中国辐射卫生  2017, Vol. 26 Issue (5): 559-561  

引用本文 

戴瑜, 赵福祥, 李新平, 张姣. 含放射性同位素的动物尸体处理处置现状及建议[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(5): 559-561.
DAI Yu, ZHAO Fu-xiang, LI Xin-ping. Recommendations Based on the Status of the Treatment and the Disposal about Radioactive Experimental Animal Carcass[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2017, 26(5): 559-561.

文章历史

收稿日期:2017-02-21
修回日期:2017-07-22
含放射性同位素的动物尸体处理处置现状及建议
戴瑜 1, 赵福祥 2, 李新平 3, 张姣 3     
1. 江苏辐环环境科技有限公司, 江苏 南京 210019;
2. 江苏省核与辐射安全监督管理局;
3. 米度(南京)生物技术有限公司
摘要目的 生物医学实验中,使用动物开展放射性同位素标记的药物实验,会产生含放射性同位素的动物尸体。含放射性同位素的动物尸体属于放射性废物,需妥善安全处理,避免造成环境的辐射污染。方法 本文根据相关法律法规及标准的要求,结合国内调研现状,讨论了含放射性同位素的动物尸体处理处置方法可行性。结论 对含放射性同位素的动物尸体处理处置方法提出了有建设性的建议。
关键词放射性实验动物尸体    放射性废物    贮存    处置    城市放射性废物库    
Recommendations Based on the Status of the Treatment and the Disposal about Radioactive Experimental Animal Carcass
DAI Yu 1, ZHAO Fu-xiang 2, LI Xin-ping 3

使用非密封放射性物质的医学与生物学实验室里,常需要开展动物实验进行新药研发和实验应用。通过给动物注射或口服用于显像或示踪的放射性核素标记药物,借助动物SPECT/CT及动物PET/CT观察放射性药物在动物体内的分布以及后续的动物行为;或解剖动物后直接观察药物在动物器官内的分布情况。供医学实验用的动物,来自于有资质的实验动物生产单位提供的符合医学要求的实验动物,分为大动物(如犬、猴、猪等)和小动物(如裸鼠、小鼠、大鼠等)。放射性药物动物实验的末期,将产生含放射性核素的动物尸体和器官。随着生物医药行业的发展,含放射性核素的实验动物尸体这种放射性废物也呈逐年增加的趋势。

医用非密封放射性核素,为保证使用场所和使用人员的辐射安全,除用于标记的低能β衰变核素3H、14C外,其余多为短半衰期核素(T1/2≤60 d)和中等半衰期核素(60 d<T1/2≤5.3 a)。实际应用中,含有放射性同位素的动物尸体,多为短半衰期核素,少数为中等半衰期核素,而用于示踪的长半衰期核素仅为3H、14C。实验动物注射的放射性药物剂量与动物体重成正比关系,若以放射性比活度核算,含有放射性同位素的动物尸体多数应属GB 9133-1995[1]《放射性废物的分类》中定义的低放废物,比活度≤4×106 Bq/kg。

1 含放射性同位素的动物尸体处理处置情况历史回顾

含有放射性核素的动物尸体及其器官,属原《城市放射性废物管理办法》[2]定义的城市放射性废物的六大种类之一,其处理处置方法,随着人们对放射性废物认识的发展而变化。在八十年代之前,医学院等产生放射性实验动物尸体的单位,多是自行收贮处理;仅北京和吉林建设有城市放射性废物库,该两处地区的医学院等将放射性实验动物尸体直接交送城市放射性废物库收贮。彼时城市放射性废物库由环卫部门管理,由于专业技术人员较缺乏,管理比较落后,而含放射性核素的动物尸体虽然产生量较少,但十余年累积量也能够达到一二十立方米。根据吉林放射性废物库(旧库)[3]源项清理可知,限于当时的认知水平和条件,放射性废物收贮单位采用直接堆积的方式集中贮存。这种直接送贮、简单堆积的方式,除了导致放射性废物量较大外,腐败变质的动物尸体还会造成后续处理的困难,难以在达到清洁解控水平后回取、作为免管废物进行进一步处理。而北京平谷城市放射性废物库[4]源项清理表明,废物库管理人员已意识到含放射性核素的动物尸体直接堆积会造成腐败变质和难以回取,后续动物尸体的处理方式改为浸泡在瓷罐里的福尔马林液体中进行防腐贮存衰变。但这种贮存方式会导致动物尸体中游离水含量过高,也会造成后续处理处置和废物库退役的困难。

1982年起,原国家环保局陆续在全国各省、自治区、直辖市建立了城市放射性废物库。各相关单位对含放射性核素的动物尸体的处理处置,也进行了各种有益的尝试,既要保证放射性动物尸体在避免腐败前提下的贮存和衰变,也要便于回取。因此,在1987年颁布执行的《城市放射性废物管理办法》[2]中,“产生放射性废物单位的责任”明确要求“送贮的动物尸体应固化于水泥中,或防腐、干化、灰化”,核技术利用单位在将其产生的动物尸体进行上述处理后,有利于暂存和后续回取。

2 含放射性同位素的动物尸体处理处置现状及实际应用中遇到的问题

防腐,是使用防腐剂将动物尸体进行长期防腐保存;干化,是指采用各种干燥技术,将动物尸体脱去大部分水分(常用微波干化),呈干燥状态,进一步密封后可保存动物尸体一至两年内不腐败变质;灰化,是指无明火状态下用灰化炉将动物尸体焚烧至仅剩灰渣。上述三种方法,均能够避免(一段时间内)动物尸体的腐败变质,在贮存期内实现放射性同位素的衰变,但是都会伴随产生各种次生污染,如防腐处理后的防腐剂,干化灰化过程中的尸体流出液体,灰化过程中的放射性气溶胶。固化,是指将动物尸体转变为性能指标满足处置要求的整块性固化体,多采用水泥固化,即将散装水泥和放射性废液按比例倒入装有动物尸块的容器中,经搅拌均匀后凝固后成为一整块。

由医疗卫生机构产生的含有放射性核素的动物尸体或脏器,既属于放射性废物,也属于医疗废物。《放射性废物管理规定》(GB 14500-2002)[5]中要求“对含有较短半衰期核素的废物应实行衰变贮存,直至衰变为免管废物或极低放射性废物;对动物尸体应进行干燥或无机化处理,以防腐烂变质导致病菌传染;对含有较长半衰期核素的废物,应在完成必要的处理和整备步骤后送低、中放废物处置场处置。”在《医用放射性废物的卫生防护管理》(GBZ 133-2009)[6]中已明确“8.1.1含有放射性核素的动物尸体应防腐、干化、灰化。灰化后残渣按固体放射性废物处理。”“8.1.2含有长半衰期核素的动物尸体,可先固化,然后按固体放射性废物处理。”“8.1.3含有较高放射性的动物尸体一般不应进行防腐处理,而应及时作焚化处理。焚化后残渣按固体放射性废物处理。”

部分省市依托原《城市放射性废物管理办法》,制定了地方的涉及放射性动物尸体的放射性废物管理办法,如《天津市放射性废物管理办法(2004年)》,要求“产生放射性废物的单位,可将半衰期小于60天的放射性废物存入暂存室(库),并按照市环境保护行政主管部门的规定,将处理后的放射性废物送交放射性废物处置单位处置。” 《福建省放射性废物管理办法(1998)》规定“本省城市放射性废物库收贮的对象:已灰化或固化的低放污染的动物尸体和植株;”而《河南省放射性废物管理办法(1997)》要求“送交省放射性废物库贮存的放射性废物,送贮单位或个人应按下列要求进行预处理:动物尸体应固化于水泥中或防腐、干化、灰化”,《陕西省放射性废物管理办法(1998)》、《广东省放射性废物管理办法(2001)》、等均要求“被放射性污染的动物尸体、植株及废渣必须送省放射性废物库集中贮存、处置,各单位不得擅自处理。”但经笔者调查,目前几乎所有城市放射性废物库均明确表示仅收灰化后灰渣和固化后满足要求的固化水泥块。这也就决定了上述动物尸体的预处理,均要求由使用单位完成。

但对使用单位而言,含放射性核素动物尸体的预处理较困难。如防腐保存需要足够大的空间和合适的容器,而且防腐剂的后续处理也不易;干化和灰化均需要专门的设备,相对于单个单位较少的放射性动物尸体产生量而言,处理成本较高,而且焚化过程中会带来恶臭、放射性气溶胶等新的污染问题。固化块的制作需要满足浸出液比例等要求,技术含量较高,固化块成品也会占据一定的体积。对科研院所或科技园区内的使用单位而言,上述都是不易解决的问题。

3 含放射性同位素的动物尸体处理处置建议与对策

《医学与生物学实验室使用非密封放射性物质的放射卫生防护基本要求》(WS 457-2014)[7]标准中,提出了更适于实验室环境下的处理方法“8.5施用短寿命放射性核素的实验动物相关废物可采用放置衰变的办法,待放射性物质衰变到清洁解控水平,经检测后,报审管部门批准,作非放射性废物处理”,“8.6施用长寿命放射性核素的实验动物相关废物参照GBZ 133-2009中8.1的有关要求执行”。

3.1 短半衰期(T1/2≤60 d)放射性动物尸体的处置

对于使用了半衰期不超过60天的放射性核素的动物尸体,目前最经济可行的处理方式,是在使用单位建立独立的、具有防护屏蔽的放射性废物暂存库,将动物尸体以超低温冷冻方式冷冻在库内冰柜中,在避免腐败变质的前提下放置贮存至清洁解控水平,成为免管的非放射性废物。对乙级非密封放射性物质使用量的工作场所而言,放射性固废一般贮存十个半衰期即可达到清洁解控水平。经检测后,报审管部门批准,再作为医疗废物交由有资质的医疗废物处理机构进一步处置(动物尸体属医疗废物中的病理性废物,一般做焚化处理)。

3.2 中等半衰期(60 d<T1/2≤5.3 a)放射性动物尸体的处置

对于中等半衰期的动物尸体,可参考其放射性比活度,由审管部门酌情提出要求,是采用放置衰变至清洁解控水平,还是要求固化后作为固体放射性废物处理。

经冷冻贮存衰变处理后能够达到清洁解控水平的短半衰期放射性动物尸体、中长半衰期放射性动物尸体,在达到清洁解控水平后作为医疗废物处理,能够很好的实现放射性固废减量化、无害化的目标。鉴于科研等单位含放射性核素的动物尸体年产生量一般不大,且短半衰期核素动物尸体周转率较高(如常见正电子核素的动物尸体十个半衰期均不超过几天),使用工业用大型冰柜(容积能够达到1400 L),可冷冻贮存上百斤动物尸体,足以保证一个中等规模的生物实验室几乎所有短、中等半衰期动物尸体的冷冻十个半衰期的防腐防变质要求。但该方法存在冷冻失效的风险,因此冷冻冰柜还需配备应急电源,防止断电事故。另外也需要该单位管理人员具有较强的责任心,能够严格执行放射性动物尸体按核素半衰期分类、足时贮存,防止未达到清洁解控水平的动物尸体脱离管理导致失控。

3.3 长半衰期(T1/2>5.3 a)放射性动物尸体的处置

放射性比活度低于清洁解控水平的长半衰期动物尸体,其属于免管废物范畴,可直接作为医疗废物处置。而高于清洁解控水平的长半衰期(>5.3 a)动物尸体,可按GBZ 133-2009要求,制成满足要求的放射性废物固化块,然后送交城市放射性废物库收贮。长半衰期放射性实验动物尸体固化块的制作,目前已有专业公司可以承接,科研等单位可以委托其代为制作,将合格的固化块送交城市放射性废物库收贮。

基于放射性废物“减量化、无害化和妥善处置、永久安全”的原则,笔者认为,这种放射性比活度高于清洁解控水平的长半衰期(>5.3 a)动物尸体的处置方法,应以灰化处理为最佳。经过灰化处理后,动物尸体体积最多可减少90%,而且也不再有浸出液等可能的后续放射性污染,但在焚化过程中会带来恶臭、放射性气溶胶等新的污染问题需要解决。可由各地区的城市放射性废物库配置小型灰化炉,统一处理,提高效率,进行减量化无害处理。

根据文献调研,目前日本采取的就是集中焚烧措施来处理放射性动物尸体[8]。八、九十年代太原中辐院、上海市放射性三废实验处理站(现上海辐射站)曾经开展过大型动物灰化的研究并建设有微波灰化装置[9-11],但经笔者调查,目前全国仅中辐院有生物样品微波灰化装置可以灰化放射性动物尸体,但放射性动物尸体的长途运输是需要解决的新问题。对于产生高于清洁解控水平的长半衰期动物尸体的医药科研单位,急需就近委托有资质的放射性动物尸体处理处置单位来完成放射性动物尸体的处理处置。笔者认为马海卫[12]的意见值得借鉴,即根据我国区域特点,在某几个省份设置具有区域处置功能的废物整备车间、焚化设施等,实现临近省份资源共享。

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