《海水镭-224的测定 延迟符合计数法》编制说明

1工作简况

1.1任务来源

根据《自然资源部办公厅关于印发2024年度自然资源标准制修订工作计划的通知》（自

然资办发〔2024〕36号）下达的标准编制计划进行编制（本标准的计划编号：202422015）。

起草工作组由以下单位组成：自然资源部南海生态中心、自然资源部第三海洋研究所和华东

师范大学。自然资源部南海生态中心为负责起草单位，全面负责标准的起草、编制、试验和

质量控制等工作。自然资源部第三海洋研究所和华东师范大学河口海岸科学研究院为参与起

草单位，参与试验研究、标准稿研讨等工作。

1.2制定背景

频繁人类活动导致近海水体环境恶化，富营养化、缺氧、重金属和持久性有机物污染，

水华赤潮等灾害频发。海洋生态保护与整治修复、海洋生态预警监测等以及海洋生态系统保

护等重要课题，已经成为关系人民福祉、国家未来的大计。认识和理解陆源物质在近海输入

以及近海水体迁移过程，是评判近海水体生态健康和可持续发展的关键所在。

短半衰期镭同位素镭-224可用来示踪陆源物质在近海水体的输入过程，评估近海水体

迁移扩散的时间尺度。能否准确测量海水中的镭-224活度浓度水平，是影响人们对近海生

态环境认知的关键，因此，需要建立标准以准确测量海水中镭-224比活度，以确保数据及

调查结论的可靠性。目前国内外尚未有任何标准涉及到海水镭-224的测量方法，本标准采

用国内外最为成熟和广泛采用的测量方法，制定本标准有助于填补标准空白，推广镭-224海

洋示踪技术应用，为近海海域生态保护与修复、生态预警监测提供基础数据和技术支撑。

1.3主要工作过程

一、起草阶段（形成征求意见稿）

2024年9月，自然资源部南海生态中心在接到自然资办发〔2024〕36号文的标准编制

任务后，根据《自然资源标准化管理办法》的要求，组建《海水镭-224的测定延迟符合计

数法》海洋行业标准起草工作组。

标准起草工作组于2024年9月4号召开项目制定启动会，邀请自然资源部海洋二所冯

旭文研究员、南京大学潘少明教授、厦门大学杨伟锋教授、自然资源部第三海洋研究所张元

标正高级工程师共4名专家与会。南海生态中心介绍标准立项的背景、研究基础、标准主要

内容、拟开展的验证计划以及工作进度安排。与会专家就标准的范围、结构框架及核心技术

内容等方面展开了质询和讨论，确保标准研制工作的顺利开展。

2024年9月至2025年2月，标准起草工作组对测试原理、测试条件、测试步骤、方法

精密度、试验验证方案等内容开展系统的试验研究，在对标准讨论稿进行多次讨论、修改后，

形成征求意见稿，同期组织7家验证单位开展方法验证工作。2025年2月底，工作组完成

了标准的征求意见稿、编制说明和方法验证报告。

二、征求意见阶段（形成送审稿）

三、审查阶段（形成报批稿）

1.4编制人员

标准的主要起草人共16人，分别为：谷河泉，吴梅桂，赵峰，钟强强，毕倩倩，倪志

鑫，王中瑗，李小敏，李团结，卢楚谦，吕意华，李冬梅，赵力，周鹏，郑远来，胡慧娜。

1.5参加方法精密度协作试验的单位

参加验证的单位分别有为：

（1）业务部门：自然资源部南海生态中心、自然资源部第三海洋研究所

（2）高校及研究院：华东师范大学河口海岸学国家重点实验室杜金洲团队、中国海洋

大学杰青许博超团队、海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室、西湖大学浙江省海岸带

环境与资源重点实验室和中国科学院青海盐湖研究所盐湖地质与环境实验室。

本标准共7家参与方法验证单位，满足《自然资源海洋标准制修订工作程序》的相关要

求。

2标准编制原则和标准主要内容的确定依据

2.1标准编制的主要原则

本标准是参考现行标准HY/T235-2018《海洋环境放射性核素监测技术规程》和标准

GB/T16145-2022《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》的有关内容进行研究

编制，使该标准与我国放射性检测的相关标准和基本规则相一致。

标准的结构、格式和表达方法等均按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》的规定进行编写。在条文的表述上严格遵循一致性原则、协

调性原则和易用性原则。标准的方法概述、试剂、装置、试验步骤等内容均按GB/T20001.4-

2015《标准编写规则第4部分：试验方法标准》的规定进行编写。

2.2标准主要内容的确定依据

2.2.1范围、术语、仪器等

依据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》和

GB/T20001.4-2015《标准编写规则第4部分：试验方法标准》的相关要求，编写标准的“1

范围”、“2规范引用文件”、“3术语”、“4方法概要”、“5试剂或材料”、“6仪器及设备”，

需要说明的点如下：

⚫镭-224在海水中有溶解态和颗粒态两种形态，本标准测定的是溶解态的镭-224，因此

在标准“3”对镭-224进行了定义：“海水中的溶解态镭-224”。

⚫标准“5.1”中规定了标准溶液的配制方法，“镭-224标准溶液[A（224Ra）=0.5Bq/g]：

用按附录A配制成的标准溶液”。镭延迟符合计数器需要标准溶液制成标准样品以确定仪器

的探测效率，附录A给出了标准溶液的配制、标准样品的制备和标准样品活度计算方法，其

依据引自文献Dimovaetal.,2008。

⚫标准“5.2”中规定了去除海水悬浮颗粒物的过滤材料性能要求，“聚丙烯纤维棉：7.7777

分特”。其中，7.7777分特=7旦，表示聚丙烯纤维棉的细度，7旦的细度能够满足过滤要

求。

⚫

标准“5.3”中规定了富集海水镭的锰纤维性能要求，“锰纤维：MnO2负载率10%以上”

⚫标准“5.4”中规定了硅胶管规格，“硅胶管：内径7mm”，其中硅胶管的长度由用户

根据采样现场灵活决定。

⚫标准“6.2”中规定了仪器载气要求，“载气：高纯氦气”。镭延迟符合计算器需要载

气以运输镭-224子体的氡-220进入探测器，考虑到其产生的α子体在氦气环境中比在空

气中的运行距离更长，若闪烁室充满氦气，就会有更多的α子体达到器壁，从而与内壁的

银活化硫化锌涂层发生反应，有研究表明该仪器采用空气作为载气仅是氦气探测效率的26-

43%（Moore,2008），因此本标准选择氦气作为载气。同时，载气应干燥、洁净，不易燃助燃，

故选择高纯氦气作为仪器载气来源。

2.2.2样品的采集与贮存

标准“7”规定了“一次测量所需水样的量和样品自采集至测量的搁置时间的要求见附

录B”，需要说明的点如下：

⚫样品采集体积

统计本工作组历年来收集的四百余个海水镭-224比活度数据，我国海域镭-224比活度

范围在0.02-50Bq/m3之间，可见镭-224比活度范围跨度较大。

一般而言，样品采集体积以核素预计活度和探测下限加以计算；同时需考虑到用户对数

据质量要求不同，对数据质量要求越高，所需样品采集体积就越大；因此，对样品采集体积

的确定应考虑以下几点因素：镭-224的预计比活度、仪器探测效率、锰纤维富集效率、从采

样到测量的搁置时间、样品测量时间、以及用户对数据质量的要求（以镭-224比活度相对

标准偏差为衡量依据）。

附录B式(B.1)给出样品采集体积的计算公式。一般情况下，当仪器探测效率E220=0.54，

样品搁置时间t=2d，镭-224计数率的相对标准偏差设定为μ=5%，样品测量时间Ts=120

min时，若镭-224预期活度浓度AC224=0.01Bq/L，则一次测量所需水样的量至少为V=15L。

若要求作N个平行样，需要的总水量为N·V升。

⚫样品搁置时间

考虑到镭-224的半衰期仅为3.66天，其计数会随搁置时间衰减，样品采集后至测量前

的搁置时间会对镭-224的计数测量造成干扰，因此用户需要考虑样品搁置对计数影响，酌

情安排样品测量进展。

附录B式(B.2)给出样品搁置时间的计算公式。可见，当镭-224预期比活度较大时，搁

置时间可以适当放长；对数据测量要求越高，搁置时间应尽量缩短。例如，当V=15L，ε=0.54，

η=100%，tc=2h，且镭-224预期比活度为10mBq/L时，若用户要求计数率误差在5%左右，

则搁置时间最少控制在2d以内。对于预期比活度低于1mBq/L的样品，样品测量时间Ts

需增加至300min，采水体积增加至45L，样品搁置时间t可放宽至1d以内。

⚫样品固定方法

GB/T17378.3中的4.12.4节规定了水质样品的固定与贮存采用冷冻和酸化后低温冷藏

两中方法，但是，本标准的样品无需加酸，加酸会极大影响锰纤维的吸附效率，标准“7”

规定了“样品无需加酸，常温保存”。

2.2.3操作步骤

本标准在“操作步骤“中规定了海水镭富集、锰纤维去盐和控湿的操作步骤，以下分别

从海水预过滤方法、锰纤维富集效率、锰纤维富集容量、去盐和控湿方法等要点详细阐述设

置该操作步骤的原因和效果。

⚫海水预过滤方法

本标准测定的湿溶解态镭-224，采集海水样品需去除海水中的悬浮颗粒物。本标准采用

聚丙烯纤维棉过滤悬浮颗粒物，设定条件试验以确定聚丙烯纤维棉的过滤效果，具体如下：

（1）取6份水样，每份40L；（2）每份水样加入不同量的颗粒物，配置成悬浮颗粒物浓度

25-1000mg/L的水样，如表1所示；（3）以聚丙烯纤维柱虹吸过滤水样，每根聚丙烯纤维

柱加入16g聚丙烯纤维棉，确定聚丙烯纤维棉的过滤效果。

表1聚丙烯纤维棉的过滤效果

样品号1#2#3#4#5#6#

过滤前的悬浮颗粒物浓度/mg/L25501002005001000

聚丙烯纤维柱用量/根111223

过滤后的悬浮颗粒物浓度/mg/L0.00.32.02.07.34.3

悬浮颗粒物去除率100%99%98%99%99%100%

结果表明：聚丙烯纤维棉可以有效截留水样中的悬浮颗粒物；对于悬浮颗粒物浓度为

25-100mg/L的水样，1根聚丙烯纤维柱的过滤效果可达到98%以上的悬浮颗粒物去除率；

对于悬浮颗粒物浓度为200-1000mg/L的水样，聚丙烯纤维柱的使用要增加至2-3根。

此外，仅需对悬浮颗粒物浓度大于20mg/L的水样进行预过滤，对于水色较清的样品无

需去除悬浮颗粒物，其原因如下：对于悬浮颗粒物浓度20mg/L的100L水样，颗粒态钍-

228（或镭-224）比活度浓度一般不超过0.0083Bq/g，即使水体悬浮颗粒物100%被锰纤维

截留，其产生的颗粒态镭-224也仅为0.0167Bq，不足以对海水镭-224的测量结果产生明

显影响。

因此，本标准规定了“取16g聚丙烯纤维棉（5.2）置于塑料柱体中，制成聚丙烯纤

维柱”和“利用硅胶管（5.4）引流样品，以<1L/min流速流经1-3根聚丙烯纤维柱和锰纤

维柱以去除悬浮颗粒物并富集镭同位素”。

⚫锰纤维富集效率

前人研究表明，以锰纤维法富集水样中的镭同位素，流速是影响锰纤维富集效率的关键

因素，当流速低于1L/min时，锰纤维就能实现对海水镭同位素的有效富集（Moore,2007；

Garcia-Solsonaetal.,2008），因此，本标准规定了“以<1L/min流速流经1-3根聚丙

烯纤维柱和锰纤维柱以去除悬浮颗粒物并富集镭同位素”。锰纤维富集海水的现场照片如图

1所示。

图1锰纤维富集镭同位素的现场示例

在此流速下，本标准收集各实验室对锰纤维富集效率的统计数据，如表2所示。结果表

明，国产锰纤维富集效率平均值为98.9%±1.3%。因此，本标准附录C中“C.3”描述了“一

般的，在流速<1L/min时，锰纤维对海水镭同位素的富集效率μ为0.99±0.01”。

表2各实验室对国产锰纤维富集效率的估算

采样

采样地A柱B柱富集

样品名采样时间体积数据来源

点/mBq/mBq效率

/L

深圳近

DYB-12021/4/20501261.398.9%南方科技大学

岸

QZB-1钦州近26.52061.899.1%

2021/6/20北部湾大学

QZB-2岸25.73862.099.5%

CJK-B1613080.299.9%

CJK-B2602671.099.6%

2022/10/30长江口华东师大

CJK-B35553112.597.6%

CJK-C2553091.399.6%

L106057.21.297.8%

L16601180.0100%

2024/1/26-陆丰近

L39601410.0100%南海生态中心

27岸

L42601340.899.4%

L66063.82.995.4%

山东莱自然资源部第三海

LY-52023/7251450.0100%

阳洋研究所

平均值98.9%±1.3%

本标准对进口和国产锰纤维的富集效率进行对比试验，如表3所示。国外锰纤维成品是

以丙烯腈纤维为载体，国内锰纤维成品以聚丙烯纤维为载体，结果表明：两者差异不大，无

论何种材质制成的锰纤维，均可满足对海水镭同位素的充分富集要求。

表3进口和国产锰纤维富集效率对比

样品名锰纤维种类富集效率

L1097.8%

L16100%

L39国产100%

L4299.4%

L695.4%

L18100%

L1983.1%

L41进口90.6%

L594.3%

L995.1%

本标准以国产锰纤维对不同盐度海水镭同位素进行富集条件试验，结果如表4所示，结

果表明，海水盐度对锰纤维富集镭同位素的富集效率没有影响。

表4不同盐度海水的锰纤维富集效率

样品名采样时间采样地点盐度采样体积/LA柱/mBqB柱/mBq富集效率

1#<276.72.197.3%

2#4.390.12.597.2%

3#9.195.70.599.5%

4#13.497.62.098.0%

2024/10/29台山5

5#18.580.81.098.8%

6#22.5135.62.698.1%

7#29.387.51.198.8%

8#31.097.54.195.8%

⚫锰纤维富集容量

本标准设定以下条件试验以确定锰纤维的富集容量，具体如下：（1）每份取20克锰纤

维，共5份样品，分别装在尼龙网兜中；（2）将装有锰纤维的尼龙网兜放进细目渔网中，绳

子下端系砖块配重，绳子中间绑住装有锰纤维的渔网，悬挂在鱼排缆绳上，让锰纤维悬浮在

水深1.5m处；（3）间隔一段时间取回装有锰纤维的网兜，如表5所示；（4）将锰纤维用去

离子水冲洗，烘干，焚烧灰化后，封样存放21天以上。

图2确定锰纤维富集容量的现场照片和地理位置

表5锰纤维富集容量的确定

样品号1#2#3#4#5#

间隔天数/d88252570

Ra-226/Bq1.502.885.505.065.47

Ra-228/Bq6.2512.1221.5420.8326.09

结果表明，当锰纤维放置至70天后，镭同位素吸附基本达到饱和状态，以原子个数计

算锰纤维的镭吸附容量，即每克锰纤维可以吸附镭同位素原子个数至少为2.3×105个。基

于本实验室收集的镭同位素比活度数据，假定10L海水镭同位素最大值为Ra-224=0.5Bq、

Ra-223=0.03Bq、Ra-226=0.5Bq和Ra-228=0.5Bq，换算成原子个数，则镭同位素原子个

数的最大值为4.2×105个，进一步换算成锰纤维用量，则每10升海水所需锰纤维量至少为

2克。为提高标准的可靠性，本标准增加50%的锰纤维冗余用量，规定了“以每10L海水

需3g锰纤维计，按实际采样体积计算锰纤维用量”。

⚫锰纤维去盐方法

前人研究表明：锰纤维进行去盐处理，目的是增加纤维表面的均匀性，提高锰纤维富集

镭同位素的子体Rn-220射气效率（Garcia-Solsonaetal.,2008）。

本标准以去离子水进行锰纤维去盐条件试验，如表6所示，结果表明：对于经盐度为

31.0的海水流洗过的14g锰纤维，需每200mL的去离子水反复洗2次，可以将锰纤维上

的盐分基本去除完毕。因此，本标准规定了锰纤维去盐的方法，即“将锰纤维柱底部与抽滤

瓶相连，打开柱体，压实锰纤维。以真空泵抽取锰纤维内残余水份，用每200mL去离子水

洗涤锰纤维2-3次去除锰纤维残留盐分”。

表6去离子水对锰纤维去盐的效果

每200mL的去离子水清洗锰纤维的次数01234567

清洗后去离子水的盐度31.03.6<2<2<2<2<2<2

⚫锰纤维控湿方法

前人研究表明：锰纤维进行控湿处理，目的是提高锰纤维富集镭同位素的子体Rn-220射

气效率（Garcia-Solsonaetal.,2008），当水/纤维=0.3-1之间时，锰纤维Rn-220射气

效率最高。

因此，本标准以称重方式确定锰纤维的含水量，规定了“称重锰纤维柱，记录数据m2。

当m2与m1的差值与m0的比值在0.3-1之间（即(m2-m1)/m0=0.3-1）时，锰纤维柱制备完毕”。

锰纤维去盐和控湿的在陆地和海上的现场操作图如图3所示。

图3锰纤维去盐和控湿现场操作图

2.2.4测量与计算

⚫样品测量

本标准采用镭延迟符合计数器测量镭-224，仪器现场照片如图4所示。

图4镭延迟符合计数器

本标准规定了镭延迟符合计数器载气通气流量和通气时间，即“以气流量为4L/min通

入载气（6.2），通气时间为1min，使镭延迟符合计数器（6.1）充满载气”，该操作足以使

镭延迟符合计数器的Lucas闪烁室（直径为12.5cm，体积1.15L）完全转化为充满氦气的

环境。

本标准规定了测量状态下的气流量，即“关闭通气阀，连接锰纤维柱和镭延迟符合计数

器；打开气流泵，以气流量为6L/min使载气在锰纤维柱和闪烁室之间循环，开始计数”，

其依据为：若将该气流量6L/min转算为氦气流量，则为3.4L/min，表明氦气在闪烁器的

滞留时间为1.15/6×60=20.3s（219Rn半衰期的5倍），从而220Rn-216Po和219Rn-215Po大部分

在闪烁器内发生衰减并加以区分，参考依据为文献Moore,2008和文献Garcia-Solsonaet

al.,2008。

本标准规定了镭-224测量的特定步骤，即“计数时间超过5min时清零计数，重新计

数”，其依据是计数时间在5min内时，锰纤维上的Ra-224和子体Rn-220尚未达到平衡状

态，其计数数据不足以反映Ra-224活度，需去除该段时间的计数；当计数时间超过5min

（子体Rn-220半衰期55s的五倍）时，Ra-224和子体Rn-220达到平衡状态，这时该计数

可反映Ra-224活度。

本标准规定了样品结束测量的依据，即“当闪烁室220通道计数达到400-500个计数

时，即可停止测样”。当220通道计数达到400-500个计数时，其计数误差能达到低于5%

的水平。对于典型样品，测量时间即使长达180min，不会出现Rn-222对计数造成太大干

扰（Garcia-Solsonaetal.,2008）。

本标准规定了测量结束后清理仪器的基本操作，即“计数结束后，通入空气以排除残余

子体，通气时间为1min。测量闪烁室本底计数，待下次测量”。

⚫标准样品测量

镭延迟符合计数器的探测效果通过标准样品的计数数据确定，标准样品的计数测量与样

品测量完全一致，本标准规定了“以标准样品（5.1）上机测量镭-224，步骤同9.1”。

⚫镭-224活度浓度确定

本标准规定了海水镭-224活度浓度及镭延迟符合计数器探测效率的计算公式，其依据

引自文献Giffinetal.（1963），MooreandArnold（1996），Garcia-Solsonaetal.

（2008），Moore（2008），Scholtenetal.（2010），颜拥军等人（2013）和Diego-Feliu

etal.（2020）。每一公式需要说明的点如下：

（1）Diego-Feliuetal.（2020）给出镭-224延迟符合校正公式的适用范围，需要同

时满足两点：（1）总通道计数率应小于100cpm，即ntot<100cpm；（2）220通道计数率与

219通道计数率比值大于8，即n220/n219>8，或者220通道计数率与219通道计数率比值大

于2且219通道计数率小于1cpm，即2<n220/n219<8且n219<1cpm。

（2）式(1)：其推导基础来源于Giffinetal.（1963），在此基础上，Moore（2008），

Garcia-Solsonaetal.（2008）和Scholtenetal.（2010）进一步加以改进。本标准式

(1)采取改进后的公式形式。

（3）式(2)：其推导基础来源于MooreandArnold（1996），而后Moore认为应把n220改

为C220，见文章Garcia-Solsonaetal.（2008）和Scholtenetal.（2010）。本标准式(2)

采取改进后的公式形式。

（4）式(3)：来源于MooreandArnold（1996），其分母为减号“-”，然而Garcia-Solsona

etal.（2008）和Scholtenetal.（2010）文章中分母为加号“+”。经询问Moore本人后，

本标准式(3)取“+”的形式。颜拥军等人（2013）对式(3)进行修改和重新推导，考虑到结

论接受和认可程度，本标准未采用颜拥军提出的公式。

（5）式(4)：经采样至测量搁置时间的衰减校正，采样体积校正和仪器探测效率校正后，

海水镭-224比活度计算公式。

（6）式(5)：镭延迟符合计数器的探测效率以镭-224标准样品的计数率确定，其计数率

仍需修正随机符合计数事件的影响，计算同式(1)-式(3)。

（7）各数学符号的表达选择没找到参照标准。各数学符号单位的写法参照标准GB/T

16145-2022《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》。

⚫标准样品制备

标准附录A规定了镭-224标准样品的制备方法和活度的计算公式，其依据引自文献

Dimovaetal.,2008。

⚫探测下限

标准附录D规定了探测下限的计算公式，其依据引自标准GB/T16145-2022《环境及生

物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》。

⚫高活度样品的计算

Moore（2008）认为高活度样品应采用总通道计数和镭-223计数差来确定镭-224,

Garcia-Solsonaetal.（2008）亦认同该观点。然而，Diego-Feliuetal.（2020）对此

提出批评，认为总计数通道的计数受镭-226的影响较大，且镭-223计数难以获得准确结果，

应避免采用该方式计算镭-224，因此，标准未针对高活度样品给出以总通道计数和镭-223计

数差来确定镭-224的计算公式。

2.2.5不确定度评定

标准GB/T16145-2022《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》关于不确定

度的写法，为“以不确定度的各分量ui以“方和根”法合成得到合成标准不确定度uc”，测

量结果表述形式为“A±U，k=2”,但在附录K中，U是“相对标准差”的概念。海行标准HY/T

235-2018《海洋环境放射性核素监测技术规程》中对不确定度的符号表达为S，其计算公式

表明不确定度是“标准差”的概念。根据标准GB/T27418-2017《测量不确定评定和表示》：

“以标准差表示测量不确定度”，用“u()”表示。综合以上标准，标准给出“不确定度”分

析的写法，即以标准差代表不确定度，用“u()”表示。

放射性衰变遵从泊松分布，其计数标准差等于计数的平方根，见式(1)。依据标准GB/T

27418-2017《测量不确定度评定和表示》，镭-224延迟符合校正计算值的标准差应以误差传

递原理加以确定。Garcia-Solsona等人（2008）给出镭-224和镭-223比活度标准偏差计算

公式。然而，本人对公式进行重新推导后，发现几处计算错误，因此写入标准“不确定评定”

和附录C的具体公式内容与原文献略有不同。

푛푛푛

푢(푛)=√푡표푡,푢(푛)=√219,푢(푛)=√220式(1)

푡표푡푡219푡220푡

2.2.6结果报告

本标准在“结果报告”中规定了结果报告的具体写法，其参考依据为标准GB/T27418-

2017《测量不确定度评定和表示》和标准GB/T16145-2022《环境及生物样品中放射性核素

的γ能谱分析方法》。

2.2.7注意事项

当镭-226比活度较高且镭-224比活度较低时，镭-226积累的子体有可能会对镭-224的

测量产生干扰，此时线性的随机符合计数校正公式不足以完全消除这种指数级的干扰，这种

情况需要特殊处理。本标准在“注意事项”中规定了这种情况的具体表现特征和对应的处理

方式。

3主要试验的分析、综述报告、技术经济论证及预期的经济效果

3.1试验验证的分析报告

本标准工作组完成征求意见稿后，于2024年8月-2025年2月，对建立的海水镭-224

延迟符合计数测定方法进行了试验验证。试验验证方案得到标准启动会各专家的首肯，参与

验证的单位有：自然资源部南海生态中心、自然资源部第三海洋研究所、华东师范大学河口

海岸学国家重点实验室杜金洲团队、中国海洋大学杰青许博超团队、海南大学南海海洋资源

利用国家重点实验室、西湖大学浙江省海岸带环境与资源重点实验室和中国科学院青海盐湖

研究所盐湖地质与环境实验室。

测试样品由自然资源部南海生态中心提供，具体采集信息如下：海水样品共计两份，即

F1和F16，均采自雷州半岛西侧的英罗港-安铺港海域，经纬度分别为F1：109.776°，21.503°

和F16：109.577°，21.242°；采样时间分别为2022/7/12和2022/7/10，对应海水盐度分

别为22.2和31.4；待两样品已达到228Ra-228Th-224Ra暂时平衡后，分发至各验证单位。采样

站位如图5所示。

图5标准样品的采样站位（见红圈标注处）

各单位在完成试验验证后，分别将加盖公章的验证报告寄回工作组，验证报告封面截图

如图6所示。

图6试验验证报告的加盖公章封面

3.2方法质量水平

⚫标准样品

7家验证单位均完全按照《海水镭-224的测定延迟符合计数法》征求意见稿的规定，

对两份海水样品（F1和F16）分别进行了6次以上测量，并对测量进行了平均值、标准偏差

和相对标准偏差的统计，测试结果如表7所示。

表7各验证单位的测试结果

测

相对

序量平均标准

实验室iF1/BqF16/Bq标准

号次值差

偏差

数

自然资源0.81,0.86,0.90,0.51,0.53,0.51,F1:F1:F1:

1部南海生0.91,0.94,0.93,0.52,0.59,0.57,240.900.078.1%

态中心0.85,0.89,0.96,0.47,0.52,0.56,F16:F16:F16:

0.99,0.94,1.02,0.55,0.59,0.60,0.530.048.4%

0.78,0.89,0.75,0.55,0.48,0.47,

0.79,0.92,0.84,0.50,0.50,0.44,

0.91,0.94,1.03,0.54,0.50,0.60,

0.88,1.01,0.940.55,0.60,0.55

F1:F1:F1:

自然资源

0.91,0.94,0.900.52,0.57,0.560.910.022.4%

2部第三海6

0.93,0.88,0.890.54,0.54,0.51F16:F16:F16:

洋研究所

0.540.023.9%

华东师范

F1:F1:F1:

大学河口

0.93,0.90,1.070.56,0.56,0.570.980.087.6%

3海岸学国6

1.03,1.05,0.920.54,0.53,0.54F16:F16:F16:

家重点实

0.550.035.3%

验室

F1:F1:F1:

中国海洋0.94,1.00,0.990.55,0.54,0.530.980.043.7%

46

大学1.04,0.96,0.970.53,0.53,0.54F16:F16:F16:

0.540.0091.6%

南海海洋F1:F1:F1:

资源利用0.91,0.92,0.890.56,0.56,0.570.890.044.5%

56

国家重点0.93,0.86,0.820.54,0.53,0.54F16:F16:F16:

实验室0.550.023.6%

浙江省海F1:F1:F1:

岸带环境0.95,0.89,0.920.55,0.55,0.590.950.044.2%

66

与资源重1.01,0.97,0.920.57,0.53,0.50F16:F16:F16:

点实验室0.550.035.5%

中国科学

院青海盐F1:F1:F1:

湖研究所0.96,1.09,0.950.58,0.54,0.570.950.088.4%

76

盐湖地质0.89,0.87,0.930.57,0.54,0.55F16:F16:F16:

与环境实0.560.023.6%

验室

根据GB8999-2021《电离辐射监测质量保证通用要求》规定:“平行样品测量的相对标

准偏差一般应控制在40%以内”，各验证单位的测试结果均满足该规定。给出的两份标准样

品测量结果汇总如表8三所示，表明各验证单位的测量结果在误差范围内基本一致，其中F1

样品的相对标准偏差为3.9%，F2样品的相对标准偏差为1.6%。

表8各单位验证样品的测量结果

序号验证单位F1/BqF16/Bq

1自然资源部南海生态中心0.90±0.070.53±0.04

2自然资源部第三海洋研究所0.91±0.020.54±0.02

3华东师范大学河口海岸学国家重点实验室0.98±0.080.55±0.03

4中国海洋大学0.98±0.040.54±0.01

5南海海洋资源利用国家重点实验室0.89±0.040.55±0.02

6浙江省海岸带环境与资源重点实验室0.95±0.040.55±0.03

7中国科学院青海盐湖研究所盐湖地质与环境实验室0.95±0.080.56±0.02

平均值0.94±0.040.55±0.01

范围0.89-0.980.53-0.56

⚫镭延迟符合计数器的探测效率

7家验证单位依据同一份镭-224标准样品，以镭延迟符合计数器不同仓室进行仪器探

测效率的测量，给出仪器探测效率汇总如表9所示，结果表明各验证单位的探测效率在0.41-

0.59cps/Bq之间，平均值为0.53左右。

表9各单位的镭延迟符合计数器探测效率

序号验证单位探测效率(cps/Bq)

1自然资源部南海生态中心0.51±0.030.51±0.02

2自然资源部第三海洋研究所0.53±0.020.53±0.02

3华东师范大学河口海岸学国家重点实验室0.51±0.020.55±0.01

4中国海洋大学0.41±0.030.45±0.02

5南海海洋资源利用国家重点实验室0.57±0.050.55±0.05

6浙江省海岸带环境与资源重点实验室0.58±0.030.59±0.04

7中国科学院青海盐湖研究所盐湖地质与环境实验室0.58±0.02

平均值0.53±0.05

范围0.41-0.59

⚫镭延迟符合计数器的探测下限

7家验证单位给出的镭延迟符合计数器探测下限汇总如表10所示，其分布范围为0.17

mBq至44mBq之间。仪器探测下限的确定由仪器本底计数和探测效率共同决定，而本底计

数和探测效率往往受仪器使用年限、使用习惯、样品量及样品特性等因素影响，导致各单位

给出的仪器本底计数率相差较大，进而探测下限的差异性亦较大，因此，本节不统计探测下

限的平均值，仅提供其分布范围的统计结果。

表10各单位的镭延迟符合计数器探测下限

序号验证单位探测下限(mBq)

1自然资源部南海生态中心0.18±0.010.17±0.01

2自然资源部第三海洋研究所0.38±0.0080.38±0.006

3华东师范大学河口海岸学国家重点实验室18±0.7319±0.34

4中国海洋大学1.5±0.11.7±0.1

5南海海洋资源利用国家重点实验室7.4±0.5910±0.86

6浙江省海岸带环境与资源重点实验室5.4±0.25.3±0.3

7中国科学院青海盐湖研究所盐湖地质与环境实验室44±3

范围0.17-44

3.3方法试验验证结论

从试验验证结果可以看出，各验证单位的测试结果相对集中，在误差范围内基本一致，

每个平行样的测试结果稳定性和重复性较高，说明该测试方法原理科学、测试结果准确，具

有很好的可操作性、较高精确度和再现性，可以作为海水镭-224活度测定的重要方法。

3.4技术经济论证及预期的经济效果

镭-224可用来示踪陆源物质在近海水体的输入过程，评估近海水体迁移扩散的时间尺

度。本标准制定的基于延迟符合计数原理测定海水中的镭-224的方法，能够准确地获知镭-

224活度浓度，有力填补标准空白，进一步完善海洋放射性监测标准体系。用户可以根据标

准测试方法测量海水中的镭-224，探索其指示的海洋学过程。标准的实施、推广和应用有助

于推广镭-224海洋示踪技术应用，为近海海域生态保护与修复、生态预警监测提供基础数

据和技术支撑。

4采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或

与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况

本工作组目前已积累了四百余个海水镭-224比活度测量经验，于2015年发表一篇相关

的核心期刊文献《镭延迟符合计数器测量海水中的镭-224和镭-223》。目前尚未有类似的国

际标准发布，本标准的制定，填补了相关领域的标准空白。以本标准制定的方法，曾参与一

次美国南卡罗来纳州立大学Moore教授和华东师范大学杜金洲教授共同主导的国际比对活

动，该活动参与单位包括华东师范大学、厦门大学、海洋三所、美国伍兹霍尔海洋研究所、

南卡罗来纳州立大学等高校和研究院。图7显示了该国际比对的结果截图，表明以本标准制

定的方法测量海水中的镭-224比活度，其数据的准确性已经得到了国内外相关研究机构的

认可。

图7参与国际比对结果的截图

5与有关现行法律、法规和强制性标准的关系

作为推荐性海洋行业标准，该标准的内容完全遵照现行有关法律、法规的规定研制，与

国家相关的强制性标准不冲突。若在标准的执行中存在相互抵触的情况，应以现行法律、法

规和强制性标准为准。

《海水镭-224的测定延迟符合计数法》的研制和发布，将与我国现行的海洋放射性核

素测量方法、规程等相关标准相互补充、协调，共同组成海洋放射性检测的标准方法体系。

6重大分歧意见的处理经过和依据

无。

7标准作为强制性或推荐性标准的建议

根据标准化法和相关规定，建议本标准的性质分为推荐性行业标准。

8贯彻标准的要求和措施建议

为贯彻执行本标准，使本标准能够在行业发展中充分发挥指导、促进作用，标准工作组

做出以下建议：

[1]建议本标准批准发布6个月后实施，开展标准的宣贯工作，提高标准的认知度，使科研

单位、海洋放射性监检测业务单位等行业内相关人员准确掌握标准后开展检测和研究工

作。

[2]标准管理机构、技术归口单位和标准起草工作组通过多种形式宣传标准，例如网站信息、

杂志、报刊、讲座培训等，提高行业人员对该标准的认知和认可程度。

[3]标准起草工作组通过本领域内相关机构组织的培训，作为一个专题，对行业内相关人员，

开展本标准的宣讲工作，对标准中的技术问题和具体操作进行解答和培训，使其准确掌

握标准的技术要求和操作过程。

9废止现行有关标准的建议

无。

10其它应予说明的问题

无。

参考文献

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