(nèi)種植水稻為溫帶粳稻，稻米米粒營養(yǎng)豐富，富含多種微量元素和維生素B、氨基酸等，是本地居民的主要食物。長(zhǎng)春市轄區(qū)內(nèi)種植的玉米為重要商品糧，同時(shí)也是本地區(qū)玉米加工產(chǎn)業(yè)的重要原料。對(duì)長(zhǎng)春市轄區(qū)內(nèi)種植的水稻和玉米進(jìn)行人工放射性核素和天然放射性核素監(jiān)測(cè)是吉林省食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是發(fā)現(xiàn)食品安全風(fēng)險(xiǎn)隱患的重要依據(jù)。本研究對(duì)2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)內(nèi)固定地點(diǎn)當(dāng)年種植收獲的水稻和玉米樣品中的天然放射性核素和人工放射性核素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為食品放射性安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)，滿足應(yīng)急監(jiān)測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)的需要。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

于長(zhǎng)春市轄區(qū)內(nèi)糧食主產(chǎn)區(qū)采集當(dāng)年種植收獲的水稻和玉米晾曬風(fēng)干的籽實(shí)各1 份，每份凈重15 kg。每年樣品采集時(shí)間為當(dāng)年10 月下旬收獲期，采樣地點(diǎn)固定。

1.2 樣品制備

依據(jù)文獻(xiàn)[1]制備樣品：水稻和玉米經(jīng)馬弗爐持續(xù)炭化灰化，冷卻至常溫，將灰化后的樣品灰密封平衡40 d，然后裝入φ75×h35 mm 規(guī)格圓柱形樣品盒進(jìn)行高純鍺γ 能譜儀核素檢測(cè)。

1.3 儀器設(shè)備

樣品測(cè)量采用實(shí)驗(yàn)室HPGe γ 能譜儀進(jìn)行，年度樣品分析的γ 能譜儀均為美國CANBERRA 公司生產(chǎn)的BE5030寬能型低本底高純鍺γ 譜儀，相對(duì)于3″×3″NaI（TI）晶體的探測(cè)效率為50.5%，對(duì)60Co 1332keVγ 射線的能量分辨率為1.65 keV，測(cè)量24 h 的積分本底為53 cpm（50～2000 keV）。測(cè)量時(shí)探測(cè)器置于壁厚16.5 cm、內(nèi)腔Φ23 cm×35 cm 的復(fù)合屏蔽鉛室內(nèi)。

1.4 核素分析方法

所有樣品均進(jìn)行137Cs、134CS、110mAg、58Co、60Co、238U、232Th、226Ra 和40K 的高純鍺γ 譜核素分析。

測(cè)量方法：測(cè)量樣品前后各測(cè)一次空樣品盒本底，然后取平均值，測(cè)量時(shí)間為24 h 以上；樣品譜獲取時(shí)間均為24 h（86400 s）以上[2]。

分析方法：核素238U、232Th、137Cs、226Ra 和40K 采用全能峰相對(duì)比較法進(jìn)行分析； 核素134CS、110mAg、58Co 和60Co 采用全能峰效率曲線法進(jìn)行分析。

全能峰相對(duì)比較法詳細(xì)計(jì)算過程為[3]：（1）利用計(jì)算機(jī)解譜方法，計(jì)算出體標(biāo)準(zhǔn)源和樣品譜中各特征峰的全能峰凈面積。被測(cè)樣品中的核素活度濃度計(jì)算時(shí)，涉及被測(cè)樣品所用的采樣量，需將結(jié)果折算到采樣時(shí)的樣品量；（2）計(jì)算最終的活度結(jié)果為校正后的活度濃度；（3）計(jì)數(shù)不確定度；（4）計(jì)算擴(kuò)展不確定度，包括A 類不確定度和B 類不確定度；（5）計(jì)算樣品的探測(cè)下限。

全能峰效率曲線法為利用已有效率刻度曲線求出被測(cè)樣品中放射性核素的活度濃度，詳細(xì)計(jì)算過程為：（1）根據(jù)效率刻度后的效率曲線或效率曲線的擬合函數(shù)求出某特定能量γ 射線所對(duì)應(yīng)的效率值，被測(cè)樣品中的核素活度濃度計(jì)算時(shí)，涉及被測(cè)樣品所用的采樣量，需將結(jié)果折算到采樣時(shí)的樣品量；（2）計(jì)算最終的活度結(jié)果為校正后的活度濃度；（3）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；（4）計(jì)算擴(kuò)展不確定度；（5）計(jì)算樣品的探測(cè)下限。

1.5 質(zhì)量控制方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)，每年使用生物樣品標(biāo)準(zhǔn)刻度源進(jìn)行全能峰效率刻度；每年參加中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護(hù)與核安全醫(yī)學(xué)所組織的全國放射性核素γ 能譜分析檢測(cè)能力考核，年度考核結(jié)果均為合格；儀器按時(shí)檢定，確保在檢定有效期內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1～4。

表1 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植水稻人工放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（±s, Bq/kg，鮮重）

表1 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植水稻人工放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（±s, Bq/kg，鮮重）

年份 137Cs 134Cs 110mAg 58Co 60Co 2016 年 0.06±0.004 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.02 2017 年 2.26±0.07 ＜0.03 ＜0.04 ＜0.07 ＜0.15 2018 年 ＜0.04 ＜0.06 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.13

表2 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植水稻天然放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（±s, B q/k g，鮮重）

表2 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植水稻天然放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（±s, B q/k g，鮮重）

2016 年 2.02±0.20 0.22±0.02 0.13±0.01 45.98±3.87 2017 年 ＜0.06 ＜0.25 ＜0.35 9.11±0.08 2018 年 2.70±0.27 ＜0.15 3.45±0.32 6.37±0.54年份 238U 232Th 226Ra 40K

表3 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植玉米人工放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（±s, B q/k g，鮮重）

表3 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植玉米人工放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（±s, B q/k g，鮮重）

2016 年 ＜0.002 ＜0.003 ＜0.003 ＜0.004 ＜0.01 2017 年 1.89±0.07 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.02 ＜0.05 2018 年 3.07±0.21 ＜0.03 ＜0.03 ＜0.04 ＜0.08年份 137Cs 134Cs 110mAg 58Co 60Co

表4 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植玉米天然放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（± s , B q / k g ， 鮮 重）

表4 2016～2018 年長(zhǎng)春市轄區(qū)種植玉米天然放射性核素監(jiān)測(cè)結(jié)果（± s , B q / k g ， 鮮 重）

2016 年 0.52±0.05 ＜0.01 ＜0.01 12.11±1.02 2017 年 0.17±0.10 ＜0.03 1.20±0.09 6.54±0.08 2018 年 1.04±0.10 0.93±0.08 1.52±0.14 6.12±0.52年份 238U 232Th 226Ra 40K

3 結(jié)果分析

人工放射性核素137Cs 在2016 年和2017 年水稻樣品中檢出，其比活度范圍為（0.06±0.004）～（2.26±0.07）（Bq/kg，鮮重）。人工放射性核素134CS、110mAg、58Co 和60Co 在所有水稻樣品中均未檢出。天然放射性核素238U 在2016 年和2018 年水稻樣品中檢出，其比活度范圍為（2.02±0.20）～（2.70±0.27）（Bq/kg，鮮重）。天然放射性核素232Th 在2016年水稻樣品中檢出，其比活度為（0.22±0.02）（Bq/kg，鮮重）。天然放射性核素226Ra 在2016 年和2018 年水稻樣品中檢出，其比活度范圍為（0.13±0.01）～（3.45±0.32）（Bq/kg，鮮重）。天然放射性核素40K 在所有水稻樣品中均檢出，其比活度范圍為（6.37±0.54）～（45.98±3.87）（Bq/kg，鮮重）。

人工放射性核素137Cs 在2017 年和2018 年玉米樣品中檢出，其比活度范圍為（1.89±0.07）～（3.07±0.21）（Bq/kg，鮮重）。人工放射性核素134CS、110mAg、58Co 和60Co在所有玉米樣品中均未檢出。天然放射性核素238U 在所有玉米樣品中均檢出，其比活度范圍為（0.17±0.10）～（1.04±0.10）（Bq/kg，鮮重）。天然放射性核素232Th 在2018年玉米樣品中檢出，其比活度為（0.93±0.08）（Bq/kg，鮮重）。天然放射性核素226Ra 在2017 年和2018 年玉米樣品中檢出，其比活度范圍為（1.20±0.09）～（1.52±0.14）（Bq/kg，鮮重）。天然放射性核素40K 在所有玉米樣品中均檢出，其比活度范圍為（6.12±0.52）～（12.11±1.02）（Bq/kg，鮮重）。

經(jīng)過測(cè)量分析，依《食品中放射性物質(zhì)限制濃度標(biāo)準(zhǔn)》（GB14882-1994）[4]判定，檢測(cè)水稻和玉米樣品中的137Cs、238U、232Th 和226Ra 均未超出限制濃度；40K 在所有樣品中均檢出。134CS、110mAg、58Co 和60Co 在所有樣品中均未檢出。

天然放射性核素238U、232Th、226Ra 和40K 存在于我們的生存環(huán)境中，生物樣品的物質(zhì)組成中就有這些核素，各生物樣品的物質(zhì)組成不同，這些核素的含量也不同，這點(diǎn)在檢測(cè)結(jié)果中得到驗(yàn)證。人工放射性核素137Cs 低于國家標(biāo)準(zhǔn)限制濃度，134CS、110mAg、58Co 和60Co 檢測(cè)結(jié)果低于檢測(cè)下限。