《水中铅-210的分析方法 α_β计数器法（征求意见稿）》编制说明.docx

《《水中铅-210的分析方法 α_β计数器法（征求意见稿）》编制说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《水中铅-210的分析方法 α_β计数器法（征求意见稿）》编制说明.docx（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、附件 5水中铅-210 的分析方法 /计数器法 (征求意见稿)编 制 说 明水中铅-210 的分析方法 / 计数器法标准编制组二二二年八月目 录1 项目背景11.1 任务来源11.2 工作过程12 标准制修订的必要性分析 22.1 铅-210 放射性的环境危害 22.2 相关生态环境标准和生态环境管理工作的需要33 国内外相关分析方法研究 43.1 主要国家、地区及国际组织相关分析方法研究43.2 国内相关分析方法研究63.3 文献资料研究74 标准制订的基本原则和技术路线 84.1 标准制订的基本原则94.2 标准制订的技术路线95. 方法研究报告115.1 方法研究的目标115.2 方法原

2、理115.3 试剂和材料115.4 仪器和设备125.5 样品采集与保存125.6 分析步骤135.7 结果计算与表示225.8 质量控制与保证245.9 地标推广使用过程中主要问题及解决措施286 方法验证296.1 方法验证方案296.2 方法验证过程及结论307 与开题报告的差异说明 308 标准征求意见稿技术审查情况 309 参考文献31附件 1：方法验证报告32i水中铅-210的分析方法 /计数器法(征求意见稿) 编制说明1 项目背景1.1 任务来源江苏省核与辐射安全监督管理中心于 2016 年承担了江苏省环保科研课题研究项目 水中铅-210 分析测定， 在此基础上，制订的水中铅-2

3、10 的测定 冠醚树脂色层法 (DB/T32 3584-2019) 地方标准于 2019 年 4 月 8 日正式颁布，4 月 30 日正式实施。该地 方标准推广使用后， 得到国内多家实验室运用，效果良好，技术成熟， 满足辐射环境监 测方法研究需要，2021 年 4 月， 我中心向生态环境部申请将该方法升级为国家生态环境 标准。根据生态环境部关于开展2022年度第二批国家生态环境标准实施工作的通知(环 办法规函2022205号) ，我中心作为子项目承担单位，负责水中铅-210的测定 冠 醚树脂色层法国家生态环境标准的制订工作，具体计划要求见下表。表 1-1 2022 年度第二批国家生态环境标准管

4、理项目项目统一编号子项目名称承担单位完成时限归口司局2022- 19水中铅-210的测定 冠醚树脂色层法江苏省核与辐射按监督管理 中心2023.12生态环境部 核一司1.2 工作过程接到国家生态环境标准制订任务后， 我中心立即成立了标准编制组，由中心技术骨 干和具备样品采集、前处理以及放射化学分析经验的人员承担本标准的研究和编制工 作。结合地方标准的制订和推广，编制组充分调研了国内外水中铅-210 的环境质量标准、 排放标准、前处理方法、测量方法、测量仪器、研究现状等内容；同时对国内相关单位 开展水中铅-210 检测过程中存在的问题、困难以及实际需求等情况进行收集和分析，论 证了水中铅-210

5、 分析方法标准制订的必要性， 确定了铅-210 分析方法的技术路线。结合近年来全国辐射环境监测要求， 参照核工业系统、全国海洋监测系统及卫生部 门水中铅测量开展情况， 编制组采集了饮用水、地表水、地下水、海水、工业排放废水 等各类水体，开展了实验室内水中铅-210 分析测量研究工作， 并对方法进行验证。2022年3月，编制组对国内外水中铅-210相关标准和文献进行了补充调研，对国内相 关单位开展水中铅-210检测以及地方标准推广使用过程中发现的问题和需求再次进行了 调研和分析，对水中铅-210分析方法进行了完善，编制标准文本草案、开题论证报告和 编制说明。2022年5月， 生态环境部核一司组织

6、召开项目开题论证报告审查会，邀请中国辐射1防护研究院、生态环境部核安全中心、辐射环境监测技术中心、广东省辐射环境监测中 心的五位专家参加评审， 论证委员会通过了该标准的开题论证。随后召开征求意见稿技 术审查会。会上，专家听取了编制组的汇报， 充分肯定了编制组的工作成果，一致同意 通过技术审查，同时提出以下建议和意见：1) 标准名称变更为水中铅-210的分析方法 / 计数器法； 2) 在文本中增加“术语和定义”，修改附录章节；在编制说明中补充 完善方法干扰因素和解决办法； 3) 参照 环境监测 分析方法标准制定技术导则 (HJ 168-2020) 等要求，对标准文本和编制说明进行编辑性修改。20

7、22年8月，根据技术审查意见， 编制组修改完善标准征求意见稿和编制说明。2 标准制修订的必要性分析2.1 铅-210 放射性的环境危害2.1.1 铅-210 放射性的基本理化性质铅-210 是天然放射系的成员之一，由铀-238 自然衰变而来(见图 2- 1：铀系衰变纲图) ，环境中的铅-210 主要来源于天然铀系衰变、核燃料循环过程、磷矿开采和磷肥生 产等，因此铅-210 广泛分布于自然界中。由于铅-210 是氡-222 的衰变链中半衰期最长的 放射性核素，而其它核素的半衰期都不到 1 小时，因此铅-210 是最主要的表面放射性污 染来源，地球表面的土壤、江河湖海的水体和植物表面都可检测到铅-

8、210 的存在1。铅-210，核素符号为 210Pb，原子序数为 82，原子质量数为 209.984，单位质量活度为 2.81012 Bq/g ，毒性分组为高毒组，半衰期：22.26 年。铅-210 发射 和 两种射线， 通过 衰变到铋-210，铋-210 再通过 衰变到钋-210，钋-210 再通过 衰变到稳定的同位素铅-206 (见图 2-2：铅-210 的衰变纲图)。 铅-210 的发射两种 粒子， 能量很低，最大能量分别为 15 keV (81 %)和 61 keV ( 19 %)， 射线能量为 46.5 keV，发射几率为 4.05 %2。图 2-1 铀系衰变纲图2图 2-2 铅-2

9、10 衰变纲图2.1.2 铅-210 的环境危害铅-210 广泛分布于自然界，是人类天然辐射本底的重要组成。根据文献， 大气中铅 -210 含量在(1.7769.62) 10-4 Bq/m3 ，雨水中铅-210 的平均浓度为 5 dpm/L，水体中 铅-210 活度浓度为 (0.110) mBq/L1。UNSCEAR (1993 年) 报告指出燃煤电厂逃逸 飞灰中铅-210 比活度为 930 Bq/kg (算术平均值)。环境中的铅-210 可通过吸入、食入、经皮肤、伤口接触等途径进入人体(其中吸入 和食入是铅-210 进入人体的重要途径) ，UNSCEAR (2000 年) 统计， 铅-210

10、 对不同年 龄个体经食入途径的年摄入量参考值为婴儿 11 Bq/a，儿童 21 Bq/a，成人 30 Bq/a，在中 国， 这一数值为 75110 Bq/a。水中铅-210 通过饮用及食物链进入人体所致的辐射照射 年有效剂量占天然辐射照射所致的年有效剂量比例较大， 己引起广泛关注。进入人体的铅-210 约 80.4 %沉积在骨骼中， 6.3 %沉积在肝中，13.3 %沉积在其他软 组织中，全身负荷量为 15.8 Bq。有实验表明日本人体内组织脏器中铅-210 的分布以在 骨、肝、肾中浓度最高，分别为 1.27 Bq/kg、0.56 Bq/kg、0.43 Bq/kg。铀矿工骨骼中铅-210 的含

11、量是普通居民的六十六倍1。铅-210 对人体的危害主要是内照射危害， 铅-210 发射的 粒子一部分直接打在细 胞的生物大分子上如(DNA 、RNA 等) ，使其受到损伤，另一部分 粒子先引起水分 子电离，生成各种自由基和活化分子(如 H+ 、OH- 、H2O2 、H2O+等) ，再通过这些产物 间接使生物大分子损伤。生物大分子的损伤可导致细胞代谢失常、功能和结构破坏乃至 死亡， 细胞损伤和死亡可导致组织和器官的原发损伤， 或通过神经和体液的作用引起机 体的继发损伤。 在六种天然放射性核素中，铅-210 对公众照射剂量贡献仅次于 40K。近年来，随着矿产资源的开发利用， 造成存在于矿物中的天然

12、放射性核素向周围扩 散 ，其中以废水形式排放到附近的地表水系的影响程度最为明显， 影响范围最广泛， 因此分析水中铅-210 的活度浓度，了解环境水是否受到放射性核素的污染，以及受到污 染后其污染范围和严重程度尤为重要。2.2 相关生态环境标准和生态环境管理工作的需要3国际上一直非常重视铅-210 的监测和防护。 2011 年， 世界卫生组织(WHO) 发布的饮 用水水质准则(第四版) ， 给出了饮用水中铅-210 的指导水平为 0.1 Bq/L；2013 年， 欧盟 委员会发布了关于生活饮用水中放射性物质要求的指令(也称为欧盟指令) ，给出铅-210 的 导出浓度为 0.2 Bq/L，同时要求

13、各成员国在 2015 年 11 月前将这一指令纳入本国的法规标准 体系实施。2014 年，国际原子能机构(IAEA) 发布国际辐射防护和辐射源安全基本安全 标准， 规定监管机构或其它有关主管部门必须考虑 WHO 出版的关于饮用水中所含放射性 核素的指导水平2 。2022 年，我国新发布的 生活饮用水卫生标准 (GB 5749-2022) ，在 给出饮用水中总 和总 放射性两项放射性指标指导值的基础上，明确“放射性指标超过指 导值(总 放射性在扣除钾-40 后仍然大于 1 Bq/L)后应进行核素分析和评价，判定能否饮 用” 3。为加强饮用水中放射性核素的分析，我国也在积极酝酿出台 饮用水中放射性

14、核素 指导水平国家标准，从发布的征求意见稿可知，饮用水中铅-210 含量拟给出 0.1 Bq/L 的指 导水平。我国以及世界各国对水中铅-210 放射性指导水平见表 2- 1。此外，我国生态环境部门也非常重视水、气溶胶、生物各类环境介质中铅-210 的监测。 2015 年，生态环境部启动水中铅-210 的测量， 并在 2017 年饮用水放射性水平调查任务中下 达铅-210 的测量。辐射环境监测技术规范(HJ 61-2021)明确规定开展地表水、饮用水 源地水和地下水中铅-210 的环境质量监测， 同时在伴生放射性矿辐射环境和流出物监测中， 提出了水中铅-210 的测量要求。表 2-1 世界各国对水中铅-210 放射性的指导水平标准名称指导水平生活饮用水卫生标准 (GB 5749-2022)放射性指标超过指导值(总放射性在扣除钾-40后仍然大于1Bq/L)后应进行核素分析和评价，判定能否饮用中国生活饮用水中放射性核素指导水平标准(征求意 见稿)0.1 Bq/L世界卫生组织(WHO) 饮用水水质准则(第四 版) 0.1 Bq/L欧盟委员会关于生活饮用水中放射性物质要求的指令0.2 Bq/L (导出浓度)3 国内外相关分析方法研究3.1 主要国家、地区及国际组织相关分析方法研究(1) 荷兰于 2007 年发布放射性测量 放射性核素铅