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《中国农业科学院》 2016年
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食品放射性污染的监测与控制技术研究

杨宝路  
【摘要】:2011年3月11日,受地震海啸的影响,日本福岛第一核电站发生了严重的损毁,大量的放射性核素被释放到陆地和海洋环境中,引起了人们对食品放射性污染的极大关注。本论文在综合分析国内外食品放射性污染的检测方法与防治措施的基础上,研究了食品中γ核素的无源效率刻度检测方法、调查分析了我国青岛海域海产品放射性污染的现状以及比较系统的评价了铲土去污法和施肥措施对放射性铯在水稻中累积的影响。具体内容如下:(1)建立了食品中γ核素的无源效率刻度检测方法,其测量结果相对偏差都在10%以内。通过对无源效率刻度的影响因素分析,各种能量γ射线的探测效率均随着样品的几何参数(样品高度、样品直径和样品体积)和样品平均原子序数的增加而减小。而且,样品的几何参数(样品高度、样品直径和样品体积)和样品成分对测量低能量(200 keV)γ核素的影响较大,而对高能量(200 keV)γ核素的测量几乎没有影响;另外,对于不同体积的圆柱型样品(盒),当样品的直径是样品高度的3~4倍时,所获得的探测效率最高。(2)调查分析了我国青岛近海域鲭鱼、沙丁鱼、带鱼、海鲶鱼、海鲈鱼、红娘鱼、小黄花鱼、青虾、花蛤、海螺和海带11种海产品中放射性核素的含量,并对海洋生物和人体膳食摄入海产品的内辐射风险进行了定量分析。结果表明:226Ra的放射性比活度的波动范围为0.08~1.65Bq kg-1(鲜重),平均含量为0.39 Bq/kg;232Th的放射性比活度的波动范围为0.09~1.44 Bq kg-1,平均含量为0.44 Bq/kg;40K的放射性比活度的波动范围为26.89~219.25 Bq kg-1,平均含量为99.08Bq/kg;而137Cs的比活度全部低于仪器的最低探测限0.06 Bq kg-1鲜重。在所采集的11种样品中,其放射性核素的含量基本都在我国的本底范围之内。通过计算,海洋生物受到的内辐射剂量集中在16.55~62.41 nGy h-1之间,其剂量明显低于国际推荐的水生生物辐射剂量限值400μGy h-1。不同人群摄入海产品的年待积有效剂量集中在10.55~36.17μSv y-1之间,其剂量也全部低于人体的推荐辐射剂量值100μSv y-1,这说明我国居民食用海产品引起放射性危害的可能性很小。(3)从土壤、灌溉水和水稻三个方面评价了铲土去污法对放射性铯污染的日本稻田的修复效果。研究结果表明,福岛核事故释放的放射性核素铯(137Cs和134Cs)主要沉积在日本稻田的表层土壤。铲除稻田5-10 cm的表层土,可以移除土壤中95%以上的放射性铯。与此同时,我们发现随着稻田土壤深度的增加,土壤中放射性铯的含量逐渐降低。灌溉水中的放射性铯主要通过吸附在悬浮沙中向稻田进行迁移,而且悬浮沙中放射性铯的比活度呈现指数下降的趋势。研究发现2011-2014年期间,稻田栽培的水稻糙米中所有放射性铯的比活度全部低于日本的限值100 Bq kg-1。另外,与对照稻田相比,在去污稻田栽培的水稻中放射性铯的含量并没有明显的下降(p0.05),反而具有更高的放射性铯浓集系数,这种现象很可能是受到放射性污染灌溉水的影响。因此,对于未受到污染或去污的稻田,灌溉水的控制对于保证水稻的食用安全性显得至关重要。(4)通过不同的施肥措施探究了钾元素和氮元素对水稻累积放射性铯的影响。结果表明,在土壤低钾或高氮的情况下,可以明显提高放射性铯在糙米和稻草中的累积。因此,制定合理的施肥措施对降低放射性铯在水稻中的累积具有非常重要的作用。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TS207.5

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