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user: 3. 结果讨论 3.1. 实验室分析与现场测量的结果比较 表1和表2分别给出了2014年7月和11月份的两个航次海水样品中Cs-137的测量结果。分别进行了实验室分析和现场快速富集分析，将两种方法得到的结果进行对比。从表1和表2中可以看出，2014年7月和11月两个航次的海水样品实验室磷钼酸铵共沉淀法测量的Cs-137的活度浓度的范围分别是(0.61~1.21)和(0.83~1.22) Bq/m 3 ，平均值分别为(0.88 ± 0.13)和(1.03 ± 0.13) Bq/m 3 。采用“海洋水体放射性快速富集装置”2014年7月和11月两个航次现场采集的海水Cs-137样品体积分别为(1.140~2.912)、(825~1320) L，平均为976和1584 L，现场采用“便携式可拆卸移动伽玛能谱测量装置”的Cs-137测量结果分别是(0.68~1.32)和(0.20~1.19) Bq/m 3 ，平均值分别为(0.89 ± 0.14)和(0.77 ± 0.17) Bq/m 3 。 图1. 便携式海洋放射性现场监测设备 Table 1 Results of Cs-137 in seawater samples in July 201 站位 Cs-137实验室分析 Cs-137现场分析 方法比较 采样体积(L) A Lab (Bq/m 3 ) 采样体积(L) A in situ (Bq/m 3 ) *方法探测限LDD (Bq/m 3 ) δA/A Lab **判断标准-20% 活度浓度 误差 活度浓度 误差 XY01 60 1.02 0.15 1.140 0.7 0.19 0.36 31.4% 0 XY02 60 0.83 0.14 2.912 0.68 0.07 0.12 18.1% 1 XY03 60 0.73 0.09 2.097 0.82 0.09 0.16 −12.3% 1 XY04 60 0.61 0.11 1.851 1.32 0.12 0.2 −116.4% 0 XY05 60 1.02 0.1 1.750 0.88 0.11 0.17 13.7% 1 XY06 60 0.59 0.11 1.182 0.74 0.18 0.34 −25.4% 0 XY07 60 0.92 0.16 1.266 0.83 0.17 0.3 9.8% 1 XY08 60 0.93 0.14 1.736 0.89 0.11 0.19 4.3% 1 XY09 60 1.07 0.15 1.232 1.07 0.16 0.28 0.0% 1 XY10 60 0.72 0.12 1.188 0.76 0.17 0.31 −5.6% 1 XY11 60 0.96 0.13 1.207 0.91 0.18 0.33 5.2% 1 XY12 60 1.21 0.14 1.936 0.74 0.11 0.19 38.8% 0 XY13 60 0.91 0.1 1.170 0.95 0.15 0.26 −4.4% 1 XY14 60 0.74 0.13 1.750 0.82 0.10 0.18 −10.8% 1 XY15 60 0.91 0.14 1.336 1.19 0.14 0.23 −30.8% 0 范围 60 0.61~1.21 1.140~2.912 0.68~1.32 66.7% 平均值 0.88 ± 0.13 1584 0.89 ± 0.14 表1. 2014年7月海水样品Cs-137的测量结果 *方法探测限LDD与测量时间密切相关，样品谱的采集累计时间为20，000 s。 **判断标准-20%——依据《海洋放射性监测技术规程(暂行)》(国家海洋局，2011年5月)和海洋监测规范-HY T003.8-91相关规定，放射性测量一般要求测量的相对标准偏差δ ≤ 20%。 图2和图3分别给出了两个个航次(2014年7月和11月)实验室分析与现场海洋水体中Cs-137样品快速分析结果的柱状示意图。从图2和图3可以看出，实验室与现场分析两种方法的测量结果基本上同处于一个数量级水平，但是每个样品的测量结果并不完全相同；2014年7月和11月航次实验室共沉淀法和现场磷钼酸铵富集法的一致率分别为66.7%和46.7%，总体一致率为56.7%。究其原因， 现场测量结果偏低可能存在两种原因：1) 现场放射性检测时，水体pH的调整不足，造成磷钼酸铵滤芯吸附效率降低；2) 颗粒物前置过滤柱过滤海水不够充分，造成磷钼酸铵滤芯一定程度的脱附，造成吸附效率降低。此外， 实验室海水样品(60 L)没有过滤，可能造成结果偏高。 3.2. 现场测量的结果比较 3.2.1. 现场海水中Cs-137分析结果的误差随采样体积的变化趋势 图4给出了两个航次的现场海水中Cs-137分析结果的误差随采样体积的变化趋势。从图中可以看出，海水采样体积越大，海水中Cs-137分析结果的误差越小。因此，在现场放射性Cs监测过程中，为了提高数据的准确性要尽可能增加采样体积，且当采样体积超过1000 L时，方法检测限明显降低。考虑各种人力、物力的成本，实验过程中我们建议现采样体积一般不少于1000 L。 Table 2 Results of Cs-137 in seawater samples in November 201 站位 Cs-137实验室分析 Cs-137现场分析 方法比较 采样体积(L) A Lab (Bq/m 3 ) 采样体积(L) A in situ (Bq/m 3 ) 方法探测限 LDD(Bq/m 3 ) δA/A Lab 判断标准-20% 活度浓度 误差 活度浓度 误差 XY01 60 0.88 0.14 0.853 0.3 0.28 0.46 65.9% 0 XY02 60 1.11 0.1 0.825 0.58 0.20 0.53 47.7% 0 XY03 60 1.11 0.15 1.320 0.57 0.19 0.34 48.6% 0 XY04 60 0.83 0.14 0.914 0.93 0.25 0.41 −12.0% 1 XY05 60 0.94 0.1 1.046 0.55 0.19 0.35 41.5% 0 XY06 60 1.06 0.15 0.906 0.85 0.22 0.4 19.8% 1 XY07 60 1.01 0.14 0.878 0.97 0.32 0.53 4.0% 1 XY08 60 1.22 0.15 0.898 0.82 0.35 0.52 32.8% 0 XY09 60 1.04 0.14 1.242 1.19 0.25 0.36 −14.4% 1 XY10 60 1.16 0.16 1.171 0.93 0.25 0.36 19.8% 1 XY11 60 1.17 0.13 0.906 0.85 0.36 0.53 27.4% 0 XY12 60 1.01 0.09 0.883 1.14 0.41 0.6 −12.9% 1 XY13 60 0.86 0.12 0.914 0.72 0.2 0.37 16.3% 1 XY14 60 1.05 0.12 0.890 0.73 0.21 0.39 30.5% 0 XY15 60 1.05 0.13 0.996 0.50 0.17 0.33 52.4% 0 范围 60 0.83~1.22 825~1320 0.20~1.19 46.7% 平均值 1.03 ± 0.13 976 0.77 ± 0.17 表2. 2014年11月海水样品Cs-137的测量结果 图2. 2014年7月实验室分析与现场海洋水体中Cs-137样品快速分析结果 3.2.2. 现场海水中Cs-137方法检测限随采样体积的变化趋势 有关放射性监测的探测限问题，已经进行诸多探讨，目前最常用的是柯里(Currie)的定义。1968年柯里(Currie)在放射性计数测量的统计讨论的基础上提出了判断限、探测限等的定义。由于放射性监测中存在泊松分布规律的放射性计数统计涨落现象，因此在判断样品有无放射性、放射性大小的过程中容易犯 图3. 2014年11月实验室分析与现场海洋水体中Cs-137样品快速分析结果 图4. 现场快速富集法海水中Cs-137分析结果的误差随采样体积的变化趋势 两类判断错误：1) 因计数涨落造成实际没有放射性样品误判为有放射性，该错误称为第一类错误(或称α错误，去真)；2) 因计数涨落造成实际有放射性样品误判为没有放射性，该错误称为第二类错误(或称β错误，存伪) [ 5 ] 。 探测限是指仪器在分析过程是否可以进行定量探测的最低值，用LDD表示。当探测放射性存在的置信度为95% (α = β = 0.05，k α = k β = K = 1.645)时，则： (1) 当 时，则： (2) 分析方法的探测限是指样品经过全流程处理，最后制得样品源的放射性活度相当于所用测量仪器的探测限，表示为： (Bq/dm3或Bq/kg)(3) 图5. 现场海水中Cs-137方法检测限随采样体积的变化趋势 式中，LLD 95 表示仪器的探测限；η表示仪器的探测效率(%)；Y表示化学回收率(%)；ω表示样品的体积或质量(dm 3 或kg)；f表示自吸收等因素校正系数。方法探测限不是某一测量装置的技术指标，而是评价某一测量(包括方法、仪器和人员的操作等)的技术指标，它与所用仪器的探测限及探测效率、样品的体积或质量、化学回收率、自吸收等因素有关。 图5给出了两个航次的现场海水中Cs-137方法检测限随采样体积的变化趋势。从图中可以看出，海水采样体积越大，方法探测限越低。因此，在现场放射性Cs监测过程中，为了提高数据的准确性、降低方法探测限，要尽可能增加采样体积。同时，我们也要考虑各种人力、物力的成本。从图中可以清楚地看出，当采样体积超过1000 L时，方法检测限明显降低，因此我们建议现场采样体积一般不少于1000 L。