2016～2018 年長春市轄區內種植水稻和玉米放射性核素監測結果分析

徐德鯤，程遙，史笑奢

（1.吉林省職業病防治院，吉林 長春；2.長春市第二醫院，吉林 長春）

0 引言

水稻和玉米是長春地區的主要糧食作物。長春市轄區內種植水稻為溫帶粳稻，稻米米粒營養豐富，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。長春市轄區內種植的玉米為重要商品糧，同時也是本地區玉米加工產業的重要原料。對長春市轄區內種植的水稻和玉米進行人工放射性核素和天然放射性核素監測是吉林省食品安全風險監測的一項重要內容，監測數據是發現食品安全風險隱患的重要依據。本研究對2016～2018 年長春市轄區內固定地點當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行監測，為食品放射性安全風險評估提供科學依據，滿足應急監測結果評價的需要。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

于長春市轄區內糧食主產區采集當年種植收獲的水稻和玉米晾曬風干的籽實各1 份，每份凈重15 kg。每年樣品采集時間為當年10 月下旬收獲期，采樣地點固定。

1.2 樣品制備

依據文獻[1]制備樣品：水稻和玉米經馬弗爐持續炭化灰化，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 規格圓柱形樣品盒進行高純鍺γ 能譜儀核素檢測。

1.3 儀器設備

樣品測量采用實驗室HPGe γ 能譜儀進行，年度樣品分析的γ 能譜儀均為美國CANBERRA 公司生產的BE5030寬能型低本底高純鍺γ 譜儀，相對于3″×3″NaI（TI）晶體的探測效率為50.5%，對60Co 1332keVγ 射線的能量分辨率為1.65 keV，測量24 h 的積分本底為53 cpm（50～2000 keV）。測量時探測器置于壁厚16.5 cm、內腔Φ23 cm×35 cm 的復合屏蔽鉛室內。

1.4 核素分析方法

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

測量方法：測量樣品前后各測一次空樣品盒本底，然后取平均值，測量時間為24 h 以上；樣品譜獲取時間均為24 h（86400 s）以上[2]。

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

全能峰相對比較法詳細計算過程為[3]：（1）利用計算機解譜方法，計算出體標準源和樣品譜中各特征峰的全能峰凈面積。被測樣品中的核素活度濃度計算時，涉及被測樣品所用的采樣量，需將結果折算到采樣時的樣品量；（2）計算最終的活度結果為校正后的活度濃度；（3）計數不確定度；（4）計算擴展不確定度，包括A 類不確定度和B 類不確定度；（5）計算樣品的探測下限。

全能峰效率曲線法為利用已有效率刻度曲線求出被測樣品中放射性核素的活度濃度，詳細計算過程為：（1）根據效率刻度后的效率曲線或效率曲線的擬合函數求出某特定能量γ 射線所對應的效率值，被測樣品中的核素活度濃度計算時，涉及被測樣品所用的采樣量，需將結果折算到采樣時的樣品量；（2）計算最終的活度結果為校正后的活度濃度；（3）合成標準不確定度；（4）計算擴展不確定度；（5）計算樣品的探測下限。

1.5 質量控制方法

按照國家標準，每年使用生物樣品標準刻度源進行全能峰效率刻度；每年參加中國疾病預防控制中心輻射防護與核安全醫學所組織的全國放射性核素γ 能譜分析檢測能力考核，年度考核結果均為合格；儀器按時檢定，確保在檢定有效期內進行檢測。

2 監測結果

監測結果見表1～4。

表1 2016～2018 年長春市轄區種植水稻人工放射性核素監測結果（±s, Bq/kg，鮮重）

表1 2016～2018 年長春市轄區種植水稻人工放射性核素監測結果（±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 年長春市轄區種植水稻天然放射性核素監測結果（±s, B q/k g，鮮重）

表2 2016～2018 年長春市轄區種植水稻天然放射性核素監測結果（±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 年長春市轄區種植玉米人工放射性核素監測結果（±s, B q/k g，鮮重）

表3 2016～2018 年長春市轄區種植玉米人工放射性核素監測結果（±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 年長春市轄區種植玉米天然放射性核素監測結果（± s , B q / k g ， 鮮 重）

表4 2016～2018 年長春市轄區種植玉米天然放射性核素監測結果（± 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）。

經過測量分析，依《食品中放射性物質限制濃度標準》（GB14882-1994）[4]判定，檢測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境中，生物樣品的物質組成中就有這些核素，各生物樣品的物質組成不同，這些核素的含量也不同，這點在檢測結果中得到驗證。人工放射性核素137Cs 低于國家標準限制濃度，134CS、110mAg、58Co 和60Co 檢測結果低于檢測下限。