一种检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法与流程

本发明涉及水产品放射性核素检测技术领域，具体地说，是一种检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法。

背景技术：

2011年3月在日本发生9级地震，致使日本福岛核电站发生爆炸，造成放射性物质泄漏，冷却的污水排放问题至今是个难题，并造成日本水产业受到重创。而北太平洋公海柔鱼渔场主要分布于145°E～165°W、35°N～45°N的黑潮与亲潮交汇混合区以及混合水向东延伸的亚极海洋锋面混合区，离日本福岛核电站泄漏地点仅仅只有上千公里。我国于1993年对北太平洋海域的柔鱼资源开展了生产性试捕，1994年开始大规模的商业性开发利用，至2001年作业渔场已到达165°W海域。渔获产量稳步上升，至20世纪末(1997—2000年)，我国北太平洋柔鱼钓年均渔获量达11万余吨，占全国远洋业总产量的12％以上。北太平洋柔鱼鱿钓业已成为我国远洋渔业的重要组成部分。

国内外的检测和研究工作都报道了日本近海海域的水产品，包括日本官方自己检测的相关鱼类产品，其中的一些确实有较高的放射性核素含量。海洋生物对放射性核素的吸收和浓集受环境和生物因素的双重影响。环境因素包括温度、盐度、对藻类的光照、pH值、放射性元素的浓度、元素的理化特征、稳定性元素的浓度等。生物因素则是指年龄、个体重量、生活习性、种类组成、生物的生理状态等等。应该特别指出，生物体的不同组织、器官等不同部位对放射性元素的浓集能力往往也有较大的差别。海洋生物吸收放射性物质的最大问题在于它们从环境中吸收和积累了放射性物质，从而成为放射性污染物质的携带者和传播者，通过洄游或漂流可以将污染物质带到非污染海区。同时通过动物摄食和食物链传递，放射性核素可能进一步在高营养阶生物中富集。放射性核素对食物链最顶端的人类威胁非常巨大，所以本发明提出一种检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法，报道跟踪检测北太平洋柔鱼资源体内的放射性核素具有重大的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法，能够检测到北太平洋柔鱼体内包括各个组织器官的放射性核素的含量是否超标，从水产食品安全监控和放射性污染的角度，分析日本福岛核泄漏放射性核素对北太平洋公海典型鱼类的辐射影响及发展趋势，探讨福岛核泄漏事故的后续性影响，对我国合理开发北太平洋远洋公海渔业资源具有重大意义。

本发明的第一方面，提供一种检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法，其主要操作流程为：采集柔鱼样品、解冻样品、切割样品、焚烧灰化、称重标示、冷冻后检测放射性核素；同时根据柔鱼的生理学特征，将其分为头部、内脏、躯干、鳍部四个部分来检测，从食品安全和放射性核素污染角度，探索核素在柔鱼体内的具体分布情况。

具体包括以下步骤：

A、样品前处理：

分不同胴长与组织部位处理：按柔鱼不同胴长分6组检测和将柔鱼分4大组织部位来处理。将柔鱼体型的胴长组分为150～200mm、200～250mm、250～300mm、300～350mm、350～400mm、>400mm等6组，进行分组处理；同时将柔鱼分4大组织部位来处理，为头部、内脏、躯干、鳍部(尾部)分别检测。

检测操作流程：解冻—解剖—分组织—切割或焚烧灰化—装样—称重标记—检测

将柔鱼鱼体取出解冻，并用去离子水反复冲洗，拭干水分后用不锈钢刀具将头部与腕部分离、剪碎。将处理好的各类样品称鲜重；置于烘箱内105℃烘干，称干重；将干样(个体较大的要切成小块)放入不锈钢盘内加热炭化，加热过程中应防止发生燃烧，经常用铲子翻动，捣碎，到不再冒烟为止；将一定量炭化后的样品放入瓷坩埚中，置于马弗炉内灰化(灰化温度≤450℃)，直到残渣呈白色或灰白色为止，放入干燥器中，冷却、称重、计算灰鲜比，研磨后备用。

B、放射性核素的检测:

用γ能谱仪分析来测定，其是根据待测的核素或其衰变子体发射的γ射线的能量进行核素铯-137、铯-134的定性分析，而由γ能谱中待测核素γ谱峰的面积进行核素的定量分析。其中放射性核素的测量精度用IAEA-414标样作为标准参考物。

称取样品于γ谱测量瓶中，制成与标准源的几何形状相一致，活度浓度计算公式为：

A＝as·W·r/[ε(E)·P·m]

式中，A为样品中核素(Cs-134、Cs-137)的活度浓度(Bq/kg)；as为标准源核素(Cs-134、Cs-137)全能峰净计数率(s-1)；ε(E)为标准源核素(Cs-134、Cs-137)全能峰探测效率；P为核素Cs-134 604keV、Cs-137的能量为661keV全能峰分支比；m为样品灰测量用量(g)；W为灰鲜比(g/kg)；r为核素(Cs-134、Cs-137)时间衰变校正系数。

γ能谱仪器系统工作流程：

高压电源接通打开γ能谱仪分析仪的主机和高纯锗探测器，再通过主机将探测器探头放大，以及打开γ谱仪放大装置和谱仪远程物理输出，探测器和谱仪远程物理输出联合通过多道缓存与微机接口来实现微型机系统输出，根据对照能量响应如Cs-134的能量为604keV、Cs-137的能量为661keV，由此最终完成输出探测核素比活度的结果。

所述的柔鱼由北太平洋公海取样：在柔鱼渔场的鱿钓船上渔汛期5-11月，记录日期和经纬度，样品是柔鱼，用保鲜袋整条存放，标记放入船上冷库或冰箱存储。具体采样如下：

取样频率：每月3-4次；每次10条以上；

取样时间：每年渔汛期5-11月。

本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、本发明根据柔鱼的生态特征，将其分为头部、内脏、躯干、鳍部四个部分来检测，从食品安全和放射性核素污染角度，探索核素在柔鱼体内的具体分布情况；

2、针对日本福岛核事故泄漏的放射性核素对北太平洋公海我国正在开发捕捞的渔业资源的影响不得而知的情况，本发明的检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法，旨在掌握日本福岛核泄漏放射性核素对北太平洋公海典型鱼类的辐射影响及发展趋势，探讨福岛核泄漏事故的后续性影响，同时对我国合理开发北太平洋远洋公海渔业资源起一定的指导作用和战略性意义。

附图说明

图1是柔鱼样品的前处理流程工艺路线示意图；

图2是柔鱼解剖后的组织结构分布示意图；

图3是检测核素的γ能谱仪系统工作流程示意图。

图4是不同柔鱼组织部位的Cs-134核素含量分布(2011年)。

图5是不同柔鱼组织部位的Cs-134核素含量分布(2012年)。

图6是不同柔鱼组织部位的Cs-137核素含量分布(2011年)。

图7是不同柔鱼组织部位的Cs-137核素含量分布(2012年)。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

实施例1

本发明的检测北太平洋柔鱼体内放射性核辐射元素的方法，其主要操作流程为：采集柔鱼样品，解冻样品；切割样品；焚烧灰化；称重标价；冷冻后检测。

1.解冻：将需要处理的样品提前半天从冰箱拿出来解冻，用水泡或常温下解冻皆可。

2.记录：将处理样品袋子上的记录包括鱼种名、日期等记录在试验本上。做好对应，包括里面有多少条柔鱼，每袋多少条等信息。在处理前，要测量柔鱼的胴长，头部以下一直量到最尾端，用单位厘米，记在本子上。

3.切割：等到样品解冻以及做好标记和测量后，一条一条处理，将一条柔鱼分头部、内脏、躯干、鳍部4组织部分来分割，如附图2所示，将4个部位分别切小块，切得越小越好，便于装瓶，将瓶子装得越满越好，记录装样瓶内的样品高度(cm)。

4.灰化：将处理好的各类样品称鲜重；置于烘箱内105℃烘干，称干重；将样品放入不锈钢盘内加热炭化，加热过程中应防止发生燃烧，经常用铲子翻动，捣碎，到不再冒烟为止；将一定量炭化后的样品放入瓷坩埚中，置于马弗炉内灰化，直到残渣呈白色或灰白色为止。

4.称重：先将空瓶称重为W1，再将各部位分别装到所测的塑料瓶中进行称重为W2，所以样品重量为W(头或内脏或躯干或鳍部)＝W2-W1，单位g。

5.标记：在装样瓶上用记号笔或贴标签做好对应记录，采样日期、胴长和组织部位等，并在试验本上做好对应的记录，包括重量和高度等。

6.冷冻样品待测：将装样瓶放入冰箱冷冻到一定时间然后放入仪器中检测。

7.放射性核素的检测：

用γ能谱分析来测定，其是根据待测的核素或其衰变子体发射的γ射线的能量进行核素铯-137、铯-134的定性分析，而由γ能谱中待测核素谱峰的面积进行核素的定量分析。其中放射性核素的测量精度用IAEA-414标样作为标准参考物。

称取样品于γ谱测量瓶中，制成与标准源的几何形状相一致，活度浓度计算公式为：

A＝as·W·r/[ε(E)·P·m]

式中，A为样品中核素(Cs-134、Cs-137)的活度浓度(Bq/kg)；as为标准源核素(Cs-134、Cs-137)全能峰净计数率(s-1)；ε(E)为标准源核素(Cs-134、Cs-137)全能峰探测效率；P为核素Cs-134 604keV、Cs-137的能量为661keV全能峰分支比；m为样品灰测量用量(g)；W为灰鲜比(g/kg)；r为核素(Cs-134、Cs-137)时间衰变校正系数。

γ能谱仪器系统工作流程：

高压电源接通打开γ能谱仪分析仪的主机和高纯锗探测器，再通过主机将探测器探头放大，以及打开γ谱仪放大装置和谱仪远程物理输出，探测器和谱仪远程物理输出联合通过多道缓存与微机接口来实现微型机系统输出，根据对照能量响应如Cs-134的能量为604keV、Cs-137的能量为661keV，由此最终完成输出探测核素比活度的结果。

具体的测试结果如下所述：

柔鱼的组织部位Cs-134核素含量如图4和图5所示。2011年中组织部位中最高的是内脏，高达0.454Bq/kg，其次是鳍部、躯干、头部。2012年也是内脏最高，达0.234Bq/kg，其它三个部位依次是躯干、鳍部、头部。从两年柔鱼的不同组织部位的含量分布情况来看，内脏聚集的核素Cs-134含量最高，头部的核素含量较低。

其中柔鱼的组织部位Cs-137核素含量图6和图7所示。2011年中组织部位中最高的是内脏，高达0.871Bq/kg，其次是头部、躯干、鳍部。2012年也是内脏最高，达0.061Bq/kg，其他三个组织部位含量都比较低，比活度都在0.001Bq/kg左右。从两年柔鱼的不同组织部位的含量分布情况来看，内脏聚集的核素Cs-137含量最高，其它部位差不多水平。

通过2种核素Cs-134、Cs-137连续2年在柔鱼不同组织部位富集的放射性核素数值来看，发现柔鱼内脏是放射性核素富集的部位，含量相对较高；其它头部、躯干、鳍部的核素含量差不多，相对较低，这是以前的一些检测技术和研究未能发现的，所以比较之前的相关技术具有显著的有益效果，是本发明的创新和优点。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。