河流与海洋交界处水域中的放射性核素137Cs、238Pu、239Pu+240Pu、40K和210Po及其对水生生物的影响程度评估

《Journal of Environmental Radioactivity》：Radionuclides 137Cs, 238, 239+240Pu, 40K and 210Po in water areas on the river-sea border and assessment of their action levels to hydrobionts

本研究分析了mekong三角洲和can gi奥生物保护区水域及底泥中人工放射性核素137Cs和239+240Pu与自然核素210Po和40K的活动浓度，发现自然核素贡献超过99%的剂量率，人工核素贡献小（0.2-4.0%），未超过ICRP推荐的安全参考水平，确认该区域为背景放射性监测区域。

　　在越南南部的湄公河三角洲、长 Tau 河口以及 Can Gio 生物圈保护区的 Ca Gau 河中，科学家对人工放射性核素如铯-137（13?Cs）和钚-239+钚-240（23?+2??Pu）以及天然放射性核素如钋-210（21?Po）和钾-40（??K）的活度浓度进行了研究。这些区域的水文条件和生态系统结构为研究提供了独特的背景。研究结果表明，在热带地区，海水可能是河口地区技术性放射性核素的重要来源之一，这一观点通过铯-137的活度浓度数据得到了支持。然而，人工放射性核素对水生生物的辐射剂量贡献相对较小，大约在0.2%到4.0%之间，主要的辐射剂量来源仍然是天然放射性核素，其中钋-210对虾的剂量贡献高达97%，而对鱼类的贡献则为56%。这些剂量值并未超过国际辐射防护委员会（ICRP）所建议的考虑参考水平，表明该地区的放射性污染程度较低。

研究中采用了一种修改后的Polikarpov概念模型，用于评估所研究的放射性核素对水生生物的生物影响水平。该模型将生物影响分为五个区域，每个区域对应不同的剂量范围，从不确定性区域到生态系统损害区域。通过比较所测得的剂量值与模型中的五个区域，研究人员发现这些区域的生物影响水平主要处于生理掩蔽区域，这意味着自然环境中的生物变异和生物化学成分的含量掩盖了放射性核素对个体生物的潜在影响，从而未对水生生物种群造成明显的损害。因此，研究结果表明，湄公河三角洲和Can Gio地区的水体具有相对较高的辐射安全性，可以作为背景区域用于未来的放射生态学监测研究。

随着越南核电工程的重启，这项研究的结果对于评估该地区放射性污染的基线水平具有重要意义。越南正面临日益增长的能源需求和经济发展的压力，同时也在寻求实现2050年零碳排放的目标。因此，发展可持续和环保的能源形式，如核能，成为国家能源政策的重要组成部分。然而，核能的发展也伴随着对环境和生态系统的潜在影响，尤其是在放射性核素的排放和扩散方面。通过研究这些区域的放射性核素活度浓度及其对水生生物的辐射剂量，可以为未来的核电项目提供科学依据，以确保其对环境的影响在可控范围内。

研究还指出，虽然人工放射性核素的活度浓度较低，但它们的持续存在和扩散仍然需要关注。特别是在越南南部的农业和工业活动频繁的地区，由于磷肥生产和铀矿开采等人类活动，可能会增加人工放射性核素如钋-210的释放量。因此，未来的监测工作应重点关注这些可能的污染源，并评估其对水生生态系统的影响。此外，研究还表明，尽管技术性放射性核素在某些情况下可能对水生生物造成一定影响，但其整体贡献仍然有限，因此这些区域仍可被视为相对清洁的水体，适用于进一步的放射生态学比较研究。

在研究方法上，科学家们对水体、沉积物和水生生物样本进行了系统的采集和分析。水样主要在高潮时采集，以确保能够检测到可能由海水带来的放射性核素。沉积物样本则在所有站点收集，除了站点II.2由于底质硬度问题未能采集。水生生物样本则通过底拖网或网具进行采集，以确保样本的代表性。在分析过程中，科学家们采用了一系列先进的放射化学方法，包括使用纤维吸附剂、离子交换树脂和薄层α计数技术，以确保数据的准确性和可靠性。这些方法不仅适用于水样和沉积物的分析，也适用于水生生物体内放射性核素的测定。

通过这些方法，研究人员能够准确地测量出不同放射性核素的活度浓度，并进一步计算它们对水生生物的辐射剂量。结果显示，虽然人工放射性核素的活度浓度较低，但它们的累积效应在某些情况下仍然值得关注。特别是对于水生生物而言，它们的生理结构和代谢能力可能会影响放射性核素的积累和分布。因此，在评估这些区域的放射生态学状况时，需要综合考虑多种因素，包括水体的盐度变化、沉积物的物理化学性质以及水生生物的种类和分布。

研究还强调了使用修改后的Polikarpov概念模型的重要性。该模型不仅能够帮助科学家们理解不同放射性核素对生物的影响程度，还能够为未来的辐射防护措施提供科学依据。通过将模型中的剂量范围与国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的考虑参考水平（DCRLs）进行比较，研究人员能够更准确地评估这些区域的辐射安全性。此外，该模型还考虑了不同生物组织对放射性核素的反应差异，这对于制定个性化的监测和防护策略具有重要意义。

研究结果表明，湄公河三角洲和Can Gio地区的水生生物所受到的辐射剂量主要来自于天然放射性核素，尤其是钋-210和钾-40。这些天然放射性核素的活度浓度与全球其他地区的数据相比较，显示出该地区具有相对较低的放射性污染水平。这可能与当地较低的人类活动影响有关，也可能是由于自然环境的自我调节能力较强。然而，随着越南核电项目的推进，未来的监测工作需要更加细致地分析人工放射性核素的潜在影响，并评估其对水生生态系统可能带来的变化。

此外，研究还指出，虽然人工放射性核素的贡献相对较小，但它们的长期影响仍需关注。特别是在河流的下游区域，由于海水的不断流入，人工放射性核素的积累可能会随着时间的推移而增加。因此，建立长期的监测体系，以跟踪这些核素的动态变化，对于确保生态环境的可持续性至关重要。同时，研究结果也为越南制定更加科学的放射性污染控制措施提供了依据，特别是在核电项目启动之前，了解现有环境的放射性水平有助于评估潜在的风险，并制定相应的防护策略。

总之，这项研究不仅揭示了湄公河三角洲和Can Gio地区的放射性污染状况，还为未来的放射生态学监测和核电项目的环境影响评估提供了重要的数据支持。通过综合分析天然和人工放射性核素的活度浓度及其对水生生物的辐射剂量，研究人员能够更全面地了解这些区域的生态风险，并为环境保护和可持续发展提供科学依据。随着全球对核能的关注不断增加，类似的研究将有助于其他国家和地区更好地评估其核能发展对环境的影响，并采取相应的措施以确保生态系统的健康和安全。