珠江口钚(239,240 Pu)与镎(237 Np)沉积特征研究：陆-海-人相互作用下的核素迁移机制

针对中国海域人为放射性核素污染风险，研究人员通过分析珠江口沉积岩芯中239,240 Pu和237 Np的分布特征，揭示近岸粗颗粒沉积区核素库存降低（239+240 Pu最低36±4 Bq/m2 ）、远岸细颗粒区富集（237 Np最高1027±58 mBq/m2 ）的规律，阐明人类活动通过改变沉积环境调控核素归趋，为核安全评估提供基线数据。

　　

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论文解读

在全球化石能源转型与核电快速发展的背景下，人为放射性核素的环境行为研究成为环境科学前沿课题。自1945年大气核试验以来，^239,240
Pu和²³⁷
Np等长寿命核素通过全球沉降进入海洋系统，而2011年福岛核事故再次敲响警钟。中国作为沿海核电装机容量增长最快的国家，珠江口这一粤港澳大湾区核心水域的核素迁移规律研究显得尤为迫切。该区域近40年经历了龙滩大坝建设（使入海泥沙减少70%）、300 km²
围垦等剧烈人为干预，导致沉积环境剧变——这正是中国科学院研究人员选择此地开展研究的深层动因。

研究团队采用高精度SF-ICP-MS（扇形场电感耦合等离子体质谱）测定沉积岩芯中^239+240
Pu和²³⁷
Np活度，结合²⁴⁰
Pu/²³⁹
Pu原子比指纹溯源，并整合粒度、有机质等沉积学参数。样本来自伶仃洋近岸（LD系列）和川山群岛远海（SC-1）两类典型区域，形成空间对比矩阵。

研究结果揭示三大发现：

1. 空间分异规律：人类活动密集的伶仃洋近岸区，粗颗粒沉积导致^239+240
   Pu库存（36-139 Bq/m²
   ）显著低于远海细颗粒区SC-1（532 Bq/m²
   ），而水溶性更强的²³⁷
   Np在远海富集达1027 mBq/m²
   ，反映河流输送对可溶性核素的主导作用。
2. 沉积环境指示：SC-1岩芯呈现清晰的核爆沉降峰（对应1963年全球峰值），而受 dredging（疏浚）影响的LD系列则出现剖面紊乱，证实人类活动破坏核素沉积记录完整性。
3. 迁移机制解析：Pu与有机质/细颗粒的强结合性使其更易沉积，而²³⁷
   Np的保守性（conservative behavior）导致其在水体中长距离迁移，这解释了为何²³⁷
   Np/²³⁹
   Pu原子比在远海升高3倍。

结论与意义：该研究首次建立中国海Pu-²³⁷
Np双核素示踪体系，揭示陆海相互作用通过改变沉积动力学（如粒度粗化、有机质含量变化）调控核素归宿的新机制。特别指出围垦工程导致的"沉积物饥饿效应"会加速放射性核素向远海扩散，这一发现为《海洋污染通报》（Marine Pollution Bulletin）关注的近海核安全提供了直接证据。Mengmeng Wu等提出的"核素-沉积环境-人类活动"三元耦合模型，不仅填补了南中国海²³⁷
Np研究空白，更对评估沿海核电密集区的长期生态风险具有范式意义。