全球海产品摄入剂量中关键放射性核素的贡献评估与优先监测策略研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Environmental Radioactivity 1.9

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  针对海产品放射性剂量评估中核素选择标准缺失导致结果偏差的问题,本研究通过全球16种关键放射性核素数据分析,结合烹饪损失和210 Po衰变校正,首次量化了自然与人为核素的剂量贡献比例(自然核素>99%,其中210 Po占84%),为优化监测方案和风险评估提供科学依据。

  

在全球海产品消费量持续增长的背景下,放射性核素通过食物链传递引发的健康风险备受关注。然而,长期以来海产品放射性剂量评估存在一个关键问题:不同研究选择的核素清单差异巨大,导致剂量估算结果可能相差数个数量级。这种混乱不仅源于方法学的不统一,更反映出缺乏对关键核素的科学筛选标准——有些研究过度关注贡献率不足1%的226
Ra,却遗漏了占主导地位的210
Po。这种认知鸿沟使得监管决策和风险沟通面临严峻挑战。

为破解这一难题,来自国际原子能机构(IAEA)等多家机构的跨国研究团队在《Journal of Environmental Radioactivity》发表了一项开创性研究。研究人员系统分析了全球海产品中62种放射性核素的数据,最终锁定16种关键核素(11种自然源如210
Po/210
Pb,5种人为源如137
Cs),通过蒙特卡洛模拟量化了其对典型膳食结构的剂量贡献。研究特别创新性地引入烹饪损失校正和210
Po衰变因子(保留率0.81),并首次对比了不同国家膳食模式及特殊饮食场景下的剂量分布特征。

关键技术方法包括:1) 基于IAEA海洋放射性信息系统(MARIS)的全球海产品活度浓度数据筛选;2) 采用Goldsim?软件进行包含10,000次实现的蒙特卡洛模拟;3) 应用国际放射防护委员会(ICRP)发布的剂量转换因子(DCF);4) 针对210
Po建立从捕捞到消费的全链条衰变模型。

研究结果揭示出颠覆性发现:

  1. 世界代表性膳食结构中,自然核素贡献超99%的总剂量,其中210
    Po独占84.1%(25-75百分位:71.9-89.5%),210
    Pb和228
    Ra分别贡献8.4%和5.1%。而常被过度关注的226
    Ra仅占0.73%,甚至低于228
    Ra的贡献。
  2. 国家特异性分析显示,中国因双壳类摄入较多导致210
    Po贡献最高(87%),日本因海藻消费使得210
    Pb贡献达12%。英国膳食中137
    Cs的占比最高(0.16%),反映鱼类肌肉对铯的富集特性。
  3. 极端膳食场景下,双壳类专属饮食的210
    Po贡献飙升至94%,而头足类专属饮食中210
    Pb贡献达26%,证实生物累积机制的差异性。
  4. 人为核素在背景条件下合计贡献仅0.1%,其中137
    Cs占0.08%。但历史事件(如塞拉菲尔德核处理厂排放)表明,局部排放可使人为核素贡献接近100%。
  5. 青少年(10岁)因吸收差异,210
    Po贡献降至75.9%,而228
    Ra升至12.1%,凸显年龄特异性评估的必要性。

这项研究从根本上改变了海产品放射性风险评估的范式。其建立的核素优先清单(210
Po、210
Pb、228
Ra为必测项)可避免99%的剂量低估风险。对于核设施环境影响评价,研究建议即使聚焦人为核素,也需同步报告自然本底剂量作为参照系。值得注意的是,正在修订的ICRP剂量系数可能调整关键核素的贡献比例,但不会改变210
Po的主导地位。该成果为全球海洋放射性监测计划的优化设计提供了决定性科学依据,也将促进核事故后膳食干预策略的精准制定。

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