隨著全球核電產業(yè)的快速發(fā)展，放射性核素的環(huán)境行為與生態(tài)風險備受關注。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散，對其顆粒態(tài)的形式在復雜河口的遷移與沉積機制知之甚少。這一問題直接影響對核泄漏事故或長期核設施運行后環(huán)境風險的準確評估。長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。

針對上述問題，中國科學院地球環(huán)境研究所侯小琳研究員團隊通過分析河口懸浮顆粒物（SPM）和表層沉積物中長壽命人工放射性核素129I的分布特征，首次系統(tǒng)闡明了長江口顆粒態(tài)的129I的來源-傳輸-沉降過程。研究發(fā)現(xiàn)，盡管環(huán)境水體中129I主要以溶解態(tài)存在，但長江輸入海洋的129I中高達30%以顆粒態(tài)形式存在。大氣沉降于陸地的129I大部分吸附在細顆粒物上并與土壤有機質和礦物氧化物結合。雨水沖刷作用可使土壤中可溶態(tài)129I和部分結合在細顆粒上的129I轉移至河流。水溶態(tài)129I經(jīng)過水生生物的同化作用可轉化為顆粒碘，隨河流注入海洋導致河口沉積物中的碘濃度的顯著升高。輸送至河口的129I在水動力分選、絮凝作用和生物過程的協(xié)同控制下沉降到海床，其中水力分選作用驅使低碘含量的粗顆粒優(yōu)先在河床沉降，而富碘細顆粒則攜帶至河口及近海遷移；絮凝作用促進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”的認知框架。其成果為河口放射性風險評估提供了科學依據(jù)：明確了顆粒態(tài)核素的長期滯留風險（如富碘細顆粒可能是”流動的放射性源”）；提出的三重沉積機制可推廣至全球其他河口的模型構建，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。中國科學院地球環(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。該研究得到了國家自然科學基金，中國科學院重點部署項目和陜西省自然科學基礎研究項目所共同資助。

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 長江口顆粒態(tài)129I的來源-遷移-沉降過程示意圖