| 标准编号 | HJ 899-2017 (HJ899-2017) | | 中文名称 | 水质 总β放射性的测定 厚源法 | | 英文名称 | Water quality. Determination of gross beta activity. Thick source method | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z16 | | 国际标准分类 | 13.060 | | 字数估计 | 16,184 | | 发布日期 | 2017-12-21 | | 实施日期 | 2018-02-01 | | 引用标准 | GB 12379; GB/T 11682; HJ 493; HJ 494; HJ 495; HJ/T 61; HJ/T 91 | | 标准依据 | 环境保护部公告2017年第77号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 范围 | 本标准规定了测定水中总β放射性的厚源法。本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总β放射性的测定。方法探测下限取决于样品含有的残渣总质量、测量仪器的探测效率、本底计数率、测量时间等，典型条件下，探测下限可达1.5X10^(-2)Bq/L。 | HJ 899-2017: 水质 总β放射性的测定 厚源法
HJ 899-2017 英文名称: Water quality. Determination of gross beta activity. Thick source method
中华人民共和国国家环境保护标准
水质 总β放射性的测定 厚源法
1 适用范围
本标准规定了测定水中总β放射性的厚源法。
本标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总β放射性的测定。
方法探测下限取决于样品含有的残渣总质量、测量仪器的探测效率、本底计数率、测量
时间等，典型条件下，探测下限可达1.5×10-2 Bq/L。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，
其有效版本适用于本标准。
GB 12379 环境核辐射监测规定
GB/T 11682 低本底α和/或β测量仪
HJ 493 水质 样品的保存和管理技术规定
HJ 494 水质 采样技术指导
HJ 495 水质 采样方案设计技术规定
HJ/T 61 辐射环境监测技术规范
HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
总β放射性
指在本标准规定的制样条件下，样品中β最大能量大于 0.3 MeV的不挥发的β辐射体总称。
3.2
有效饱和厚度
指某一放射性射线发射率随着放射性物质厚度的增加而增加，当放射性物质厚度达到一
定程度时，射线发射率将不再随放射性物质厚度的增加而增加，
则该厚度为该放射性射线的有效饱和厚度。
23.3
厚源法
根据不同直径的测量盘，当铺盘厚度达到放射性射线的有效饱和厚度时，对应的取样量
为铺盘量的“最小取样量”，此铺样方法即为厚源法。
4 方法原理
缓慢将待测样品蒸发浓缩，转化成硫酸盐后蒸发至干，然后置于马弗炉内灼烧得到固体
残渣。准确称取不少于“最小取样量”的残渣于测量盘内均匀铺平，置于低本底α、β测量仪
上测量总β的计数率，以计算样品中总β的放射性活度浓度。
5 试剂和材料
除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的去离子
水或蒸馏水，所有试剂的总β放射性应低于方法探测下限。
5.1 硝酸（HNO3）：ρ=1.42 g/ml。
5.2 硝酸溶液：1+1。
量取 100 ml硝酸（5.1），稀释至 200 ml。
5.3 硫酸（H2SO4）：ρ=1.84 g/ml。
5.4 有机溶剂：
无水乙醇（C2H5OH）：纯度≥95%；
或丙酮（C3H6O）：纯度≥95%。
5.5 硫酸钙（CaSO4）：优级纯。
使用前应在 105℃干燥恒重后，置于干燥器中保存。
5.6 标准物质：
以优级纯氯化钾为总β标准物质，使用前应在 105℃干燥恒重后，置于干燥器中保存。
6 仪器和设备
6.1 低本底α、β测量仪：仪器的主要性能指标应满足 GB/T 11682中相关要求。
6.2 分析天平：感量 0.1 mg。
6.3 可调温电热板：也可选用电炉或其他加热设备。
6.4 烘箱。
6.5 红外箱或红外灯。
6.6 马弗炉：能在 350℃下保持恒温。
6.7 测量盘：带有边沿的不锈钢圆盘，圆盘的质量厚度至少为 2.5 mg/mm2，测量盘的直径
取决于仪器探测器的直径及样品源托的大小。
6.8 蒸发皿：石英或瓷制材料，200 ml。使用前将蒸发皿洗净、晾干或在烘箱（6.4）内于
105 ℃下烘干后，置于马弗炉（6.6）内 350 ℃下灼烧 1 h，取出在干燥器内冷却后称重，连
3续两次称量（时间间隔大于 3 h，通常不少于 6 h）之差小于±1 mg，即为恒重，记录恒重重量。
6.9 研钵和研磨棒。
6.10 聚乙烯桶：10 L。
6.11 一般实验室常用仪器和设备。
7 样品
7.1 样品的采集和保存
样品的代表性、采样方法和保存方法按 GB 12379、HJ 493、HJ 494、HJ 495、HJ/T 61
和 HJ/T 91的相关规定执行。
采样前将采样设备清洗干净，并用原水冲洗 3遍采样聚乙烯桶。样品采集后，按每升样
品加入 20 ml硝酸溶液（5.2）酸化样品，以减少放射性物质被器壁吸收所造成的损失。样品
采集后，应尽快分析测定，样品保存期一般不得超过 2个月。采样量建议不少于 6 L。
如果要测量澄清的样品，可通过过滤或静置使悬浮物下沉后，取上清液。
7.2 样品的制备
7.2.1 浓缩
根据残渣含量估算实验分析所需量取样品的体积（参见附录 A中 A.3）。为防止操作过
程中的损失，确保试样蒸干、灼烧后的残渣总质量略大于 0.1Amg（A为测量盘的面积，mm-2），
灼烧后的残渣总质量按 0.13Amg估算取样量。
量取估算体积的待测样品于烧杯中，置于可调温电热板（6.3）上缓慢加热，电热板温
度控制在 80℃左右，使样品在微沸条件下蒸发浓缩。为防止样品在微沸过程中溅出，烧杯
中样品体积不得超过烧杯容量的一半，若样品体积较大，可以分次陆续加入。全部样品浓缩
至 50 ml左右，放置冷却。将浓缩后的样品全部转移到蒸发皿（6.8）中，用少量 80℃以上
的热去离子水洗涤烧杯，防止盐类结晶附着在杯壁，然后将洗液一并倒入蒸发皿中。
对于硬度很小（如以碳酸钙计的硬度小于 30 mg/L）的样品，应尽可能地量取实际可能
采集到的最大样品体积来蒸发浓缩，如果确实无法获得实际需要的样品量，也可在样品中加
入略大于 0.13A mg的硫酸钙（5.5），然后经蒸发、浓缩、
硫酸盐化、灼烧等过程后制成待测样品源。
7.2.2 硫酸盐化
沿器壁向蒸发皿中缓慢加入 1 ml的硫酸（5.3），为防止溅出，把蒸发皿放在红外箱或
红外灯（6.5）或水浴锅上加热，直至硫酸冒烟，再把蒸发皿放到可调温电热板（6.3）上（温
度低于 350℃），继续加热至烟雾散尽。
7.2.3 灼烧
将装有残渣的蒸发皿放入马弗炉（6.6）内，在 350℃下灼烧 1 h后取出，放入干燥器内
4冷却，冷却后准确称量，根据和蒸发皿（6.8）的差重求得灼烧后残渣的总质量。
7.2.4 样品源的制备
将残渣全部转移到研钵中，研磨成细粉末状，准确称取不少于 0.1Amg的残渣粉末到测
量盘中央，用滴管吸取有机溶剂（5.4），滴到残渣粉末上，使浸润在有机溶剂中的残渣粉
末均匀平铺在测量盘内，然后将测量盘晾干或置于烘箱中烘干。
7.2.5 空白试样的制备
准确称取与样品源相同质量的硫酸钙（5.5），按样品源的制备（7.2.4）相同步骤制成空白试样。
7.2.6 实验室全过程空白试样的制备
量取 1 L去离子水至 2 L玻璃烧杯中，加入 20 ml硝酸溶液（5.2），搅拌均匀后，加入
0.13A mg的硫酸钙（5.5），按 7.2.1～7.2.4操作，然后称取与样品源相同质量的残渣，
制成实验室全过程空白试样。
7.2.7 标准源的制备
先将标准物质（5.6）在研钵内研细，准确称取与样品源相同质量的标准物质（5.6）于
测量盘中，按样品源的制备（7.2.4）相同步骤制成标准源，晾干，记下铺源的日期和时间。
8 分析步骤
8.1 仪器本底的测定
取未使用过、无污染的测量盘（6.7），洗涤后用酒精浸泡 1 h以上，取出、烘干，置于
低本底α、β测量仪（6.1）上连续测量仪器的总β本底计数率 8 h～24 h，确定仪器本底的稳定
性，取平均值，以计数率 R0（s-1）表示。
8.2 有效饱和厚度（最小铺盘量）的确定
实际测量：分别称取 80 mg、100 mg、120 mg、140 mg、160 mg、180 mg、200 mg、220 mg、
240 mg的标准物质（5.6）于测量盘内，按样品源的制备（7.2.4）相同步骤，制成不同厚度
的系列标准源，均匀平铺在测量盘底部，晾干后，置于低本底α、β测量仪（6.1）上测量每
个标准源的总β计数率。以总β净计数率为纵坐标，铺盘量为横坐标，绘制β自吸收曲线。当
铺盘量达到一定的值时，总β净计数率不再随铺盘量的增加而增加，延长自吸收曲线的斜线
段与水平段，交叉点对应的铺盘量即为标准源的有效饱和厚度，也就是方法的最小铺盘量。
理论估算：如果有效饱和厚度测量有困难，可直接按 0.1Amg计算。
8.3 空白试样的测定
将空白试样（7.2.5）在低本底α、β测量仪（6.1）上测量总β计数率。总β计数率应保持
在仪器总β本底平均计数率的 3倍标准偏差范围内，否则应更换硫酸钙（5.5）或采用空白试
5样的总β计数率代替仪器本底计数率。
8.4 实验室全过程空白试样的测定
将实验室全过程空白试样（7.2.6）在低本底α、β测量仪（6.1）上测量总β计数率。总β
计数率应保持在仪器总β本底平均计数率的 3倍标准偏差范围内，否则应选用放射性水平更
低的化学试剂，或采用实验室全过程空白试样的总β计数率代替仪器本底计数率。
8.5 标准源的测定
将标准源（7.2.7）在置于低本底α、β测量仪（6.1）上测量总β计数率，以计数率 Rs（s-1）
表示，并记录计数时刻，时间间隔和日期。
8.6 样品源的测定
样品源（7.2.4）晾干后应立即在低本底α、β测量仪（6.1）上测量总β计数率 Rx（s-1），
并记录计数时刻，时间间隔和日期。
测量时间的长短取决于样品和本底的计数率及所要求的精度。计算方法参见附录 A中A.1。
仪器对同一样品源计数率的测量结果存在波动，需测量 5次以上，取算术平均值。
9 结果计算与表示
9.1 结果计算
9.2 结果表示
当测定结果小于 0.1 Bq/L时，保留小数点后三位，测定结果大于等于 0.1 Bq/L时，保留三位有效数字。
10 精密度和准确度
10.1 精密度
六家实验室对含总β放射性活度浓度为 0.32 Bq/L和 7.98 Bq/L的统一样品进行了 6次重
复测定，实验室内相对标准偏差分别为 2.3%～20%和 3.1%～7.7%；实验室间相对标准偏差
分别为 8.6%和 7.5%；重复性限 r分别为 0.096 Bq/L和 1.39 Bq/L；
再现性限R分别为 0.12 Bq/L和 2.10 Bq/L。
10.2 准确度
六家实验室对含总β放射性活度浓度为 0.32 Bq/L和 7.98 Bq/L的统一样品加入氯化钾标
准溶液，测量方法的回收率，加标回收率范围分别为 91.4%～111%和 92.2%～108%；加标
回收率最终值分别为（97.4±16.6）%和（97.8±12.4）%。
11 质量保证和质量控制
11.1 仪器稳定性
11.1.1 仪器本底泊松分布检验
每年至少进行一次仪器本底计数泊松分布检验，如果本底很低，可用一定活度的标准源代替。
选择一个工作日或一个工作单元（如完成一个或一组样品测量所需的时间）为检验的时
间区间，在该时间区间内，测量 10～20次相同时间间隔的仪器本底计数，按照公式（2）计
算统计量χ2的值，在χ2分布的上侧分位数表中与选定显著水平的分位数进行比较，检验仪器
本底计数是否满足泊松分布。
11.1.2 仪器本底、效率质量控制
使用质量控制图检验仪器的稳定性，以保证日常工作的一致性。
在仪器工作电压以及其他可调参数均固定不变的情况下，定期以固定的测量时间测量仪
器的本底计数率和参考源的探测效率，绘制仪器本底和效率质控图。参考源推荐使用氯化钾
标准源（7.2.7）或 90Sr-90Y、137Cs电镀源，电镀源活性区直径与仪器探测器直径有关，一般
不小于φ25 mm，表面粒子发射率不少于（102～103）粒子数/（min·2π）。
7本底测量频次：1次/半月，测量时间取 60 min～240 min，每次测量 3次以上，取算术
平均值；效率测量频次：1次/两月，测量时间取 5 min～10 min，每次测量 3次以上，取算术平均值。
当积累 20个以上数据后，以本底计数率或仪器效率为纵坐标，日期（或测量次序）为
横坐标，绘制质量控制图，在平均值 n的上下各标出控制线（ n±3σ）和警告信线（n±2σ）。
若定期测量的仪器本底计数率或效率在警告线内，则表示仪器性能正常；若仪器本底计数率
或效率超过控制线或两次连续同侧超过警告线，则表示仪器可能不正常，应及时寻找故障原
因；若测量结果长期（连续 7次）偏于平均值一侧，说明仪器......
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