隨著全球核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，放射性核素的環(huán)境行為與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)備受關(guān)注。河流作為連接陸地與海洋的紐帶，是放射性核素遷移的重要途徑。然而，現(xiàn)有研究多聚焦于水溶性核素在海水中的稀釋擴(kuò)散，對(duì)其顆粒態(tài)的形式在復(fù)雜河口的遷移與沉積機(jī)制知之甚少。這一問(wèn)題直接影響對(duì)核泄漏事故或長(zhǎng)期核設(shè)施運(yùn)行后環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確評(píng)估。長(zhǎng)江作為亞洲最大河流，其河口區(qū)域的顆粒態(tài)放射性核素歸趨研究，具有代表性和典型意義。

針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所侯小琳研究員團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析河口懸浮顆粒物（SPM）和表層沉積物中長(zhǎng)壽命人工放射性核素129I的分布特征，首次系統(tǒng)闡明了長(zhǎng)江口顆粒態(tài)的129I的來(lái)源-傳輸-沉降過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，盡管環(huán)境水體中129I主要以溶解態(tài)存在，但長(zhǎng)江輸入海洋的129I中高達(dá)30%以顆粒態(tài)形式存在。大氣沉降于陸地的129I大部分吸附在細(xì)顆粒物上并與土壤有機(jī)質(zhì)和礦物氧化物結(jié)合。雨水沖刷作用可使土壤中可溶態(tài)129I和部分結(jié)合在細(xì)顆粒上的129I轉(zhuǎn)移至河流。水溶態(tài)129I經(jīng)過(guò)水生生物的同化作用可轉(zhuǎn)化為顆粒碘，隨河流注入海洋導(dǎo)致河口沉積物中的碘濃度的顯著升高。輸送至河口的129I在水動(dòng)力分選、絮凝作用和生物過(guò)程的協(xié)同控制下沉降到海床，其中水力分選作用驅(qū)使低碘含量的粗顆粒優(yōu)先在河床沉降，而富碘細(xì)顆粒則攜帶至河口及近海遷移；絮凝作用促進(jìn)顆粒碘在河口渾濁區(qū)發(fā)生聚集與快速沉降；近海區(qū)域，生物作用影響了碘的同化并間接影響其最終沉降歸宿。

該研究揭示了顆粒態(tài)放射性核素從陸地到海洋的完整路徑，突破了傳統(tǒng)“水溶性主導(dǎo)”的認(rèn)知框架。其成果為河口放射性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了科學(xué)依據(jù)：明確了顆粒態(tài)核素的長(zhǎng)期滯留風(fēng)險(xiǎn)（如富碘細(xì)顆?？赡苁恰绷鲃?dòng)的放射性源”）；提出的三重沉積機(jī)制可推廣至全球其他河口的模型構(gòu)建，助力全球核污染防控策略優(yōu)化。

上述成果2025年5月發(fā)表在Journal of Hazardous Materials上。中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所劉佳林博士研究生為第一作者，侯小琳研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目和陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目所共同資助。

Jialin Liu, Xue Zhao, Mengting Zhang, Qi Liu, Xiaolin Hou*, Tracing particulate radioactive pollutant from land to estuary: Insights from 129I in the Changjiang River Estuary, Journal of Hazardous Materials, Volume 494, 2025, 138730, ISSN 0304-3894.

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138730

https://authors.elsevier.com/a/1lBai15DSlZIwE

圖1 長(zhǎng)江口顆粒態(tài)129I的來(lái)源-遷移-沉降過(guò)程示意圖