DB45∕T 2319-2021 生物样品中氚分析方法

ICS1300.020.99

CCSZ119

45

广西壮壮族族自自治区地方标准标准

DBB45/T2319—2021

生物物样品品中氚氚分析析方法法

Analyticalmmethodfoortritiuminbiologicallsamples

2021--06-04发布2021-007-03实施

广西壮壮族自治区区市场监督督管理局发布布

DB45/T2319DB45/T—2021

目次

前言.................................................................................II.................................................................................前言

1范围...............................................................................1...............................................................................范围1

2规范性引用文件.....................................................................1.....................................................................规范性引用文件2

3术语和定义.........................................................................1.........................................................................术语和定义3

4方法原理...........................................................................1...........................................................................方法原理4

5仪器与设备.........................................................................1.........................................................................仪器与设备5

6试剂与材料.........................................................................2.........................................................................试剂与材料6

7样品采集与保存.....................................................................2.....................................................................样品采集与保存7

8分析步骤...........................................................................2...........................................................................分析步骤8

8.1组织自由水氚的提取.............................................................2.............................................................组织自由水氚的提取8.1

8.2有机结合氚的提取...............................................................2...............................................................有机结合氚的提取8.2

8.3蒸馏...........................................................................3...........................................................................蒸馏8.3

8.4制备试样.......................................................................3.......................................................................制备试样8.4

8.5测量...........................................................................3...........................................................................测量8.5

9分析结果计算.......................................................................3.......................................................................分析结果计算9

9.1计数效率.......................................................................4.......................................................................计数效率9.1

9.2生物样品中组织自由水氚活度浓度.................................................4.................................................生物样品中组织自由水氚活度浓度9.2

9.3生物样品中有机结合氚活度浓度...................................................4...................................................生物样品中有机结合氚活度浓度9.3

9.4探测下限（LLD）................................................................5................................................................探测下限（LLD）9.4

10精密度和准确度....................................................................5....................................................................精密度和准确度10

11质量保证与质量控制................................................................5................................................................质量保证与质量控制11

11.1仪器设备......................................................................5......................................................................仪器设备11.1

11.2样品分析......................................................................5......................................................................样品分析11.2

12不确定度..........................................................................6..........................................................................不确定度12

12.1不确定度分量的评定............................................................6............................................................不确定度分量的评定12.1

12.2合成标准不确定度的评定........................................................7........................................................合成标准不确定度的评定12.2

12.3扩展不确定度的计算............................................................7............................................................扩展不确定度的计算12.3

附录氧化燃烧装置示意图A（规范性）8....................................................

参考文献..............................................................................9..............................................................................参考文献

I

DB45/T2319DB45/T—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定1.1—2020《标准化工作导则本文件按照GB/T

起草。

本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由广西壮族自治区生态环境厅提出、宣贯并归口。

本文件主要起草单位：广西壮族自治区辐射环境监督管理站。

本文件主要起草人：黄伊林、彭崇、陈宝才、韦湫阳、林明媚、何贤文、冯亮亮、岑旭、毛位新。

II

DB45/T2319DB45/T—2021

生物样品中氚分析方法生物样品中氚分析方法

11范围

本文件规定了环境生物样品中氚的分析方法。

本文件适用于广西行政区内环境生物样品中氚的测定。

22规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

HJ/T61—2021辐射环境监测技术规范辐射环境监测技术规范61—2021HJ/T

HJ168—2020环境监测分析方法标准制订技术导则168—2020HJ

HJ1126—2020水中氚的分析方法水中氚的分析方法1126—2020HJ

33术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.13.1

液体闪烁谱仪liquidscintillationspectrometerspectrometerscintillationliquid液体闪烁谱仪

通过对辐射能量传递至液态闪烁体所产生的荧光进行计数，检测和测量被分析样品中电离辐射强度

的仪器，简称液闪谱仪。

3.23.2

组织自由水氚tissuefreewatertritiumtritiumwaterfreetissue组织自由水氚

生物组织所含水中的氚。

3.33.3

有机结合氚organicallyboundtritiumtritiumboundorganically有机结合氚

生物体内结合在有机分子中的氚。

44方法原理

生物中氚是以组织自由水氚（TFWT）和有机结合氚（OBT）形式存在。本文件规定组织自由水氚通

经氧化燃烧后冷凝收集。过真空冷冻干燥方式收集，有机结合氚收集的组织自由水氚和有机结合氚水样，

加入高锰酸钾，低本底液闪谱一定比例混合得到待测试样，采用经常压蒸馏纯化后，馏出液与闪烁液按

仪测得样品中氚的计数率，经本底、效率校正后，出样品中氚的活度浓度。

55仪器与设备

5.15.1分析天平，感量0.1，量程大于100mgg。

5.25.2蒸馏瓶，50mL、500mL。

1

DB45/T2319DB45/T—2021

5.35.3蛇形冷凝管。

5.45.4磨口塞玻璃瓶，100mL、1000mL。

5.55.5真空冷冻干燥机，冷阱温度≤-70℃，真空度≤10Pa。

5.65.6元素分析仪，测量样品中氢元素质量分数，不确定度≤3%。

5.75.7氧化燃烧装置，工作温度≥750℃，装置示意图见附录A。

5.85.8低本底液闪谱仪，氚本底计数率≤2cpm，计数效率≥15%。

5.95.9液闪谱仪计数瓶，20mL。

5.105.10电导率仪，测量范围0～2×105μs/cm，误差≤1%。

5.115.11一般实验室常用的仪器和设备。

66试剂与材料

分析时应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。试剂本底不超过仪器

本底计数的统计误差。

6.16.1高锰酸钾（KMnO4），分析纯。

6.26.2本底水，氚计数率尽量低的水，宜采用与外界交换较少的深层地下水。

6.36.3闪烁液，光谱纯。

6.46.4氚标准溶液，采用有证标准物质，不确定度≤3%。

77样品采集与保存

7.17.1按照61HJ/T中的相关规定采集生物样品。

7.27.2采集到的生物样品应尽快分析。样品须保存时，植物样品应密封后在2℃～4℃下冷藏保存，动

物样品应密封后在-20℃～-15℃下冷冻保存，保存时间不宜超过2个月。

7.37.3环境生物样品采集预处理方法见附录B。

88分析步骤

8.18.1组织自由水氚的提取

8.1.18.1.1生物样品切碎（剪碎），取约1kg，装入真空冷冻干燥机（5.5）的冻干舱，启动冷阱，待温度

降到-70℃以下后启动真空泵，采用冷冻干燥方法提取样品中组织自由水，时间不宜少于48h。冷冻干

燥操作结束后，将真空冷冻干燥机（5.5）冷阱中融化的水样装入磨口塞玻璃瓶，获得组织自由水氚的

水样，待用。

8.1.28.1.2另取5g～15g已切碎（剪碎）的鲜样装入坩埚内，放入烘箱，在105℃下烘1.0h，取出后将

坩埚盖好，放入干燥器内0.5h，称重，重复干燥至前后两次质量差不超过2mg，即为恒重。计算鲜样

与达到恒重后干样的质量差，质量差与鲜样质量的比值就是样品含水率（R）。

8.28.2有机结合氚的提取

8.2.18.2.1取按步骤8.1.1冷冻干燥后的干样约100g，按照步骤8.1.2烘干至恒重，将样品研磨至粉末状

作为生物干样。

8.2.28.2.2准确称取50.0mg生物干样，使用元素分析仪（5.6）测定氢元素在生物干样中的质量分数（η）。

8.2.38.2.3称取生物干样30g～40g置于氧化燃烧装置（5.7）的样品舟中，将样品舟放入氧化燃烧装置（5.7）

的氧化燃烧区。

2

DB45/T2319DB45/T—2021

8.2.48.2.4按照附录A示意图连接氧化燃烧装置（5.7），检查气密性。氧、氮混合气按1:2比例以200mL/min

的流速通入炉腔，赶净空气。

8.2.58.2.5高温催化区通入氧气，流量控制在100mL/min。开启冷阱、氧化燃烧装置。高温催化区温度升

至750℃后，以1℃/min的升温速率将氧化燃烧区温度升至350℃，保持30；min然后将氧化燃烧区以

2℃/4min～℃/min的速率升温至700℃，保持2h。

8.2.68.2.6氧化燃烧处理结束后，将收集瓶取下，收集瓶中水样转入磨口塞玻璃瓶保存，获得有机结合氚

的水样，待用。

8.38.3蒸馏

8.3.18.3.1取组织自由水氚的水样（8.1.1）100mL～300mL，注入500mL蒸馏瓶中，每100mL水样加入

0.1g高锰酸钾（6.1），加入几粒沸石防止爆沸，装好蛇形冷凝管开始常压蒸馏。蒸馏时，将初始的

1010mL馏出液弃去，然后将馏出液收集至磨口塞玻璃瓶中密封保存，待用。生物样品提取的组织自由水

不足100mL时，应收集全部的馏出液。

8.3.28.3.2取有机结合氚的水样（8.2.6）20mL～30mL，注入50mL蒸馏瓶中，每10mL水样加入0.01g

高锰酸钾（6.1），加入几粒沸石防止爆沸，装好蛇形冷凝管开始常压蒸馏，将馏出液全部收集至磨口

塞玻璃瓶中密封保存，待用。

8.3.38.3.3馏出液pH值应为＜106～8，电导率μs/cm。若不满足，应再次蒸馏，直至条件。

8.48.4制备试样

8.4.18.4.1水样与闪烁液配比确定

按照HJ1126中8.3.1规定的要按照HJ求执行。

8.4.28.4.2制备本底试样

将本底水（6.2）按8.3.1步骤蒸馏，获取馏出液。按8.4.1确定的配比，取定量馏出液于液闪谱仪

计数瓶（5.9）中，加入定量闪烁液，加盖密封用手摇匀，待测。

8.4.38.4.3制备待测试样

按8.4.1确定的配比，分别取定量的生物样品组织自由水馏出液（8.3.1）或有机结合水馏出液

（8.3.2），分别置于液闪谱仪计数瓶（5.9）中，加入定量闪烁液，加盖密封用手摇匀，待测。

8.4.48.4.4制备标准试样

溶液（6.4）将氚标准用本底水（6.2）稀释至与样品同一活度浓度水平，制成氚标准使用液。

按照8.4.1的使用液（8.4.4.1）与闪烁液配比，取定量的氚标准放入液闪谱仪计数瓶（5.9）中，加盖

密封用手摇匀，待测。

8.58.5测量

把制备好的本底试样（8.4.2），待测试样（8.4.3）和标准试样（8.4.4），一起放入低本底液闪

避光10室内。试样谱仪（5.8）测量h～12h后，开始测量。1126中8.5规定的要具体操作按照HJ求执行。

99分析结果计算

3

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9.19.1计数效率

计数效率按式（1）计算。

N−N

E=cb×100%................................................................（1）

60×m×Cs

式中：

E——计数效率，%；

-1

Nc——标准试样计数率，min；

-1

Nb——本底试样计数率，min；

Cs——标准试样活度浓度，Bq/g；

m——标准试样重量，g；

60——换算系数，min-1/Bq。

9.29.2生物样品中组织自由水氚活度浓度

生物样品中组织自由水氚活度浓度按式（2）计算。

Nc1−Nb1

C1=×R................................................................（2）

0.06×E×M1

式中：

C1——生物样品中组织自由水氚活度浓度，Bq/kg•鲜；

-1

Nc1——组织自由水试样计数率，min；

-1

Nb1——组织自由水本底试样计数率，min；

0.06——换算系数，0.001kg/g×60min-1/Bq；

E——计数效率，%；

M1——组织自由水测量用水量，g；

R——样品含水率。

9.39.3生物样品中有机结合氚活度浓度

生物样品中有机结合氚活度浓度按式（3）计算。

Nc2−Nb2

C2=×η×()1−R..................................................（3）

0.06×E×M2×11.1%

式中：

C2——生物样品中有机结合氚活度浓度，Bq/kg•鲜；

-1

Nc2——有机结合水试样计数率，min；

-1

Nb2——有机结合水本底试样计数率，min；

0.06——换算系数，0.001kg/g×60min-1/Bq；

E——计数效率，%；

M2——测量用有机结合水样量，g；

11.1%——水分子中氢元素的质量分数；

η——生物干样中氢元素的质量分数；

R——样品含水率。

4

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9.49.4探测下限（LLD）

9.4.19.4.1组织自由水氚探测下限按式（4）计算。

65.4×Nb

LLDTFWT=×R......................................................（4）

06.01×××tEM

式中：

LLDTFWT鲜；——组织自由水氚探测下限，Bq/kg•

-1

Nb——本底试样计数率，min；

——换算0.06系数，0.001min×60kg/g-1/Bq；

M1g；——测量用组织自由水样量，

E——计数效率，%；

t——样品总测量时间，min；

R——样品含水率。

9.4.29.4.2有机结合氚探测下限按式（5）计算。

65.4×Nb

LLDOBT=η()1−××R........................................（5）

06.02EM%1.11××××t

式中：

LLDOBT鲜；——有机结合氚探测下限，Bq/kg•

-1

Nb——本底试样计数率，min；

M2g；——测量用有机结合水样量，

子中氢元素的质量分数；——水分11.1%

t——样品总测量时间，min；

η——生物干样中氢元素的质量分数；

——换算0.06系数，0.001min×60kg/g-1/Bq；

R——样品含水率。

使用式式（4）和（5）开展探测下限计算的前提为：待测试样和本底试样测量时间相等，采用泊松

分布标准差，统计置信水平取95%。

1010精密度和准确度

按照HJ168中7.16规定的要按照HJ求执行，测定示例见附录C。

1111质量保证与质量控制

11.111.1仪器设备

仪器设备的检定或校准按照HJ/T61中9.3.2规定的要求执行，液闪谱仪的性能检验61中按照HJ/T

9.6.3规定的要求执行。

11.211.2样品分析

按照HJ/T61中9.6.4规定的要按照HJ/T求执行。

5

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1212不确定度

12.112.1不确定度分量的评定

12.1.112.1.1液闪谱仪对样品测量的不确定度按式（6）确定。

NN

c+b

tctb

u1=......................................................................（6）

Nc−Nb

式中：

u1——液闪谱仪对样品测量的不确定度；

-1

Nc——样品测量计数率，min；

-1

Nb——本底计数率，min；

tc——样品测量时间，min；

tb——本底测量时间，min。

12.1.212.1.2液闪谱仪在刻度时的不确定度按式（7）确定。

222

u2=u21+u22+u23...................................................................（7）

式中：

u2——液闪谱仪在刻度时的不确定度；

u21——标准源净计数率测量的不确定度；

u22——分析天平称量标准样品的不确定度；

u23——标准源的不确定度。

12.1.312.1.3标准源净计数率测量的不确定度按式（8）确定。

NN

s+b

tstb

u21=.....................................................................（8）

Ns−Nb

式中：

u21——标准源净计数率测量的不确定度；

-1

Ns——标准溶液样品测量计数率，min；

-1

Nb——本底计数率，min；

ts——标准溶液样品测量时间，min；

tb——本底测量时间，min。

12.1.412.1.4分析天平称量标准样品的不确定度按式（9）确定。

umkm22=×δ().......................................................................（9）

式中：

u22——分析天平称量标准样品的不确定度；

δm——0.0002g；

k——置信度95%时，k=2；

m——称量样品的重量，g。

12.1.512.1.5标准源的不确定度u23由证书给出。

12.1.612.1.6分析天平称量分析样品的不确定度u3，计算方法同u22。

6

DB45/T2319DB45/T—2021

12.1.712.1.7含水率的不确定度为恒重前后称量不确定度的合成，按式（10）确定。

22

441+=uuu42.....................................................................（10）

式中：

u4——含水率的不确定度；

u41——恒重前称量不确定度；

u42量不确定度。——恒重后称

u41和u42同u计算方法22。

12.1.812.1.8生物干样中氢元素含量的不确定度u5取元素分析仪校准证书给出的值。

12.212.2合成标准不确定度的评定

12.2.112.2.1测量生物组织自由水氚的不确定度uTFWT按式（11）确定。

2222

TFWT123+++=uuuuu4.................................................