自然资源部海洋三所联合华东师范大学在近海人工放射性核素Sr(90)的迁移和源汇过程研究方面取得新进展

自然资源部第三海洋研究所于涛研究员团队联合华东师范大学河口海岸学国家重点实验室杜金洲研究员团队在近海人工放射性核素90Sr的迁移行为和源汇过程研究方面取得重要进展，该研究定量评估了近岸淡水地下水排放携带的90Sr通量，证明了近岸淡水地下水排放是近海重要的90Sr来源，为近海近海90Sr的迁移行为和来源提供了新的见解。相关成果以“Fresh groundwater discharge as a major source of 90Sr into the coastal ocean”为题发表于环境科学领域权威期刊Environmental Science & Technology（中科院SCI一区TOP）。

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90Sr是核武器试验和核设施运行产生的一种重要裂变产物，它具有高放射毒性和较长的半衰期（28.8年）。当释放到环境中后，由于其高移动性，90Sr可以在陆地、河流和海洋之间广泛地重新分配。自20世纪60年代初以来，90Sr通过大气沉积和地表径流进入海洋的地表输入已被广泛研究，而通过沿岸地下水排放的输入被长期忽视，尽管海底地下水排放SGD（包括陆源淡水地下水fresh SGD和再循环海水排放saline SGD）已被证明是溶解态物质进入海洋的重要途径。
本研究分析和对比了2019年至2021年间中国东南沿海三个海湾（浙江象山港XSB、福建东山湾DSB和广西钦州湾QZB）（图1）的沿海淡水地下水、河水、孔隙水和海水中90Sr的分布，并评估了海底地下水排放（SGD）作为沿海90Sr来源的潜力。研究结果发现：近岸淡水地下水中的90Sr活度高于河水和海水中的90Sr活度，而孔隙水中90Sr的活度与邻近海水中的90Sr活度相当（图2）； 90Sr在河口区域沿盐度梯度呈现出非保守恒混合行为（图3）。这些结果表明，fresh SGD可能是近岸海域90Sr的额外来源。结合文献报道的三个海湾中fresh SGD通量数据相结合，我们估算出三个海湾中由fresh SGD输送的90Sr通量与河流输入的90Sr通量相当，甚至更高（图4），这证实了 fresh SGD是沿海海洋中90Sr的一个重要但被长期忽视的来源。本研究建议在对沿海地区，尤其是核设施所在的沿海地区进行放射性核素监测和风险评估时，应对地下输运途径加以特别考虑。

                               
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; D. R% I' M6 E7 ]; I图1. 采样站位图：（b）浙江象山港，（c）福建东山湾和（d）广西钦州湾
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2 A2 G- s5 M: C图2. 三个海湾中不同类型水体90Sr的活度对比

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; ]. j2 _. ?0 Y图3. 90Sr活度与盐度的关系图，虚线代表90Sr河水和外海水之间的理想保守混合线

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* r+ ~; X# h5 [1 o" |3 E* ~图4. 三个海湾中不同来源90Sr通量的对比，其中：fresh SGD为近岸淡水地下水排放，RID为河流溶解态输入，RIPD为河流颗粒物解吸，ATM为大气沉降
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信息来源：自然资源部海洋三所。
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