3.3.1 环境样品的预处理和消解
环境样品预处理的目的主要在于缩小样品体积、减少样品质量，并去除样品基质中的一些有机/无机干扰组分，使待测放射性核素转入溶液体系中，以便于后续的放射化学分离与纯化操作。在环境样品预处理过程中，应避免待测放射性核素（特别是易挥发的放射性核素及难溶放射性核素）的损失，并尽可能地去除样品中的干扰组分和杂质。
液体样品的预处理方法包括过滤和酸化；固体样品（如土壤、沉积物、气溶胶和生物样品）的预处理过程比较繁杂，样品经风干或烘干（生物样品须预先灰化）、研磨过筛后再进行溶样。消解与溶样的方法可分为酸解法（或酸浸取法）、碱熔法和微波消解法等。当采用酸解法处理样品时，可根据样品基质及待测元素的化学性质来选择合适的酸，其中HNO3和HCl在环境样品的放射性核素分析中最常用；若样品中含有硅酸盐、难溶氧化物和矿物时可添加HF。土壤和沉积物等难溶固体样品还可以采用熔融法处理，即使用硼酸盐、过氧化物、氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐等熔盐试剂消解固体样品。
1.水样的预处理
环境水样在贮存期间有可能会发生某些物理、化学及生物变化，从而导致待测放射性核素吸附至容器壁、沉淀或挥发而引起损失。对此，可采用酸化、冷冻和添加适量的载体或稳定剂等方法以减少或避免可能的损失。
为了控制放射性核素在容器材料表面上的吸附，通常采用合适的塑料容器（如聚乙烯或聚四氟乙烯）盛放水样。当水中含有大量的悬浮物与泥沙时，可通过自然澄清、过滤或离心进行去除，然后取清液进行分析，必要时还应对过滤得到的固体成分进行分析。
2.土壤和沉积物样品的预处理
土壤和沉积物样品采集后，须经风干、研磨、过筛及低温烘干处理，并记录样品处理前后的质量变化，以计算样品的含水率。过筛、烘干后的样品多采用酸浸取法、微波消解或熔融法进一步处理，以提取其中的待测放射性核素。常用的浸取液包括无机酸和王水、HNO3-H2O2、HNO3-HF等混酸。酸解样品的主要优点是溶样后含盐量较低，便于后续的分离及提纯。当固体样品中含有某些难溶于酸的放射性核素成分（如锕系核素）时，采用熔融法可以将样品充分消解，以避免待测放射性核素在溶样过程中的损失。
3.生物样品的预处理
生物样品常常采用干、湿灰化法消解处理。干灰化法处理样品时，首先在低于着火临界温度下将样品碳化至无烟，然后在200～300℃下灰化数小时，再在450℃下灰化至白色或灰白色的松散灰样为止。植物样品的灰化温度通常为400～450℃，骨骼样品则需要更高的灰化温度（600～700℃）。如样品经一定时间后仍存在黑色碳粒，可添加适量HNO3、NH4NO3或H2O2浸润后再进行灰化，可明显节省灰化时间。
干灰化法通常无须添加试剂，不会增加试剂空白和引入新的干扰物，较适用于易于热解、对仪器设备腐蚀性小、数量较多的生物样品的预处理。经干灰化处理后，样品的体积或质量往往可减小为原来的十分之一，但灰化过程中易挥发组分的损失较大。另外，对一些难以热解的样品（如粮食等）耗时过长。
湿灰化法又称湿法消解，其氧化速度快，不需要专门的设备，操作简便，核素损失较少，但使用酸量较多，腐蚀严重，难以处理大量样品。常用的氧化剂有硝酸、高氯酸、硫酸、王水、混合酸、双氧水与酸的混合液等。
4.熔融法消解固体样品
熔融法利用高温下固体与熔剂发生多相反应，将难溶样品转变为可溶于酸或水的物质以达到消解固体样品的目的。该方法主要用于难溶固体样品的消解，如土壤、沉积物、硅酸盐、淤泥及金属氧化物等。常用的熔盐试剂包括（偏）硼酸盐、氢氧化物、过氧化物、（焦）硫酸盐、碳酸盐及氟化物等。实际应用中应针对不同样品基质，仔细选择相应的熔盐试剂，以达到最佳的样品消解效果。熔融法的主要优点如下：①能够完全消解固体样品，确保样品中难溶的待测核素与示踪剂之间达到同位素交换平衡；②溶样快速、高效。其主要缺点如下：①常常需要加入大量熔盐试剂，样品溶解后盐浓度很高；②在测定低活度环境样品中的天然放射性元素（如U、Th）时，要注意所用熔盐试剂自身含有的天然放射性本底污染；③需要在高温条件下操作。