在核设施运行和核事故释放的放射性核素中，⁹⁰Sr和¹³⁷Cs是两种重要裂变产物^[1]。⁹⁰Sr和¹³⁷Cs具有较高的放射毒性，进入生物体内后可以富集于骨骼和肌肉组织，且半衰期为30年左右，产生的β射线会对骨骼和造血组织造成危害^[2-5]。食物链是⁹⁰Sr和¹³⁷Cs进入人体的一个重要途径^{[3, 6-7]}，因此监测居民日常膳食中⁹⁰Sr和¹³⁷Cs的活度浓度，对确保居民的辐射安全非常重要。杭州是浙江省的省会，距离秦山核电站仅有73 km，离三门核电站也不足200 km。核电站的正常运行可能会产生放射性废物，以气态或液态的形式释放到环境中^[8-9]，可能会对杭州的居民日常膳食安全产生威胁。因此非常有必要持续监测杭州居民日常膳食中⁹⁰Sr和¹³⁷Cs的放射性水平，从而评估秦山核电站和三门核电站对杭州居民日常膳食安全带来的影响。

1.样品采集：采集鲜奶、大米、毛毛菜、鲫鱼、海带、带鱼等6种杭州居民常食用且日常消费量高的膳食样本进行分析。这些样本涵盖了乳制品、谷物、蔬菜、淡水鱼类和海产品，能够较全面地反映当地居民的膳食结构。鲜奶、大米、毛毛菜和鲫鱼样本主要来源于杭州市临安区(杭州主要农作物产区)和西湖区(拥有杭州规模较大的水产养殖基地)，每年在固定时间和地点采集鲜奶(10 L)、大米(20 kg)、毛毛菜(10 kg)及鲫鱼(10 kg)各1次。海带和带鱼作为杭州居民常食用的海产品，其主要来源地为舟山及其周边海域，每年在固定时间(通常为渔汛期)和固定地点从舟山采集海带(15 kg)和带鱼(10 kg)各1次。采样点的分布情况(图 1)。

图 1 采样布点示意图 Figure 1 Sampling points layout diagram

2.仪器：四路低本底α β测量仪(BH1217Ⅱ型，北京核仪器厂)；十通道低本底α β测量仪(LB790，德国Berthold公司)，低本底γ能谱仪(BE5030，美国Canberra公司)。

3.试剂：无水乙醇、盐酸、过氧化氢、硝酸、氢氧化钠(分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司)、草酸(分析纯，江苏永华化学科技有限公司)、氨水(分析纯，杭州龙山精细化工有限公司)、二-(2-乙基己基)磷酸(60~80目，核工业北京化工冶金研究院)。⁹⁰Sr-⁹⁰Y标准溶液(9.78 Bq/g ⁹⁰Sr溶于0.1 mol/L硝酸)购自中国计量科学研究院。⁹⁰Sr-⁹⁰Y参考源，源强[表面粒子数/(2π·min)]为1.20×10³(核工业北京化工冶金研究院)。

4. 食品样品检测方法

(1) ¹³⁷Cs测定：取干燥的食品样品装入1.5 L马林杯，每个样品按照¹³⁷Cs标准源的相同几何形状进行包装，并计算样品表观密度。在选定能量661.6 keV下，使用低本底γ能谱仪测量样品中的¹³⁷Cs，每个样品的测量时间为80 000 s。获取样品γ谱并确定能峰位置和净峰面积，根据γ谱仪能量刻度系数、全能峰效率刻度、γ射线的发射几率、样品质量等确定放射性核素¹³⁷Cs活度浓度^[10]。方法的探测下限计算参照国家标准《环境及生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》(GB/T 16145-2022)^[10]。

(2) ⁹⁰Sr测定：采集的食品清洗后，根据各食品的灰鲜比确定鲜样的称取量。将鲜样装入微波灰化炉中，设置梯度升温程序后进行干燥、炭化、灰化等预处理操作^[11]。取10 g灰样，加锶载体和钇载体。加入10 ml浓硝酸和3 ml过氧化氢，蒸干。移入600℃马弗炉中灼烧至试样无炭黑为止。用40 ml 2 mol/L盐酸加热浸取两次，合并浸取液。加入10 g草酸，用氨水将溶液的pH调至3。在水浴中加热30 min，冷却至室温。过滤后，将沉淀炭化并移入马弗炉保持在600℃中灼烧1 h。加入40 ml 1.0 mol/ml硝酸使沉淀完全溶解，过滤后，溶液以2 ml/min的流速通过装有二-(2-乙基己基)磷酸的色层柱吸附钇，记下从开始过柱至过柱完毕的时间。用40 ml 1.5 mol/L硝酸以2 ml/min流速淋洗色层柱。用30 ml 6 mol/ml硝酸以1 ml/min流速洗脱钇。向洗脱液加入5 ml饱和草酸溶液，用氨水调节溶液pH至2.0，制得草酸钇沉淀。将草酸钇沉淀干燥并称量，按草酸钇的分子式计算钇的化学回收率后，用低本底总α、总β测量仪测量草酸钇沉淀^[12]。

5.质量保证：本研究使用的低本底总α、总β测量仪，检测样品之前均使用电镀源校准效率、标准源刻度效率，本底测量周期和测量时间与样品检测一致；使用的低本底γ能谱仪，检测样品之前用γ放射源进行能量刻度。所用仪器设备均在检定周期内，检定合格。

6.统计学处理：采用SPSS 30软件统计分析，非参数秩和检验用于比较不同种类食品中⁹⁰Sr活度浓度的差异性。P < 0.05为差异有统计学意义。

2020—2023年，杭州地区大米、毛毛菜、海带、带鱼、鲫鱼、鲜奶等6种膳食样本中⁹⁰Sr的检出率为100%，活度浓度范围分别为(0.011 ± 0.004)~(0.039 ± 0.009)、(0.067 ± 0.025)~(0.201 ± 0.022)、(0.021 ± 0.004)~(0.579 ± 0.103)、(0.423 ± 0.103)~(0.624 ± 0.124)、(0.092 ± 0.007)~(0.841 ± 0.150)、(0.069 ± 0.015)~(0.224 ± 0.032)Bq/L；然而，¹³⁷Cs的检出率很低，除带鱼外的大部分样品均低于探测下限(表 1)。水产品(海带、鲫鱼、带鱼)中⁹⁰Sr的活度浓度明显高于陆生膳食样本(大米、毛毛菜、鲜奶)(Z= -2.83，P=0.005)。

表 1(Table 1)

表 1 杭州居民日常膳食2020—2023年期间90Sr和137Cs放射性水平(Bq/kg, ±s) Table 1 The radioactive levels of 90Sr and 137Cs in the daily diet of Hangzhou residents from 2020 to 2023(Bq/kg, ±s) 食品种类 2020年 2021年 2022年 2023年 90Sr 137Cs 90Sr 137Cs 90Sr 137Cs 90Sr 137Cs 大米 0.036±0.009 < 0.065 0.019±0.008 < 0.098 0.039±0.009 < 0.130 0.011±0.004 < 0.120 毛毛菜 0.139±0.041 < 0.015 0.067±0.025 < 0.160 0.201±0.022 < 0.0023 0.116±0.020 < 0.001 海带 0.579±0.103 < 0.028 0.021±0.004 < 0.230 0.286±0.051 < 0.008 0.053±0.016 < 0.400 带鱼 0.624±0.124 < 0.028 0.602±0.072 0.17±0.03 0.423±0.103 < 0.100 0.581±0.131 < 0.054 鲫鱼 0.614±0.168 < 0.025 0.092±0.007 < 0.036 0.471±0.094 < 0.003 0.841±0.150 < 0.002 鲜奶 0.134±0.0219 < 0.090 0.224±0.032 < 0.094 0.069±0.015 < 0.056 0.074±0.018 < 0.071 注：“ < ”为探测下限

表 1 杭州居民日常膳食2020—2023年期间90Sr和137Cs放射性水平(Bq/kg, ±s) Table 1 The radioactive levels of 90Sr and 137Cs in the daily diet of Hangzhou residents from 2020 to 2023(Bq/kg, ±s)

2020—2023年，杭州居民日常膳食样品中⁹⁰Sr活度浓度最高值为0.84 Bq/kg，远低于标准中规定的限值(40~290 Bq/kg)^[13]。⁹⁰Sr在不同种类的膳食样本中的活度浓度不同，这一差别在水产品和陆生产品间较为明显。根据统计结果显示，水产品(海带、鲫鱼、带鱼)中⁹⁰Sr的活度浓度显著高于陆生产品(大米、毛毛菜、鲜奶)，这可能与生物的生长环境以及不同物种对⁹⁰Sr的摄取、代谢不同有关^[14-15]。此外，同一地点不同年份部分相同类别膳食样本中的⁹⁰Sr活度浓度亦呈现较大波动，如海带、鲫鱼。这些波动主要与⁹⁰Sr进入生物体的多重因素相关，包括放射性核素的物理化学形态、地质水文和气象条件、生物体内的代谢过程等因素^[16]。尤其在海产品中，⁹⁰Sr的放射性水平不仅受到海水中⁹⁰Sr活度浓度的影响，还与不同海产品对⁹⁰Sr的迁移与富集规律密切相关^[16]。大多数膳食样本中¹³⁷Cs的活度浓低于仪器检测限，这可能是由于γ谱仪探测下限较高以及¹³⁷Cs在环境中的转移因子较低导致的^[17-18]。

2020—2023年，杭州6种膳食样本中⁹⁰Sr的活度浓度以及带鱼中¹³⁷Cs的活度浓度与2012—2019年的监测结果相比无数量级上的差异^[19]。由于除带鱼外的其它膳食样本中¹³⁷Cs的监测结果都低于探测下限，因此也可以认为无明显差异。以上结果均说明秦山核电站和三门核电站日常运行对杭州居民日常膳食安全产生的影响甚微。另外，2020—2023年海带中的监测值略低于2012—2019年的监测值(0.73±0.37)Bq/kg^[19]，这可能是由于放射性核素⁹⁰Sr进入海带中受到多方面因素的影响，如形成的⁹⁰Sr化合物的物理化学性质，⁹⁰Sr在不同环境介质中的转移因子，pH、温度等环境状况^[20-23]。

近十多年来，很多研究报道了全国范围内不同地区膳食样本中⁹⁰Sr和¹³⁷Cs的放射性水平。2016—2022年，四川省5个市(州)粮食、蔬菜、奶粉、茶叶和肉类5类样本中¹³⁷Cs活度浓度为0.006~2.77 Bq/kg^[24]。2012—2022年，广西地区大米、蔬菜、淡水产品和海产品(海鱼)中⁹⁰Sr活度浓度分别为MDL~0.152、0.011~0.221、0.115~ 0.696和MDL~1.680 Bq/kg^[16]。辽宁红沿河核电站(2013—2020年)和三门核电站(2015—2019年)周围海产品的⁹⁰Sr活度浓度分别为0.359 Bq/kg和0.18~0.65 Bq/kg^[25-26]。总体而言，杭州居民日常膳食样本中⁹⁰Sr和¹³⁷Cs的监测结果与上述地区样本中⁹⁰Sr和¹³⁷Cs放射性水平处于同一量级水平且无显著差异。

利益冲突  无

作者贡献声明  王鹏负责设计实验、实施研究、撰写论文；曹艺耀指导实验、修改论文；邹英杰、任鸿、赖忠俊、周磊、俞顺飞参与研究实施、数据采集、分析数据