《磷肥及其复合肥中镭-226限量卫生标准》解读

李 涛吉林省卫生厅卫生监督所

《磷肥及其复合肥中镭-226限量卫生标准》修订背景

受中国预防医学科学院的委托，吉林省卫生厅卫生监督所于1999年11月～2001年5月承担对《磷肥放射性镭-226限量卫生标准》（GB 8921-1988）的修订工作。

经过查阅资料、走访原化工部磷肥协会、农业部、中国农科院等有关部门，调查了解国内外有关磷肥生产、施用现状，掌握国内外有关资料及国内省市卫生部门在执行GB 8921-1988中取得的结果，对GB 8921-1988实施过程中提出的意见和存在的问题进行分析和探讨。

根据调研资料制定了修订方案：调查12家化肥厂生产磷肥现状，对6家生产化肥厂家实地监测、采集样品、实验室分析、数据处理，写出了修订标准的初稿，对原“标准”保留其合理正确部分，补充采样及铀的分析方法等，使之更利于执法监督并加大监督监测力度，为更好保护环境、保护人民健康服务。

修订后标准经卫生部放射卫生标准专业委员会于2002年审查通过，修改后上报。由于客观原因没有及时发布实施，2008年重新修订上报。该标准已于2011年12月30日发布，于2012年5月1日实施。

修订内容的依据及说明

农业发展实践证明，充分合理使用化学肥料是促进农作物增长、加速农业发展的重要途径。磷肥是世界上仅次于氮肥的重要化肥产品。我国磷肥工业发展较晚，在五十年代才有较大发展，到90年代我国生产磷肥居世界第二位。

自然界中磷及其化合物分布极广，最常见的有黄磷、赤磷和黑磷。生产磷肥主要原料磷矿石有三类：磷灰石、磷块岩、鸟类磷矿。我国磷矿主要分布在西南和中南地区。主要磷肥品种有：磷矿粉、骨粉、钙镁磷肥、沉淀磷酸钙、钢渣磷肥、普通过磷酸钙、重过磷酸钙、偏磷酸盐、磷酸等等，含五氧化二磷10%～70%不等。

标准名称修改说明

根据调查复合肥料是农业施用肥料的必然趋势，联合国粮食组织（FAO）统计1981年、1982年全世界消耗化肥1.15亿吨，各种复合肥占50%。我国于60年代初生产复合肥，90年代年产量达1500万吨。调查全国部分省市的磷肥厂，有60%化肥厂生产复合肥而停止单一磷肥的生产。基于农业发展的实际需要和新标准实施的可行性和必要性，将原标准改为《磷肥及其复合肥中镭-226限量卫生标准》。

增补样品的采集和制备方法

按国家标准《磷精矿和磷矿石分析试样的采取和制备方法》（GB 1869-1980）和《普通过磷酸钙》（HGI-392-76）提供的方法和资料报导统一具体的现场采样方法。有袋装肥料及堆放肥料两种取样方法，另外增补试样制备方法，统一样品预处理，减少分析过程的系统误差，详见修订标准附录A。

修订限量说明

磷矿石和磷肥中存在的天然放射性核素主要是铀系核素，钍的含量很低，约等于UNSCEAR[1]给出的土壤中钍的浓度，其辐射危害可以不考虑。因此施用磷肥所导致的辐射危害主要是铀系放射性核素产生的。施用磷肥后，地表γ辐射水平的增高主要是226Ra及其子体所产生的。此外，226Ra由土壤向农作物转移的系数要比天然铀的转移系数高得多，其毒性亦较铀高，因而内照射剂量也主要是226Ra产生的。

原标准中规定磷肥、磷精矿和磷矿石中226Ra含量不得超过500Bg·kg-1。在标准实施的十几年过程中，各地卫生防疫部门对各类磷肥部分监测采样分析结果列在表1，从表1中看出各种磷肥226Ra活度水平波动在12.87～632.0Bg·kg-1，其平均值为93.84Bg·kg-1，标准差为122.76Bg·kg-1，监测值在标准限值范围内，说明原标准限值是可行的。修改后的标准仍用对226Ra限值500Bg·kg-1。

关于删去原标准中对磷矿石中226Ra限值的说明

表2中列出部分磷矿石中226Ra活度分析结果，波动值从10.5～1563.6Bg·kg-1，平均值为236.82Bg·kg-1。我国主要磷矿石资源分布在南方地区，以云南、贵州、湖北、四川等省为主，这些地区所含磷矿石中226Ra的活度水平均在500Bg·kg-1以下。资料报道我国主要磷矿石进口国家有摩洛哥、约旦、叙利亚等国，其中226Ra的含量为818.7～1681.5Bg·kg-1，均高于原标准限值，但磷矿石226Ra转移至磷肥的转移系数为0.6。我国是个贫磷矿的国家，现代工业日益发展，农业生产对磷肥的需求越来越多，不可能不给人类生活的环境带来一定污染，使人们受到一定的附加剂量，另外随着施肥进入农田土壤的226Ra也会受雨、雪水的淋沥而大量流失。为了充分利用磷矿石资源，引进国外磷矿石资源，更好的为农业生产服务，此次对原标准修改中删去了对磷矿石中226Ra的限值，即删去“用于生产磷肥的磷矿石226Ra含量不应超过500Bg·kg-1”的限制。

关于施用含磷肥料造成污染的说明

在磷肥生产过程中，矿石中的铀系核素将部分或全部转入磷肥，因而有些磷肥亦含有远远高于土壤的放射性。农业上施用这种磷肥，必然导致农田土壤放射性水平的增高，从而使人群所受内外照射剂量增大。随着农业生产的发展，磷肥施用量和施肥面积还将逐年增大，因而农业上施用磷肥可能会成为人类的附加照射源之一。

从表1中得到磷肥中226Ra活度平均值为89.58Bg·kg-1，磷肥中226Ra在土壤中积

累相当缓慢,十几年施用含磷废渣量达到3000～4000kg·ma-1，土壤中226Ra无明显增加。土壤中226Ra向农作物转移系数一般是10-3量级。美国三十多年对马铃薯、甜菜、烟草等作物施用磷肥，产生的辐射危害可忽略。

表2 国产磷矿石中226Ra活度水平Bg·kg-1

施用226Ra含量为500Bg·kg-1的磷肥，可能造成的农田土壤和农作物的污染水平。

实验结果：近十多年来我国某些省区先后进行了施用含铀磷肥的大田实验。施用铀含量为365Bg·kg-1，226Ra含量为5217Bg·kg-1的磷肥30年，土壤226Ra含量约增高2倍，农田土壤污染严重。但施用226Ra含量为240～1400Bg·kg-1的磷肥15～30年，土壤无明显污染，或者226Ra含量比一般土壤增高40%，即增高大约14.8Bg·kg-1。而我国土壤中未耕地和已耕地的226Ra含量变化极小，见表3。

理论计算结果:

施用226Ra含量为500Bg·kg-1的磷肥所可能导致的土壤226Ra含量的增高值CRa，可用下式计算。

式中：

Q—土壤中226Ra的施入率（Bq/ma·Yr），若每亩年施肥量为50kg，则Q=500×50=25000 Bq/ma·Yr。

M—每亩农田耕作层（20cm厚）土壤重量（kg/ma），M=1.5×105kg/ma。

λ—土壤中226Ra的流失率（Yr-1），λ=0.01Yr-1。

t—施肥年数（Yr），t=100Yr或t=∞（恒态）。

若t=100 Yr,则土壤226Ra含量的增高为：

在恒态情况（t=∞）下，

由上述计算可看出,在恒态情况下土壤226Ra含量的增高值与实验结果是十分一致的，这说明施用226Ra含量为500Bg·kg-1的含磷肥料后，可能会造成土壤226Ra含量增高大约15Bg·kg-1。

外照射有效剂量当量

施用226Ra含量为500Bq·kg-1的肥料导致农田土壤增高,则由UNSCEAR报告给出参数计算附加外照射有效剂量当量为47.7µSv·a-1。

表3 未耕地和已耕地中226Ra含量水平（单位Bg·kg-1）

内照射有效剂量当量

施用226Ra含量为500Bq·kg-1的肥料，谷物可食部分226Ra转移系数最大值3×10-3，农作物增高78mBq·kg-1，如果每人每日食用0.5kg，则由ICRP给出公式和参数计算出70年后对人体所致内照射附加有效剂量当量为6µSv·a-1。

内外照射附加有效剂量当量之和约为50µSv·a-1，远低于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）对广大居民的剂量限值。

综上所述，226Ra含量不超过500Bg·kg-1作含磷肥料限制标准，既适合肥料工业的发展也不会对人群产生辐射危害。

关于适用范围的说明

在修改标准过程中，只考虑了施用含磷肥料后农田土壤污染所招致的人群受照射剂量增高的程度，而未考虑磷矿石开采、加工、运输过程中产生的辐射危害，亦未计及其它非农用磷酸盐产品、副产品（磷酸、三聚磷酸钠、元素磷、磷石膏、硅酸钙渣等）的应用所带来的辐射危害。

因此，本标准适用于农（包括蔬菜、果树等食用作物）用含磷肥料。

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李涛简介：

1991年毕业于白求恩医科大学环境医学系，现在吉林省卫生厅卫生监督所职业与放射卫生监督科工作，主任医师，职业与放射科副科长，任吉林省多个学会常委、委员，在多种杂志发表过文章，参加十多个国家卫生标准课题的研制，其中获省部级奖项4项。