海產(chǎn)品中氚的測定管式燃燒法

ICS13.280

CCSZ33

BPMA

北京預(yù)防醫(yī)學(xué)會團體標(biāo)準(zhǔn)

T/XXXXXXX—XXXX

海產(chǎn)品中氚的測定管式燃燒法

Determinationoftritiuminmarineproductstubefurnaceoxidationcombustion

method

（征求意見稿）

（本草案完成時間：2023年8月31日）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

發(fā)布

T/XXXXXXX—XXXX

海產(chǎn)品中氚的測定管式燃燒法

1范圍

本文件規(guī)定了管式燃燒法分析和測定海產(chǎn)品中氚的方法和步驟。

本文件適用于魚、蝦、蟹、貝、藻類等海產(chǎn)品中氚的測定。水產(chǎn)品中氚的測定可參考使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T10259液體閃爍計數(shù)器

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

管式燃燒法tubefurnaceoxidationcombustionmethod

經(jīng)冷凍干燥后的海產(chǎn)品樣品置于管式氧化燃燒裝置中，在氧氣、氮氣等混合氣體的流動氛圍內(nèi)，加

熱氧化燃燒，產(chǎn)生的水蒸氣被冷凝，實現(xiàn)海產(chǎn)品中有機氚的收集。

組織自由水氚tissuefreewatertritium，TFWT

海產(chǎn)品內(nèi)不與其他組織成分相結(jié)合的游離態(tài)水中氚通常稱為組織自由水氚。本標(biāo)準(zhǔn)組織自由水氚

樣品指生物鮮樣經(jīng)真空冷凍干燥處理后收集的液態(tài)水樣品中的氚。

有機結(jié)合氚organicallyboundtritium，OBT

海產(chǎn)品內(nèi)以氫鍵形式與蛋白質(zhì)、多糖、磷脂等固體物質(zhì)相結(jié)合存在的氚。本標(biāo)準(zhǔn)中的有機結(jié)合氚樣

品指真空冷凍干燥或烘箱烘干后獲取的海產(chǎn)品干樣經(jīng)管式氧化燃燒后收集的液態(tài)水樣品中的氚。

探測效率detectionefficiency

在一定的探測條件下，測到的粒子數(shù)與在同一時間間隔內(nèi)輻射源發(fā)射出的該種粒子總數(shù)的比值。

干鮮比ratioofdrytofresh

1000g海產(chǎn)品鮮樣經(jīng)干燥處理后所得的干重（g）與海產(chǎn)品鮮樣質(zhì)量（g）的比值，單位為g/g。

4方法原理

海產(chǎn)品鮮樣經(jīng)真空冷凍后，存在于組織、細胞和細胞間隙中游離態(tài)的水結(jié)冰，利用升華原理，固態(tài)

冰升華為水蒸氣，再經(jīng)過冷凍和解凍后，成為組織自由水，經(jīng)純化后與閃爍液混勻，用液體閃爍計數(shù)器

測定樣品中組織自由水氚的含量。

干燥后的海產(chǎn)品樣品放入管式氧化燃燒裝置中，通入設(shè)定比例的氧氣、氮氣等混合氣體，預(yù)設(shè)升溫

程序，加熱氧化燃燒，海產(chǎn)品中有機結(jié)合氚轉(zhuǎn)化成水蒸汽后通過冷凝收集形成冷凝水。冷凝水中加入高

錳酸鉀和碳酸鈉后常壓蒸餾，純化所得水樣品與閃爍液混勻，用液體閃爍計數(shù)器測定樣品中有機結(jié)合氚

的含量。

5試劑和材料

高錳酸鉀（KMnO4）。

1

T/XXXXXXX—XXXX

無水碳酸鈉（Na2CO3）。

葡萄糖（C6H12O6）。

2,5-二苯基惡唑，簡稱PPO，閃爍純。

1,4-二[2-(4-甲基-5-苯基惡唑)]苯，簡稱POPOP，閃爍純。

甲苯（C6H5CH3）。

聚乙二醇辛基苯基醚，TritonX-100。

閃爍液：取6.000gPPO（見5.5）和0.300gPOPOP（見5.5）放入1000ml容量瓶中，用甲苯（見

5.6）和TritonX-100（見5.7）體積比2.5:1的混合溶劑稀釋至刻度。搖勻后放入暗箱保存。也可購買

市售的應(yīng)用于氚測量的商用閃爍液。

高純氮氣。

高純氧氣。

氚標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)國內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)認定或計量檢定機構(gòu)檢定，并持有相應(yīng)的活度濃度證明。

氚本底水：深地下水、低水平礦泉水或冰川水。

6儀器和設(shè)備

真空冷凍干燥機，冷阱溫度-70℃±10℃。

管式氧化燃燒裝置，溫度可達1000℃±10℃。

液體閃爍計數(shù)器：儀器性能指標(biāo)滿足GB/T10259的要求。

電解濃集裝置。

分析天平，感量1mg。

蒸餾燒瓶，50mL，配套蛇形冷凝管和電加熱套等。

蒸餾燒瓶，500mL，配套蛇形冷凝管和電加熱套等。

冷凍干燥設(shè)備。

電導(dǎo)率儀。

酸度計。

粉碎機。

冷阱。

烘箱。

生物水分儀。

樣品瓶，聚乙烯、聚四氟乙烯或低鉀玻璃，20mL。

一般實驗室常用儀器和設(shè)備，如冰箱、燒杯等。

7樣品采集與制備

樣品的采集與保存

采集海產(chǎn)品可食部分作為分析樣品，如需洗滌的樣品，用水迅速清洗，洗凈后用清潔干布擦去表面

水分或晾干至表面水分除凈，立即稱量。

若樣品不能及時處理，應(yīng)于0℃～4℃保鮮。記錄樣品名稱、采樣時間、采樣地點及鮮重等相關(guān)信

息。

樣品的制備

7.2.1組織自由水氚樣品的制備

7.2.1.1真空冷凍干燥

取1.0kg鮮樣，切成薄片或塊狀，放入真空冷凍干燥設(shè)備中，冷凍干燥至樣品恒重，分別收集凍干

后的海產(chǎn)品干樣和冷阱中的液態(tài)水。

7.2.1.2組織自由水純化

2

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量取300mL冷阱中組織自由水樣品至蒸餾燒瓶（見6.7）中，加入少量（約0.1g）高錳酸鉀，常壓蒸

餾，收集中間部分餾出液，密封保存，待用。

對使用固體聚合物電解質(zhì)電解濃集裝置（見6.4）進行電解濃集的樣品，需要將常壓蒸餾后的樣品

經(jīng)離子交換柱處理，使電導(dǎo)率滿足電解濃集裝置要求后再進行電解濃集，密封保存，待用。

7.2.1.3海產(chǎn)品含水率的測定

取5g～15g混勻的海產(chǎn)品鮮樣，放入生物水分儀（見6.14）樣品盤內(nèi)，均勻攤開，測量自由水占生

物鮮樣的質(zhì)量分數(shù),即為海產(chǎn)品的含水率。或可將海產(chǎn)品鮮樣置于105℃烘箱內(nèi)，烘至恒重后，稱量海產(chǎn)

品前后質(zhì)量差，計算海產(chǎn)品的含水率。也可將海產(chǎn)品鮮樣置于真空冷凍干燥設(shè)備中，冷凍干燥至樣品恒

重后，稱量海產(chǎn)品前后質(zhì)量差，計算海產(chǎn)品的含水率。

7.2.2有機結(jié)合氚樣品的制備

7.2.2.1樣品預(yù)處理

烘箱105℃下烘烤至恒重或真空冷凍干燥至恒重的海產(chǎn)品干樣用粉碎機（見6.11）磨粉后備用。

7.2.2.2氧化燃燒裝置的準(zhǔn)備

將催化劑（銅絲或者鉑）裝入氧化燃燒裝置高溫催化區(qū)（圖1）。取兩個潔凈的水蒸氣吸收瓶，稱

重，置于冷阱中（見6.12）于-2℃～-3℃冷卻。按圖1將氧化燃燒裝置和各部件連接起來。

A:回收區(qū)B:氧化燃燒區(qū)C:催化區(qū)

圖1管式氧化燃燒裝置示意圖

7.2.2.3氧化燃燒裝置的準(zhǔn)備

稱取30g海產(chǎn)品干粉樣裝入樣品燃燒舟內(nèi)，將盛有樣品的燃燒舟放入管式氧化燃燒裝置氧化燃燒區(qū)，

向管式氧化燃燒裝置中通入氧氣和氮氣，控制氣體流速在0.5L/min，通氣1min，去除氧化燃燒管內(nèi)空

氣。設(shè)置升溫程序，啟動升溫，調(diào)節(jié)氣體流速。待樣品完全氧化燃燒后，切斷電源，停止通氣。典型海

產(chǎn)品氧化燃燒升溫程序及氧氣和氮氣流速調(diào)節(jié)設(shè)定可參考附表B.1。

7.2.2.4有機結(jié)合氚的收集

樣品經(jīng)氧化燃燒產(chǎn)生的有機結(jié)合氚經(jīng)冷阱中的吸收瓶收集，稱量吸收瓶中冷凝水的質(zhì)量，收集冷凝

水，待用。

7.2.2.5有機結(jié)合氚的純化

3

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在所收集的冷凝水中加入少量無水碳酸鈉（見5.2），調(diào)節(jié)溶液的pH值至7左右，轉(zhuǎn)入蒸餾燒瓶（見

6.6），加入少量高錳酸鉀（見5.1），于95℃氧化回流1h，然后105℃常壓蒸餾收集餾出液。

7.2.2.6氧化燃燒裝置回收率的測定

稱取30g葡萄糖粉末（見5.3）按照7.2.2.2-7.2.2.4方法操作，通過稱量水蒸汽吸收瓶前后質(zhì)量

差，獲得收集的水分質(zhì)量，與理論上生成的水分質(zhì)量比較，計算裝置對有機氚的回收率。氧化燃燒裝

置回收率采用公式（1）計算。

1.67×?

?=H2O·········································································(1)

?C6H12O6

式中：

Y—氧化燃燒裝置對有機結(jié)合氚的回收率；

—葡糖糖氧化燃燒后收集的水樣質(zhì)量，g；

?H2O

—加入的葡萄糖的質(zhì)量，一般取30g。

?C6H12O6

8樣品測量

氚本底樣品的制備

取氚本底水（見5.12）300mL放入蒸餾燒瓶中（見6.7）中，然后向蒸餾燒瓶中加入1g高錳酸鉀（見

5.1）。加熱蒸餾，將剛開始蒸出的幾毫升蒸餾液棄去，然后將蒸餾液收集于磨口塞玻璃瓶中，密封保

存。

取8mL經(jīng)處理的氚本底水和12mL閃爍液（見5.8）置于20mL樣品瓶（見6.15）中作為本底樣品，搖

蕩混合均勻，于暗處放置12h。

氚標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備

取8mL氚標(biāo)準(zhǔn)溶液（見5.11）和12mL閃爍液（見5.8）置于20mL樣品瓶中（見6.15）作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，

搖蕩混合均勻，于暗處放置12h。

待測樣品制備

稱取8mL純化后的組織自由水氚或有機結(jié)合氚樣品和12mL閃爍液（見5.8）置于20mL樣品瓶（見

6.15）中作為待測組織自由水氚樣品或有機結(jié)合氚樣品，搖蕩混合均勻，于暗處放置12h。

測量

制備好的本底樣品，標(biāo)準(zhǔn)樣品，待測樣品放入液體閃爍計數(shù)器中（見6.3），選擇低能氚測量模式，

本底樣品、標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測樣品測量時間不少于1000min。

探測效率計算

液體閃爍計數(shù)器探測效率采用公式（2）計算。

???

?=rb············································································(2)

60×?

式中：

E—儀器探測效率；

nr—標(biāo)準(zhǔn)樣品計數(shù)率，cpm；

nb—本底樣品計數(shù)率，cpm；

D—加入到標(biāo)準(zhǔn)樣品中氚的活度，Bq。

9結(jié)果的計算

海產(chǎn)品中常壓蒸餾組織自由水氚比活度

4

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海產(chǎn)品中常壓蒸餾組織自由水氚比活度采用公式（3）計算。

(???)×?

?=TFWTb×1000···························································(3)

TFWT60×?×?

式中：

ATFWT—組織自由水氚比活度，Bq/(kg?鮮)；

nTFWR—組織自由水氚樣品計數(shù)率，cpm；

nb—本底計數(shù)率，cpm；

ω—樣品含水率；

m—氚測量所取水樣質(zhì)量，g；

E—儀器計數(shù)效率。

海產(chǎn)品中電解濃集組織自由水氚比活度

海產(chǎn)品中電解濃集組織自由水氚比活度采用公式（4）計算。

(???)×?

?=TFWTb×1000··························································(4)

TFWT60×?×?×?

式中：

η—電解濃集因子;

其余同公式（3）。

海產(chǎn)品中有機結(jié)合氚比活度

海產(chǎn)品中有機結(jié)合氚比活度采用公式（5）計算。

(???)×?×(1??)

?=OBTbOBT×1000····················································(5)

OBT60×?×?×?×?

式中：

AOBT—有機結(jié)合氚比活度，Bq/(kg?鮮)；

nOBT—有機結(jié)合氚樣品計數(shù)率，cpm；

mOBT—樣品氧化燃燒后生成水的質(zhì)量，g；

Y—氧化燃燒裝置對有機結(jié)合氚的回收率；

M—氧化燃燒時海產(chǎn)品干粉的質(zhì)量，g；

其余同公式（3）。

5

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A

A

附錄A

（資料性）

探測下限和不確定度

A.1海產(chǎn)品中常壓蒸餾組織自由水氚探測下限

海產(chǎn)品中常壓蒸餾組織自由水氚探測下限采用式（A.1）計算。

?b

4.65√×?H

?b

?D(????)=×1000·····················································(A.1)

60×?H×?H

式中：

LD（TFWT）—海產(chǎn)品中組織自由水氚探測下限，Bq/(kg?鮮)；

Nb—氚本底樣品計數(shù)率，cpm；

tb—氚本底樣品測量時間，min；

ωH—海產(chǎn)品的含水率;

mH—氚測量所量取的水樣質(zhì)量，g；

EH—儀器對氚的探測效率。

A.2海產(chǎn)品中電解濃集組織自由水氚探測下限

海產(chǎn)品中電解濃集組織自由水氚探測下限采用式（A.2）計算。

?b

4.65√×?H

?b

?D(????)=×1000····················································(A.2)

60×?H×?H×?

式中：

η—電解濃集因子;

其余同公式（A.1）。

A.3海產(chǎn)品中組有機結(jié)合氚探測下限

海產(chǎn)品中組有機結(jié)合氚的探測下限采用式（A.3）計算。

?b

4.65√×?OBT(1??H)

?b

?D(???)=×1000···············································(A.3)

60×?H×?H×?H×?

式中：

LD(OBT)—海產(chǎn)品中有機結(jié)合氚探測下限，Bq/(kg?鮮)；

mOBT—海產(chǎn)品氧化燃燒后產(chǎn)生的水樣質(zhì)量，g；

YH—氧化燃燒裝置對有機結(jié)合氚的回收率；

M—氧化燃燒時海產(chǎn)品干粉的質(zhì)量，g；

其余同公式（A.1）。

A.4不確定度

測量結(jié)果的不確定度的各分量包括采用A類評定方法或B類評定方法求出分量。A類方法指通過統(tǒng)計

方法計算得出，主要貢獻是計數(shù)率統(tǒng)計誤差。B類方法是指非A類評定方法，例如標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度，

稱量的不確定度等。各不確定度分量ui采用“方和根”法合成得到合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc。

計數(shù)率的A類不確定度uA,r采用式（A.4）計算。

??

√x+b

?x?b

?A,r=······································································(A.4)

?x??b

式中：

uA,r—計數(shù)率引起的A類不確定度；

6

T/XXXXXXX—XXXX

Nx—樣品計數(shù)率，cpm；

Nb—本底計數(shù)率，cpm；

tx—樣品計數(shù)時間，min；

tb—本底計數(shù)時間，min。

合成不確定度采用式uc,r（A.5）計算。

22222

?c,r=√?A,r+?B,r,1+?B,r,2+?B,r,i+,……+?B,r,n··································(A.5)

式中：

uc,r—合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

uA,r—A類不確定度；

uB,r,i—B類不確定分量。

擴展不確定度采用式（A.6）計算。

?=??c,r········································································(A.6)

式中：

U—擴展不確定度；

k—包含因子，一般取2，相應(yīng)置信度約為95%；

7

T/XXXXXXX—XXXX

B

B

附錄B

（資料性）

海產(chǎn)品氧化燃燒程序設(shè)定

海產(chǎn)品氧化燃燒時，催化區(qū)溫度設(shè)置為750℃，回收區(qū)溫度設(shè)置為400℃。氧化燃燒區(qū)升溫程序見

表B.1。

表B.1海產(chǎn)品氧化燃燒區(qū)升溫程序及氣體調(diào)節(jié)

階段溫度升溫速率℃/min或保催化區(qū)O2燃燒區(qū)N2燃燒區(qū)O2

℃溫時間minL/minL/minL/min

11605℃/min0.20.40.1

216030min0.20.40.1

32601.5℃/min0.20.40.1

426060min0.20.40.1

54001.5℃/min0.20.40.1

640060min0.20.10.4

76005℃/min0.20.10.4

860040min0.20.10.4

8

T/XXXXXXX—XXXX

參考文獻

[1]GB12375—1990水中氚的分析方法

9

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由北京市疾病預(yù)防控制中心提出。

本文件由北京市預(yù)防醫(yī)學(xué)會歸口。

本文件起草單位：北京市疾病預(yù)防控制中心，福建省職業(yè)病與化學(xué)中毒預(yù)防控制中心，核工業(yè)北京

地質(zhì)研究院。

本文件主要起草人：王歡，馬永忠，孫亞茹，姚美男，白斌，張燕，鄭琪珊，王鐵健，田飛。

I

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海產(chǎn)品中氚的測定管式燃燒法

1范圍

本文件規(guī)定了管式燃燒法分析和測定海產(chǎn)品中氚的方法和步驟。

本文件適用于魚、蝦、蟹、貝、藻類等海產(chǎn)品中氚的測定。水產(chǎn)品中氚的測定可參考使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T10259液體閃爍計數(shù)器

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

管式燃燒法tubefurnaceoxidationcombustionmethod

經(jīng)冷凍干燥后的海產(chǎn)品樣品置于管式氧化燃燒裝置中，在氧氣、氮氣等混合氣體的流動氛圍內(nèi)，加

熱氧化燃燒，產(chǎn)生的水蒸氣被冷凝，實現(xiàn)海產(chǎn)品中有機氚的收集。

組織自由水氚tissuefreewatertritium，TFWT

海產(chǎn)品內(nèi)不與其他組織成分相結(jié)合的游離態(tài)水中氚通常稱為組織自由水氚。本標(biāo)準(zhǔn)組織自由水氚

樣品指生物鮮樣經(jīng)真空冷凍干燥處理后收集的液態(tài)水樣品中的氚。

有機結(jié)合氚organicallyboundtritium，OBT

海產(chǎn)品內(nèi)以氫鍵形式與蛋白質(zhì)、多糖、磷脂等固體物質(zhì)相結(jié)合存在的氚。本標(biāo)準(zhǔn)中的有機結(jié)合氚樣

品指真空冷凍干燥或烘箱烘干后獲取的海產(chǎn)品干樣經(jīng)管式氧化燃燒后收集的液態(tài)水樣品中的氚。

探測效率detectionefficiency

在一定的探測條件下，測到的粒子數(shù)與在同一時間間隔內(nèi)輻射源發(fā)射出的該種粒子總數(shù)的比值。

干鮮比ratioofdrytofresh

1000g海產(chǎn)品鮮樣經(jīng)干燥處理后所得的干重（g）與海產(chǎn)品鮮樣質(zhì)量（g）的比值，單位為g/g。

4方法原理

海產(chǎn)品鮮樣經(jīng)真空冷凍后，存在于組織、細胞和細胞間隙中游離態(tài)的水結(jié)冰，利用升華原理，固態(tài)

冰升華為水蒸氣，再經(jīng)過冷凍和解凍后，成為組織自由水，經(jīng)純化后與閃爍液混勻，用液體閃爍計數(shù)器

測定樣品中組織自由水氚的含量。

干燥后的海產(chǎn)品樣品放入管式氧化燃燒裝置中，通入設(shè)定比例的氧氣、氮氣等混合氣體，預(yù)設(shè)升溫

程序，加熱氧化燃燒，海產(chǎn)品中有機結(jié)合氚轉(zhuǎn)化成水蒸汽后通過冷凝收集形成冷凝水。冷凝水中加入高

錳酸鉀和碳酸鈉后常壓蒸餾，純化所得水樣品與閃爍液混勻，用液體閃爍計數(shù)器測定樣品中有機結(jié)合氚

的含量。

5試劑和材料

高錳酸鉀（KMnO4）。

1

T/XXXXXXX—XXXX

無水碳酸鈉（Na2CO3）。

葡萄糖（C6H12O6）。

2,5-二苯基惡唑，簡稱PPO，閃爍純。

1,4-二[2-(4-甲基-5-苯基惡唑)]苯，簡稱POPOP，閃爍純。

甲苯（C6H5CH3）。

聚乙二醇辛基苯基醚，TritonX-100。

閃爍液：取6.000gPPO（見5.5）和0.300gPOPOP（見5.5）放入1000ml容量瓶中，用甲苯（見

5.6）和TritonX-100（見5.7）體積比2.5:1的混合溶劑稀釋至刻度。搖勻后放入暗箱保存。也可購買

市售的應(yīng)用于氚測量的商用閃爍液。

高純氮氣。

高純氧氣。

氚標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)國內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)認定或計量檢定機構(gòu)檢定，并持有相應(yīng)的活度濃度證明。

氚本底水：深地下水、低水平礦泉水或冰川水。

6儀器和設(shè)備

真空冷凍干燥機，冷阱溫度-70℃±10℃。

管式氧化燃燒裝置，溫度可達1000℃±10℃。

液體閃爍計數(shù)器：儀器性能指標(biāo)滿足GB/T10259的要求。

電解濃集裝置。

分析天平，感量1mg。

蒸餾燒瓶，50mL，配套蛇形冷凝管和電加熱套等。

蒸餾燒瓶，500mL，配套蛇形冷凝管和電加熱套等。

冷凍干燥設(shè)備。

電導(dǎo)率儀。

酸度計。

粉碎機。

冷阱。