【摘要】 在这个意义上,几种材料表征技术被用于化学、矿物学和放射性表征,以获得有关所获得馏分的基本信息。
为了评价天然放射性核素的毒性,确定其在环境条件下的可用性日益重要。一个经过验证的程序是必要的,以确保不同实验室获得的结果的可比性和准确性。为此,对编码为BCR-701的认证标准物质(CRM)采用了优化的BCR顺序萃取程序,并对其所得的液体和固体组分进行了详尽的化学和放射性表征。
在这个意义上,几种材料表征技术被用于化学、矿物学和放射性表征,以获得有关所获得馏分的基本信息。根据这项工作的结果,BCR顺序提取程序已经验证了最重要的α -发射器天然放射性核素。它们的迁移率与环境条件下的物种形成和放射性核素的类型有关;S.M. Pérez-Moreno[1]等人甚至发现了同一元素的放射性核素之间的差异。此外,他们们发现镭主要与可还原部分结合,铀与可氧化部分结合,而钋和钍同位素与颗粒相具有高亲和力。
微量金属和放射性核素的流动性,以及它们的生物利用度和对环境的相关生态毒性,在很大程度上取决于它们的特定化学形式和结合方法。从这个意义上说,这些材料的潜在危险直接取决于它们向环境中释放污染物的能力。因此,固体样品中总污染物含量的测定不足以评估其潜在风险,因为在正常环境条件下,总含量中只有一部分是可移动的和/或生物可利用的。
使用可操作提取程序确定移动形式可以是提供环境污染风险信息的一个很好的折衷办法。Tessier等人开发了第一个顺序提取程序,用于评估新鲜沉积物中重金属(例如Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn)的迁移性。它提供了沉积物中不同形式的微量金属的信息,以及物理化学有效性、动员和运输。因此,这项技术可以确定流动性的程度,以及在不同浸出条件下潜在有毒金属的命运。顺序萃取技术提供了对含污染物相的良好估计,尽管它们在分析上非常复杂,有时很难重现。
自Tessier设计的操作方案发表以来,许多旨在验证应用该方案和其他后续程序获得的结果的研究已应用于不同类型的固体材料。尽管如此,顺序提取研究方面最重大的进展发生在1987年,当时欧洲委员会在BCR框架内发起了一个方案。这是为了协调提取程序,最后,在1993年提出了称为BCR的标准顺序提取程序。
该程序与1997年认证标准物质(CRM) (CRM 601)的开发有关,该标准物质来自意大利马焦雷湖的沉积物。使用BCR协议(1993)提取微量元素的不一致性导致了不同的研究。这些调查的结果在1999年被用作开发优化BCR程序的建议,产生了一种新的CRM, BCR-701,它是来自意大利Orta Piemonte湖的沉积物。该材料在优化的BCR程序的每个步骤中都证明了一些微量元素(Cd, Cr, Cu, Ni, Pb和Zn)的可提取含量。
图1. BCR-701的衍射图样。鉴定的矿物相:石英(Q)、白云母(M)、斜长石(C)和长石(F)。[1]
顺序提取程序在放射性研究中的应用越来越重要,因为它们可以提供有关所考虑的同位素的生物利用度的必要信息,就像微量元素一样。从这个意义上说,从所提供的关于天然放射性核素在环境中的来源、发生方式、生物和物理化学可得性、动员和运输的详细资料来看,顺序提取程序的有用性是显而易见的。
然而,为确保结果的准确性和可重复性,以及为了比较不同实验室获得的结果,对天然放射性核素的顺序程序进行验证至关重要。因此,将来将需要一种经过认证的参考物质来保证在每个提取步骤中测量的天然放射性核素浓度。
因此,S.M. Pérez-Moreno[1]等人提出BCR-701作为测定天然放射性核素在不同环境条件下迁移率的潜在认证标准物质。这一总体目标是通过以下具体任务实现的:a)根据经认证的微量元素(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)可萃取含量,验证改进的BCR程序;b)天然放射性核素结果的可重复性和再现性。
图2. BCR-701的形貌及颗粒组成。 [1]
BCR顺序萃取程序是唯一具有认证标准物质(代码BCR-701)的程序,用于测定某些重金属在不同环境条件下的迁移率。没有天然放射性核素的CRM。本研究首次应用BCR程序对BCR-701中天然放射性核素(的迁移率进行了评估,试图对该自然放射性核素的CRM进行初步验证。
[1] Pérez-Moreno, S. M., Gázquez, M. J., Pérez-López, R., & Bolivar, J. P. (2018). Validation of the BCR sequential extraction procedure for natural radionuclides. Chemosphere, 198, 397-408.