水、牛奶、植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法(HJ 841-2017代替GB-T13272-91GB-T14674-93GB-T13273-91)

目??次

前言············································································Ⅱ

1適用范圍········································································1

2方法提要········································································1

3試劑和材料········································································1

4儀器設(shè)備········································································2

5采樣···········································································3

6分析步驟········································································3

7測量和計算······································································6

8方法探測下限的計算········································································9

9質(zhì)量控制·······································································11

附錄A（資料性附錄）正確使用本標準的說明··········································13

附錄B（資料性附錄）設(shè)備圖·······················································14

I

前??言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國放射性污染防治法》，加強環(huán)境質(zhì)

量管理，規(guī)范環(huán)境監(jiān)測方法，制定本標準。

本標準規(guī)定了水、牛奶、植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法。

本標準對《水中碘-131的分析方法》(GB/T13272–91）、《牛奶中碘-131的分析方法》

(GB/T14674–93）、《植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法》(GB/T13273–91）進行了整合，其

主要技術(shù)內(nèi)容與原標準基本一致。

《水中碘-131的分析方法》(GB/T13272–91）首次發(fā)布于1991年，《牛奶中碘-131的分析方

法》(GB/T14674–93）首次發(fā)布于1993年，《植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法》

(GB/T13273–91）首次發(fā)布于1991年，標準起草單位均為中國原子能科學(xué)研究院。本次為第一次

修訂，修訂的主要內(nèi)容：

——將以上三項標準整合為一項標準；

——增加了γ譜儀的效率刻度；

——增加了方法探測下限的計算；

——在計算公式(1)、(4)、(7)、(8)中引入測量期間的衰變校正系數(shù)；

——對部分內(nèi)容表述進行了修訂。

本標準附錄A為資料性附錄。

本標準附錄B為資料性附錄。

自本標準實施之日起，《水中碘-131的分析方法》（GB/T13272–91）、《牛奶中碘-131的分析

方法》（GB/T14674–93）、《植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法》（GB/T13273–91）廢止。

本標準由環(huán)境保護部核設(shè)施安全監(jiān)管司、科技標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站、廣西壯族自治區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)督管理站

本標準環(huán)境保護部于2017年7月7日批準。

本標準自2017年8月1日起實施。

本標準由環(huán)境保護部解釋。

II

水、牛奶、植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法

1適用范圍

本標準規(guī)定了水、牛奶、植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法。

本標準適用于環(huán)境中水、牛奶、羊奶等液體奶類樣品和植物、動物甲狀腺中碘-131活度濃度的

分析。

2方法提要

水和牛奶樣品中碘-131，用強堿性陰離子交換樹脂濃集、次氯酸鈉解吸、四氯化碳萃取、亞硫

酸氫鈉還原、水反萃、制成碘化銀沉淀樣。用低本底β測量儀或低本底γ譜儀測量。

植物樣品、動物甲狀腺中碘-131，用氫氧化物固定碘、過氧化氫助灰化、水浸取、四氯化碳萃

取、水反萃、制成碘化銀沉淀樣。用低本底β測量儀或低本底γ譜儀測量。

3試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準或?qū)I(yè)標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。

其他等級的試劑只要預(yù)先確定其具有足夠高的純度，使用時不會降低測定準確度即可使用。

3.1碘載體溶液

溶解13.070g碘化鉀于蒸餾水中，轉(zhuǎn)入1L容量瓶。加少許無水碳酸鈉，稀釋至刻度。

3.2碘-131參考溶液：核純；

3.3次氯酸鈉(NaClO)：活性氯含量5.2%以上,低溫下保存；

3.4次氯酸鈉(NaClO)：活性氯含量2.6%以上,低溫下保存；

3.5四氯化碳(CCl4)：質(zhì)量濃度99.5%；

3.6鹽酸羥胺溶液：c(NH2OH?HCl)=3mol/L；

3.7硝酸銀溶液(AgNO3)：質(zhì)量濃度1%；

3.8亞硫酸氫鈉溶液(NaHSO3)：質(zhì)量濃度5%；

3.9氫氧化鈉溶液(NaOH)：質(zhì)量濃度5%；

3.10氫氧化鈉溶液：c(NaOH)=1mol/L；

3.11硝酸（HNO3）:質(zhì)量濃度65.0%~68.0%

3.12硝酸溶液(HNO3)：1+1；

3.13鹽酸溶液：c(HCl)=1mol/L；

1

3.14亞硝酸鈉溶液：c(NaNO2)=5mol/L；

3.15過氧化氫(H2O2)：質(zhì)量濃度30%；

3.162mol/L氫氧化鈉溶液+2mol/L氫氧化鉀溶液的混合溶液：(3+2)；

3.17甲醛(CH2O)：質(zhì)量濃度37%；

3.18離子交換樹脂

3.18.1水樣分析用樹脂

3.18.1.1樹脂型號

201×7Cl-型陰離子交換樹脂，20目～50目；

251×8Cl-型陰離子交換樹脂，20目～50目；

3.18.1.2樹脂處理

將新樹脂用蒸餾水浸泡2h，洗滌并除去漂浮在水面的樹脂。用氫氧化鈉溶液(3.9)浸泡16h，棄

去氫氧化鈉溶液。蒸餾水洗滌樹脂至中性。再用鹽酸溶液(3.13)浸泡2h后，棄鹽酸溶液溶液，樹

脂轉(zhuǎn)為Cl-型。用蒸餾水洗至中性。

3.18.1.3樹脂裝柱

將樹脂(3.18.1.2)裝入玻璃交換柱中(4.6)，柱床高10.4cm，柱的上下端用少量聚四氟乙烯細絲填

塞。再用20ml蒸餾水洗柱。

3.18.1.4樹脂再生

用50ml蒸餾水將樹脂洗至中性。再用50ml鹽酸溶液(3.13)以1ml/min的流速通過樹脂柱，樹

脂轉(zhuǎn)為Cl-型。最后用蒸餾水洗至中性。

3.18.2牛奶分析用樹脂

3.18.2.1樹脂型號

同3.18.1.1。

3.18.2.2樹脂處理

按3.18.1.2步驟操作。

4儀器設(shè)備

4.1低本底β測量儀：本底小于1cpm；

4.2低本底γ譜儀；

4.2.1NaIγ譜儀：尺寸不少于Φ7.5cm×7.5cm的圓柱型NaI（Tl）晶體，對137Cs的661.6keV全

能峰分辨率小于9%。

4.2.2高純鍺γ譜儀：靈敏體積應(yīng)大于50cm3，對60Co的1332.5keVγ射線的能量分辨率小于

2

2.2keV。

4.3分析天平：可讀性0.1mg；

4.4電動攪拌器；

4.5高頻熱合機；

4.6玻璃交換柱：見附錄B中圖B.1；

4.7玻璃解吸柱：見附錄B中圖B.2；

4.8玻璃可拆式漏斗：見附錄B中圖B.3；

4.9不銹鋼壓源模具：見附錄B中圖B.4；

4.10封源銅圈：見附錄B中圖B.5；

4.11研缽錘；

4.12瓷蒸發(fā)皿：600ml～750ml。

5采樣

5.1水樣：選擇有代表性的點采樣。河流或湖泊一般選其中心區(qū)域采樣，自來水采集自來水管末端

水，井水采自飲用水井。采樣前洗凈采樣設(shè)備，采樣時用采樣水洗滌三次后采集，盡量避免擾動水

體和雜物進入。

5.2牛奶：采樣點設(shè)在奶牛(羊)場，采集攪拌均勻后的新鮮奶汁，采樣前洗凈采樣設(shè)備，采樣時

用采樣奶洗滌三次后采集，樣品采集后應(yīng)立即分析，如需放置時，要在鮮奶中加甲醛(3.17)防腐(加

入量為5ml/L)。

5.3植物：以當?shù)鼐用裣M較多和(或)種植面積較大的植物為采樣對象，于收獲季節(jié)現(xiàn)場采集，采

集后的樣品去掉不可食部分，注意保鮮，防止變質(zhì)。

5.4動物甲狀腺：選擇健康的禽、畜群體，隨機選取若干個體為采樣對象，采樣時，要防止樣品破

損，液汁外流，并注意保鮮。

6分析步驟

6.1碘載體溶液的標定

在6個100ml燒杯中，分別用移液管吸取5ml碘載體溶液(3.1)，加50ml蒸餾水，攪拌下滴加

硝酸(3.11)，溶液呈金黃色，加10ml硝酸銀溶液(3.7)。加熱至微沸，冷卻后用G4玻璃砂芯漏斗抽

濾。依次用5ml水和5ml無水乙醇各洗3次。在烘箱內(nèi)110℃烘干，冷卻后稱重。計算碘的濃度。

6.2水樣

3

6.2.1水樣制備

取10L環(huán)境水樣品于20L聚乙烯塑料桶中，調(diào)pH為6.5～7.0，經(jīng)澄清后，取4L上清液。

6.2.2吸附

在試樣(6.2.1)中加入20mg碘載體(6.1)，用電動攪拌器(4.4)攪拌15min。以50ml/min～120

ml/min流速通過離子交換柱(3.18.1.3)，用蒸餾水洗柱，至流出液中無I－。

6.2.3解吸

用60mlNaClO(3.4)解吸液，流速為0.5ml/min解吸,解吸的適宜溫度控制在10～32℃。解吸液

轉(zhuǎn)入250ml分液漏斗中。

6.2.4萃取

向分液漏斗中加入20ml四氯化碳(3.5),6ml鹽酸羥胺(3.6)和5ml硝酸(3.11)，振蕩2min(注意

放氣)，四氯化碳呈紫色。靜置分相，有機相轉(zhuǎn)移到100ml分液漏斗中。用15ml和5ml四氯化碳分

別進行第二次、第三次萃取。各振蕩2min，靜置后合并有機相。

6.2.5水洗

用等體積蒸餾水洗滌有機相，振蕩2min，靜置分相，有機相轉(zhuǎn)入另一個250ml分液漏斗中，棄

水相。

6.2.6反萃

在有機相中加等體積的蒸餾水，加亞硫酸氫鈉溶液(3.8)8滴。振蕩2min(注意放氣)。紫色消退，

靜置分相，棄有機相。水相移入100ml燒杯中。

6.2.7沉淀

將上述燒杯加熱至溶液微沸，除凈剩余的四氯化碳。冷卻后，在攪拌下滴加硝酸(3.11)，當溶液

呈金黃色時，立即加入7ml硝酸銀溶液(3.7)。加熱至微沸，取下冷卻至室溫。

6.2.8制樣

將碘化銀沉淀（6.2.7）轉(zhuǎn)入墊有已恒重濾紙的玻璃可拆式漏斗(4.8)抽濾。用蒸餾水和無水乙醇

各洗三次。取下載有沉淀的濾紙，放上不銹鋼壓源模具(4.9)，置烘箱中，于110℃烘干15min。在干

燥器中冷卻后稱重。計算化學(xué)產(chǎn)額。

6.2.9封樣

4

將沉淀源（6.2.8）夾在兩層質(zhì)量厚度為3mg/cm2的塑料薄膜中間（塑料薄膜的本底應(yīng)在儀器本

底漲落范圍內(nèi)），放好封源銅圈(4.10)。將高頻熱合機刀(4.5)壓在封源銅圈上。加熱5s，封好后取下，

剪齊外緣，待測。

6.3牛奶

6.3.1吸附

將牛奶樣品攪拌均勻，每份試樣4L，裝入5L燒杯中。加入30mg碘載體(6.1)，用電動攪拌

器(4.4)攪拌15min。加入30ml陰離子交換樹脂(3.18.2.2)，攪拌30min，靜置5min，將牛奶轉(zhuǎn)移到

另一個5L燒杯中，再加入30ml陰離子交換樹脂(3.18.2.2)，重復(fù)以上步驟。將樹脂合并于150ml

燒杯中，用蒸餾水漂洗樹脂中殘余牛奶。

6.3.2硝酸處理

向裝有樹脂的燒杯中，加入硝酸溶液(3.12)40ml，在沸水浴中沸煮1h（不時攪拌）。冷卻至室

溫，把樹脂轉(zhuǎn)入玻璃解吸柱(4.7)內(nèi)，棄酸液。加入50ml蒸餾水洗滌樹脂，棄洗液。

6.3.3解吸

向玻璃解吸柱內(nèi)加入30ml次氯酸鈉(3.3)，用電動攪拌器(4.4)攪拌30min，解吸的適宜溫度控

制在10～32℃。將解吸液收集到500ml分液漏斗中，重復(fù)一次上次解吸程序。再用15ml次氯酸鈉

(3.3)和15ml蒸餾水攪拌解吸20min，合并三次解吸液。用40ml蒸餾水分兩次洗滌解吸柱，每次攪

拌3min～5min，將洗液與解吸液合并于500ml分液漏斗中。

6.3.4萃取

向解吸液（6.3.3）中加入四氯化碳(3.5)30ml、8ml鹽酸羥胺溶液(3.6)。攪拌下加硝酸(3.11)調(diào)水

相酸度，至pH值為1（水相酸度用精密pH試紙從分液漏斗下端管口取少許水相測試）。振蕩2min

（注意放氣），靜置。把有機相轉(zhuǎn)入250ml分液漏斗中，再重復(fù)萃取兩次。每次用四氯化碳(3.5)15ml，

合并有機相，棄水相，將有機相轉(zhuǎn)入另一個250ml分液漏斗中。

以下按6.2.5～6.2.9步驟水洗、反萃、沉淀、制樣和封樣，待測。

6.4植物、動物甲狀腺

6.4.1樣品制備

6.4.1.1植物樣品

6.4.1.1.1將采集的各種植物樣品，稱取250g鮮樣，切碎，放入750ml瓷蒸發(fā)皿中。加20mg

5

碘載體(6.1)，并按1g樣品加入1ml混合溶液(3.16)的比例，攪拌均勻。

6.4.1.1.2樣品在電爐上蒸干后，將瓷蒸發(fā)皿轉(zhuǎn)移在450℃馬福爐內(nèi)灰化1h。冷卻、研碎，用30%

過氧化氫(3.15)濕潤后完全蒸干，放入馬福爐內(nèi)450℃灰化30min。如灰仍有明顯的碳粒，再加入助

灰化劑過氧化氫(3.15)，繼續(xù)在馬福爐內(nèi)450℃灰化，直至樣品呈灰白色。

6.4.1.2動物甲狀腺

稱5g甲狀腺樣品的腺體組織。剪碎，置于600ml瓷蒸發(fā)皿中。加入10mg碘載體(6.1)和10ml

混合溶液(3.16)。攪拌均勻，按6.4.1.1.2步驟灰化。

6.4.2浸取

將灰樣轉(zhuǎn)入到100ml離心管，每次用30ml水浸取三次。離心，上清液轉(zhuǎn)移到250ml分液漏斗

中。

6.4.3萃取

向分液漏斗（6.4.2）中加入20ml四氯化碳(3.5)、2ml亞硝酸鈉溶液(3.14)，逐滴加入硝酸(3.11)，

調(diào)水相酸度，至pH值為1（水相酸度用精密pH試紙從分液漏斗下端管口取少許水相測試）。。振蕩

2min(注意放氣)，靜置分相。有機相轉(zhuǎn)移到100ml分液漏斗中。用15ml和5ml四氯化碳(3.5)分別

進行第二次、第三次萃取。各振蕩2min，靜置后合并有機相。

以下按6.2.5～6.2.9步驟水洗、反萃、沉淀、制樣和封樣，待測。

7測量和計算

7.1β測量

7.1.1繪制自吸收曲線

取0.1ml適當活度的碘-131參考溶液(3.2)滴在不銹鋼盤內(nèi)。加1滴氫氧化鈉溶液(3.10)，將其慢

慢烘干，制成與樣品測定條件一致的薄源。在低本底β測量儀上(4.1)測量，其放射性活度為I0。

取6個100ml燒杯分別加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0ml碘載體溶液(3.1)，加適量蒸餾水。

各加入0.1ml碘-131參考溶液(3.2),在攪拌下滴加硝酸(3.11)，當溶液呈金黃色時，立即加入7ml硝

酸銀溶液(3.7)。加熱至微沸，取下冷卻至室溫。按6.2.8～6.2.9步驟操作制源。將薄源和制備的6個

沉淀源，同時在低本底β測量儀上測定放射性活度。各源的放射性活度經(jīng)化學(xué)產(chǎn)額校正為I，以I0

為標準，求出不同樣品厚度的碘化銀沉淀源的自吸收系數(shù)E。然后，以自吸收系數(shù)為縱坐標，以碘

化銀沉淀源質(zhì)量厚度為橫坐標，繪制自吸收標準曲線。

7.1.2儀器探測效率

6

用已知準確活度的銫-137參考溶液制備薄源用于測定β探測效率。

7.1.3計算

用公式(1)計算水、牛奶中碘-131活度濃度,用公式(4)計算植物、動物甲狀腺中碘-131活度濃度。

(NcNb)F

At………(1)

EYVe

式中：

Aβ——碘-131活度濃度，Bq/L；

-1

Nc——試樣測得的計數(shù)率，s；

-1

Nb——空白試樣本底計數(shù)率，s；

-1-1

ηβ——β探測效率，s·Bq；

E——碘-131的自吸收系數(shù)；

Y——化學(xué)產(chǎn)額；

V——所測試樣的體積，L；

λ——碘-131的衰變常數(shù)，s-1；

t——采樣到開始測量的時間間隔，s；

F——樣品在測量期間的衰變校正因子。

化學(xué)產(chǎn)額Y的計算公式為：

W

Y1100%……………..…..…..………………(2)

W2

式中：

W1——測得樣品中碘載體的重量，mg；

W2——樣品中加入碘載體的重量，mg。

樣品在測量期間的衰變校正因子F的計算公式為：

T

F……………..…..…..………………(3)

1eT

式中：

λ——碘-131的衰變常數(shù)，s-1；

T——樣品測量時間，s。

(NN)F

cb

At…………………(4)

EYWe

7

式中：

Aβ——碘-131活度濃度，Bq/kg或Bq/g；

W——所測試樣的重量，kg或g；

其余同公式(1)。

7.2γ測量

7.2.1γ譜儀的效率刻度

7.2.1.1γ譜儀的效率刻度指在給定測量條件下，建立γ射線能量與其全能峰效率的關(guān)系曲線，或

者確定一些具體核素的刻度系數(shù)。

7.2.1.2選定的刻度源與待測樣品的幾何形狀和包裝盒材料應(yīng)完全相同，核素含量和能量大小都準

確知道，且具備良好的均勻性和穩(wěn)定性。

7.2.1.3刻度源與樣品（包括本底樣）測量時的幾何條件必須保持一致。根據(jù)刻度的精度要求確定

刻度的全能峰計數(shù)，一般要求每條γ射線全能峰的總計數(shù)不小于10000。

7.2.1.4用公式(5)計算γ射線能量為E的全能峰效率：

NsNb

……………...…….……(5)

Ap

式中：

-1-1

ηγ——γ射線能量為E的全能峰探測效率，s·Bq；

A——刻度源在測量時相應(yīng)核素的活度，Bq；

-1

Ns——γ射線能量為E的全能峰計數(shù)率，s；

-1

Nb——γ射線能量為E全能峰下相應(yīng)的本底計數(shù)率，s；

p——γ射線能量為E全能峰的發(fā)射幾率。

7.2.1.5在一組全能峰效率ηγ和相應(yīng)能量E實驗點確定后，用計算機對實驗點作最小二乘法擬合

求效率曲線，在50keV~3MeV能量范圍內(nèi)用公式(6)計算：

n1

（）i

ln()=ailnE…………...……(6)

i0

式中：

-1-1

ηγ——γ射線能量為E的全能峰探測效率，s·Bq；

ai——擬合系數(shù)；

n-1——擬合階數(shù)，一般取n-1=2或3。

8

7.2.2計算

用低本底γ譜儀(4.2)測量0.364MeV全能峰的計數(shù)率。用公式(7)計算水、牛奶中碘-131活度

濃度，用公式(8)計算植物、動物甲狀腺中碘-131活度濃度。

(NN)F

cb

At…….……………(7)

YVpe

式中：

Aγ——碘-131活度濃度，Bq/L；

-1

Nc——0.364MeV全能峰的計數(shù)率，s；

-1

Nb——0.364MeV全能峰下相應(yīng)的本底計數(shù)率，s；

-1-1

ηγ——譜儀的探測效率，s·Bq；

Y——化學(xué)產(chǎn)額（計算方法同公式2）；

V——所測試樣的體積，L；

p——0.364MeV全能峰的發(fā)射幾率，可取81.1%；

λ——碘-131的衰變常數(shù)，s-1；

t——采樣到測量開始的時間間隔，s；

F——樣品在測量期間的衰變校正因子（計算方法同公式3）。

(NN)F

cb

At…………………(8)

YWpe

式中：

Aγ——碘-131活度濃度，Bq/kg或Bq/g；

W——所測試樣的重量，kg或g；

其余同公式(7)。

8方法探測下限的計算

8.1低本底β測量儀測量

低本底β測量儀測量時，用公式(9)計算水、牛奶中碘-131的探測下限，用公式(10)計算植物、

動物甲狀腺中碘-131的探測下限：

4.65Nb

LD……..………(9)

YVEtb

9

式中：

LD——碘-131探測下限，Bq/L；

-1-1

ηβ——β探測效率，s·Bq；

Y——化學(xué)產(chǎn)額；

V——所測試樣的體積，L；

E——碘-131的自吸收系數(shù)；

-1

Nb——本底計數(shù)率，s；

tb——本底測量時間，s。

4.65Nb

LD……………(10)

YWEtb

式中：

LD——碘-131探測下限，Bq/kg或Bq/g；

W——所測試樣的重量，kg或g；

其余同公式(9)。

8.2低本底γ譜儀

低本底γ譜儀測量時，用公式(11)計算水、牛奶中碘-131的探測下限，用公式(12)計算植物、動

物甲狀腺中碘-131的探測下限：

4.65Nb

LD……………(11)

YVptb

式中：

LD——碘-131探測下限，Bq/L；

-1-1

ηγ——譜儀的探測效率，s·Bq；

Y——化學(xué)產(chǎn)額；

V——所測試樣的體積，L；

p——0.364MeV全能峰的發(fā)射幾率，可取81.1%；

-1

Nb——0.364MeV全能峰下相應(yīng)的本底計數(shù)率，s；

tb——本底測量時間，s。

4.65Nb

LD……………(12)

YWptb

式中：

10

LD——碘-131探測下限，Bq/kg或Bq/g；

W——所測試樣的重量，kg或g；

其余同公式(11)。

9質(zhì)量控制

9.1空白試驗

每當更換試劑時，必須進行空白試驗。

9.1.1水樣

樣品數(shù)不能少于6個，量取10L蒸餾水于10L下口瓶中。按6.2.2～6.2.9操作，并計算空白試

樣平均計數(shù)率和標準偏差，并檢驗其與儀器本底計數(shù)率在95%的置信度下是否有顯著性差異。

9.1.2牛奶

樣品數(shù)不少于6個，取未污染的牛奶樣4L于5L燒杯中。按分析步驟6.3.1～6.3.4操作，并計

算空白試樣的平均計數(shù)率和標準偏差，并檢驗其與儀器本底計數(shù)率在95%的置信度下是否有顯著性

差異。

9.1.3植物、動物甲狀腺

樣品數(shù)不能少于6個，取未被污染的植物樣250g，或羊甲狀腺5g。按6.4.1～6.4.3操作，并計

算空白試樣平均計數(shù)率和標準偏差，并檢驗其與儀器本底計數(shù)率在95%的置信度下是否有顯著性差

異。

9.2精密度

9.2.1水樣

本精密度數(shù)據(jù)是由3個實驗室對3個水平的試樣所做的實驗確定的。每個實驗室對3個水平各

做4個平行測試樣品。

表1精密度測試結(jié)果單位：Bq

水平ⅠⅡⅢ

均值m6.3851.25112.23

重復(fù)性r0.787.3113.30

再現(xiàn)性R3.2516.9429.23

9.2.2牛奶

本精密度數(shù)據(jù)由3個實驗室對3個水平的試樣所做的實驗確定的。每個實驗室對3個水平各做

11

4個平行測試樣品。

表2精密度測試結(jié)果單位：Bq

水平ⅠⅡⅢ

均值m6.1452.10112.44

重復(fù)性r0.875.915.96

再現(xiàn)性R1.5123.9035.31

9.2.3植物、動物甲狀腺

本精密度數(shù)據(jù)是由3個實驗室對3個水平的試樣所做的實驗確定的。每個實驗室對3個水平各

做4個平行測試樣品。

表3植物樣精密度測試結(jié)果單位：Bq

水平ⅠⅡⅢ

均值m7.0549.93108.12

重復(fù)性r0.955.996.97

再現(xiàn)性R2.315.2325.96

表4羊甲狀腺精密度測試結(jié)果單位：Bq

水平ⅠⅡⅢ

均值m6.5748.17109.88

重復(fù)性r1.745.6411.83

再現(xiàn)性R2.815.6317.47

12

附錄A

（資料性附錄）

正確使用本標準的說明

A.1按公式（A.1）決定樣品測量的時間tc（s）：

NNN

ccb（）

tc22…………………A.1

(NcNb)S

式中：

tc—樣品計數(shù)時間，s；

-1

Nc—樣品源加本底的計數(shù)率，s；

-1

Nb—本底計數(shù)率，s；

S—預(yù)定的相對標準偏差。

A.2若使用容易解吸的樹脂，在牛奶樣品分析過程中可以省去分析步驟中的6.3.2。

A.3動物甲狀腺必須進行樣品自身的穩(wěn)定碘含量的測定。相應(yīng)地取其腺體(如頜下腺等)為對照樣。

并在計算碘的化學(xué)產(chǎn)額時將其扣除。

A.4如果沒有高頻熱合機，可將沉淀源夾在塑料膜內(nèi)，蓋一層黃蠟綢，用5W電烙鐵沿沉淀源周圍

畫一圈封合，剪齊外緣，待測。

A.5關(guān)于用銫-137薄源代替碘-131源刻度β探測效率的問題。按銫-137β衰變的發(fā)射幾率，加權(quán)

以后的β粒子平均最大能量值為0.547MeV，碘-131β粒子平均最大能量值為0.576MeV，二者相

對偏差為4.9%。由此引起探測效率(包括空氣層自吸收、反散射等)偏差在實驗誤差范圍之內(nèi)，因此

可以用銫-137薄源代替碘-131源刻度β探測效率。

13

附錄B

（資料性附錄）

設(shè)備圖

圖B.1玻璃交換柱(單位:mm)

14

圖B.2玻璃解吸柱(單位:mm)

15

圖B.3玻璃可拆式漏斗(單位:mm)

16

圖B.4不銹鋼壓源模具(單位:mm)

圖B.5封源銅圈(單位:mm)

17

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準

HJ841-2017

代替GB/T13272-91，GB/T14674-93，GB/T13273-91

水、牛奶、植物、動物甲狀腺中

碘-131的分析方法

Analyticalmethodfor131I

inwater,milk,plantandanimalthyroidgland

（發(fā)布稿）

本電子版為發(fā)布稿。請以中國環(huán)境科學(xué)出版社出版的正式標準文本為準。

水、牛奶、植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法

1適用范圍

本標準規(guī)定了水、牛奶、植物、動物甲狀腺中碘-131的分析方法。

本標準適用于環(huán)境中水、牛奶、羊奶等液體奶類樣品和植物、動物甲狀腺中碘-131活度濃度的

分析。

2方法提要

水和牛奶樣品中碘-131，用強堿性陰離子交換樹脂濃集、次氯酸鈉解吸、四氯化碳萃取、亞硫

酸氫鈉還原、水反萃、制成碘化銀沉淀樣。用低本底β測量儀或低本底γ譜儀測量。

植物樣品、動物甲狀腺中碘-131，用氫氧化物固定碘、過氧化氫助灰化、水浸取、四氯化碳萃

取、水反萃、制成碘化銀沉淀樣。用低本底β測量儀或低本底γ譜儀測量。

3試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準或?qū)I(yè)標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。

其他等級的試劑只要預(yù)先確定其具有足夠高的純度，使用時不會降低測定準確度即可使用。

3.1碘載體溶液

溶解13.070g碘化鉀于蒸餾水中，轉(zhuǎn)入1L容量瓶。加少許無水碳酸鈉，稀釋至刻度。

3.2碘-131參考溶液：核純；

3.3次氯酸鈉(NaClO)：活性氯含量5.2%以上,低溫下保存；

3.4次氯酸鈉(NaClO)：活性氯含量2.6%以上,低溫下保存；

3.5四氯化碳(CCl4)：質(zhì)量濃度99.5%；

3.6鹽酸羥胺溶液：c(NH2OH?HCl)=3mol/L；

3.7硝酸銀溶液(AgNO3)：質(zhì)量濃度1%；

3.8亞硫酸氫鈉溶液(NaHSO3)：質(zhì)量濃度5%；

3.9氫氧化鈉溶液(NaOH)：質(zhì)量濃度5%；

3.10氫氧化鈉溶液：c(NaOH)=1mol/L；

3.11硝酸（HNO3）:質(zhì)量濃度65.0%~68.0%

3.12硝酸溶液(HNO3)：1+1；

3.13鹽酸溶液：c(HCl)=1mol/L；

1

3.14亞硝酸鈉溶液：c(NaNO2)=5mol/L；

3.15過氧化氫(H2O2)：質(zhì)量濃度30%；

3.162mol/L氫氧化鈉溶液+2mol/L氫氧化鉀溶液的混合溶液：(3+2)；

3.17甲醛(CH2O)：質(zhì)量濃度37%；

3.18離子交換樹脂

3.18.1水樣分析用樹脂

3.18.1.1樹脂型號

201×7Cl-型陰離子交換樹脂，20目～50目；

251×8Cl-型陰離子交換樹脂，20目～50目；

3.18.1.2樹脂處理

將新樹脂用蒸餾水浸泡2h，洗滌并除去漂浮在水面的樹脂。用氫氧化鈉溶液(3.9)浸泡16h，棄

去氫氧化鈉溶液。蒸餾水洗滌樹脂至中性。再用鹽酸溶液(3.13)浸泡2h后，棄鹽酸溶液溶液，樹

脂轉(zhuǎn)為Cl-型。用蒸餾水洗至中性。

3.18.1.3樹脂裝柱

將樹脂(3.18.1.2)裝入玻璃交換柱中(4.6)，柱床高10.4cm，柱的上下端用少量聚四氟乙烯細絲填

塞。再用20ml蒸餾水洗柱。

3.18.1.4樹脂再生

用50ml蒸餾水將樹脂洗至中性。再用50ml鹽酸溶液(3.13)以1ml/min的流速通過樹脂柱，樹

脂轉(zhuǎn)為Cl-型。最后用蒸餾水洗至中性。

3.18.2牛奶分析用樹脂

3.18.2.1樹脂型號

同3.18.1.1。

3.18.2.2樹脂處理

按3.18.1.2步驟操作。

4儀器設(shè)備

4.1低本底β測量儀：本底小于1cpm；

4.2低本底γ譜儀；

4.2.1NaIγ譜儀：尺寸不少于Φ7.5cm×7.5cm的圓柱型NaI（Tl）晶體，對137Cs的661.6keV全

能峰分辨率小于9%。

4.2.2高純鍺γ譜儀：靈敏體積應(yīng)大于50cm3，對60Co的1332.5keVγ射線的能量分辨率小于

2

2.2keV。

4.3分析天平：可讀性0.1mg；

4.4電動攪拌器；

4.5高頻熱合機；

4.6玻璃交換柱：見附錄B中圖B.1；

4.7玻璃解吸柱：見附錄B中圖B.2；

4.8玻璃可拆式漏斗：見附錄B中圖B.3；

4.9不銹鋼壓源模具：見附錄B中圖B.4；

4.10封源銅圈：見附錄B中圖B.5；

4.11研缽錘；

4.12瓷蒸發(fā)皿：600ml～750ml。

5采樣

5.1水樣：選擇有代表性的點采樣。河流或湖泊一般選其中心區(qū)域采樣，自來水采集自來水管末端

水，井水采自飲用水井。采樣前洗凈采樣設(shè)備，采樣時用采樣水洗滌三次后采集，盡量避免擾動水

體和雜物進入。

5.2牛奶：采樣點設(shè)在奶牛(羊)場，采集攪拌均勻后的新鮮奶汁，采樣前洗凈采樣設(shè)備，采樣時

用采樣奶洗滌三次后采集，樣品采集后應(yīng)立即分析，如需放置時，要在鮮奶中加甲醛(3.17)防腐(加

入量為5ml/L)。

5.3植物：以當?shù)鼐用裣M較多和(或)種植面積較大的植物為采樣對象，于收獲季節(jié)現(xiàn)場采集，采

集后的樣品去掉不可食部分，注意保鮮，防止變質(zhì)。

5.4動物甲狀腺：選擇健康的禽、畜群體，隨機選取若干個體為采樣對象，采樣時，要防止樣品破

損，液汁外流，并注意保鮮。

6分析步驟

6.1碘載體溶液的標定

在6個100ml燒杯中，分別用移液管吸取5ml碘載體溶液(3.1)，加50ml蒸餾水，攪拌下滴加

硝酸(3.11)，溶液呈金黃色，加10ml硝酸銀溶液(3.7)。加熱至微沸，冷卻后用G4玻璃砂芯漏斗抽

濾。依次用5ml水和5ml無水乙醇各洗3次。在烘箱內(nèi)110℃烘干，冷卻后稱重。計算碘的濃度。

6.2水樣

3

6.2.1水樣制備

取10L環(huán)境水樣品于20L聚乙烯塑料桶中，調(diào)pH為6.5～7.0，經(jīng)澄清后，取4L上清液。

6.2.2吸附

在試樣(6.2.1)中加入20mg碘載體(6.1)，用電動攪拌器(4.4)攪拌15min。以50ml/min～120

ml/min流速通過離子交換柱(3.18.1.3)，用蒸餾水洗柱，至流出液中無I－。

6.2.3解吸

用60mlNaClO(3.4)解吸液，流速為0.5ml/min解吸,解吸的適宜溫度控制在10～32℃。解吸液

轉(zhuǎn)入250ml分液漏斗中。

6.2.4萃取

向分液漏斗中加入20ml四氯化碳(3.5),6ml鹽酸羥胺(3.6)和5ml硝酸(3.11)，振蕩2min(注意

放氣)，四氯化碳呈紫色。靜置分相，有機相轉(zhuǎn)移到100ml分液漏斗中。用15ml和5ml四氯化碳分

別進行第二次、第三次萃取。各振蕩2min，靜置后合并有機相。

6.2.5水洗

用等體積蒸餾水洗滌有機相，振蕩2min，靜置分相，有機相轉(zhuǎn)入另一個250ml分液漏斗中，棄

水相。

6.2.6反萃

在有機相中加等體積的蒸餾水，加亞硫酸氫鈉溶液(3.8)8滴。振蕩2min(注意放氣)。紫色消退，

靜置分相，棄有機相。水相移入100ml燒杯中。

6.2.7沉淀

將上述燒杯加熱至溶液微沸，除凈剩余的四氯化碳。冷卻后，在攪拌下滴加硝酸(3.11)，當溶液

呈金黃色時，立即加入7ml硝酸銀溶液(3.7)。加熱至微沸，取下冷卻至室溫。

6.2.8制樣

將碘化銀沉淀（6.2.7）轉(zhuǎn)入墊有已恒重濾紙的玻璃可拆式漏斗(4.8)抽濾。用蒸餾水和無水乙醇

各洗三次。取下載有沉淀的濾紙，放上不銹鋼壓源模具(4.9)，置烘箱中，于110℃烘干15min。在干

燥器中冷卻后稱重。計算化學(xué)產(chǎn)額。

6.2.9封樣

4

將沉淀源（6.2.8）夾在兩層質(zhì)量厚度為3mg/cm2的塑料薄膜中間（塑料薄膜的本底應(yīng)在儀器本

底漲落范圍內(nèi)），放好封源銅圈(4.10)。將高頻熱合機刀(4.5)壓在封源銅圈上。加熱5s，封好后取下，

剪齊外緣，待測。

6.3牛奶

6.3.1吸附

將牛奶樣品攪拌均勻，每份試樣4L，裝入5L燒杯中。加入30mg碘載體(6.1)，用電動攪拌

器(4.4)攪拌15min。加入30ml陰離子交換樹脂(3.18.2.2)，攪拌30min，靜置5min，將牛奶轉(zhuǎn)移到

另一個5L燒杯中，再加入30ml陰離子交換樹脂(3.18.2.2)，重復(fù)以上步驟。將樹脂合并于150ml

燒杯中，用蒸餾水漂洗樹脂中殘余牛奶。

6.3.2硝酸處理

向裝有樹脂的燒杯中，加入硝酸溶液(3.12)40ml，在沸水浴中沸煮1h（不時攪拌）。冷卻至室

溫，把樹脂轉(zhuǎn)入玻璃解吸柱(4.7)內(nèi)，棄酸液。加入50ml蒸餾水洗滌樹脂，棄洗液。

6.3.3解吸

向玻璃解吸柱內(nèi)加入30ml次氯酸鈉(3.3)，用電動攪拌器(4.4)攪拌30min，解吸的適宜溫度控

制在10～32℃。將解吸液收集到500ml分液漏斗中，重復(fù)一次上次解吸程序。再用15ml次氯酸鈉

(3.3)和15ml蒸餾水攪拌解吸20min，合并三次解吸液。用40ml蒸餾水分兩次洗滌解吸柱，每次攪

拌3min～5min，將洗液與解吸液合并于500ml分液漏斗中。

6.3.4萃取

向解吸液（6.3.3）中加入四氯化碳(3.5)30ml、8ml鹽酸羥胺溶液(3.6)。攪拌下加硝酸(3.11)調(diào)水

相酸度，至pH值為1（水相酸度用精密pH試紙從分液漏斗下端管口取少許水相測試）。振蕩2min

（注意放氣），靜置。把有機相轉(zhuǎn)入250ml分液漏斗中，再重復(fù)萃取兩次。每次用四氯化碳(3.5)15ml，

合并有機相，棄水相，將有機相轉(zhuǎn)入另一個250ml分液漏斗中。

以下按6.2.5～6.2.9步驟水洗、反萃、沉淀、制樣和封樣，待測。

6.4植物、動物甲狀腺

6.4.1樣品制備

6.4.1.1植物樣品

6.4.1.1.1將采集的各種植物樣品，稱取250g鮮樣，切碎，放入750ml瓷蒸發(fā)皿中。加20mg

5

碘載體(6.1)，并按1g樣品加入1ml混合溶液(3.16)的比例，攪拌均勻。

6.4.1.1.2樣品在電爐上蒸干后，將瓷蒸發(fā)皿轉(zhuǎn)移在450℃馬福爐內(nèi)灰化1h。冷卻、研碎，用30%

過氧化氫(3.15)濕潤后完全蒸干，放入馬福爐內(nèi)450℃灰化30min。如灰仍有明顯的碳粒，再加入助

灰化劑過氧化氫(3.15)，繼續(xù)在馬福爐內(nèi)450℃灰化，直至樣品呈灰白色。

6.4.1.2動物甲狀腺

稱5g甲狀腺樣品的腺體組織。剪碎，置于600ml瓷蒸發(fā)皿中。加入10mg碘載體(6.1)和10ml

混合溶液(3.16)。攪拌均勻，按6.4.1.1.2步驟灰化。

6.4.2浸取

將灰樣轉(zhuǎn)入到100ml離心管，每次用30ml水浸取三次。離心，上清液轉(zhuǎn)移到250ml分液漏斗

中。

6.4.3萃取

向分液漏斗（6.4.2）中加入20ml四氯化碳(3.5)、2ml亞硝酸鈉溶液(3.14)，逐滴加入硝酸(3.11)，

調(diào)水相酸度，至pH值為1（水相酸度用精密pH試紙從分液漏斗下端管口取少許水相測試）。。振蕩

2min(注意放氣)，靜置分相。有機相轉(zhuǎn)移到100ml分液漏斗中。用15ml和5ml四氯化碳(3.5)分別

進行第二次、第三次萃取。各振蕩2min，靜置后合并有機相。

以下按6.2.5～6.2.9步驟水洗、反萃、沉淀、制樣和封樣，待測。

7測量和計算

7.1β測量

7.1.1繪制自吸收曲線

取0.1ml適當活度的碘-131參考溶液(3.2)滴在不銹鋼盤內(nèi)。加1滴氫氧化鈉溶液(3.10)，將其慢

慢烘干，制成與樣品測定條件一致的薄源。在低本底β測量儀上(4.1)測量，其放射性活度為I0。

取6個100ml燒杯分別加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0ml碘載體溶液(3.1)，加適量蒸餾水。

各加入0.1ml碘-131參考溶液(3.2),在攪拌下滴加硝酸(3.11)，當溶液呈金黃色時，立即加入7ml硝

酸銀溶液(3.7)。加熱至微沸，取下冷卻至室溫。按6.2.8～6.2.9步驟操作制源。將薄源和制備的6個

沉淀源，同時在低本底β測量儀上測定放射性活度。各源的放射性活度經(jīng)化學(xué)產(chǎn)額校正為I，以I0

為標準，求出不同樣品厚度的碘化銀沉淀源的自吸收系數(shù)E。然后，以自吸收系數(shù)為縱坐標，以碘

化銀沉淀源質(zhì)量厚度為橫坐標，繪制自吸收標準曲線。

7.1.2儀器探測效率

6

用已知準確活度的銫-137參考溶液制備薄源用于測定β探測效率。

7.1.3計算

用公式(1)計算水、牛奶中碘-131活度濃度,用公式(4)計算植物、動物甲狀腺中碘-131活度濃度。

(NcNb)F

At………(1)

EYVe

式中：

Aβ——碘-131活度濃度，Bq/L；

-1

Nc——試樣測得的計數(shù)率，s