半干旱地区土壤-植物系统中137 Cs、40 K和稳定Cs的迁移特征及其生态风险评估

针对核事故后放射性核素通过食物链传播的风险，土耳其研究人员在I?d?r半干旱区开展土壤-植物转移因子（Fv ）研究，发现小麦、苜蓿和马齿苋对137 Cs的Fv 值（最高9.2×10?2 ）普遍高于IAEA标准，为干旱区核污染治理提供关键数据。

　　

在全球核能利用与核事故频发的背景下，放射性核素¹³⁷
Cs（铯-137）因其30年长半衰期和生物富集性，成为威胁食品安全的核心污染物。尤其在半干旱农业区，土壤特性与气候条件可能加剧其迁移风险。然而，国际原子能机构（IAEA）现有转移因子（F_v
）数据库主要基于温带气候，对干旱区的适用性存疑。更棘手的是，传统γ能谱法检测¹³⁷
Cs需处理数十公斤样本，成本高昂。为此，土耳其能源核能与矿物研究机构联合IAEA启动专项研究，以小麦、苜蓿和马齿苋为模型，首次系统评估了I?d?r半干旱区的核素迁移规律，成果发表于《Journal of Environmental Radioactivity》。

研究采用γ能谱法测定土壤和植物中¹³⁷
Cs、⁴⁰
K活度，结合稳定Cs化学分析，计算F_v
值。样本来自与亚美尼亚接壤的I?d?r农田，覆盖两季收获期。通过几何均值统计和IAEA-TRS 472标准对比，揭示区域特异性迁移规律。

研究结果
Abstract
土壤中¹³⁷
Cs（1.9–8.4 Bq kg^?1
）源自全球沉降，小麦籽粒富集度达8.4 Bq kg^?1
干重。F_v
值显示：小麦茎秆（5.7×10^?2
）、苜蓿（2.8×10^?2
）和马齿苋（9.2×10^?2
）均超IAEA标准，仅小麦籽粒（1.1×10^?1
）与温带数据相当。稳定Cs的F_v
普遍低于¹³⁷
Cs，暗示二者迁移机制差异。

Introduction
研究强调土壤有机质和pH对¹³⁷
Cs固定的关键作用，而马齿苋等阔叶植物因生理特性更易富集核素。半干旱区灌溉可能增强¹³⁷
Cs流动性，凸显气候因子的调控价值。

Results and discussion
数据表明¹³⁷
Cs在土壤中的可迁移组分比例高于稳定Cs，而后者与土壤K浓度呈正相关。这为稳定Cs替代¹³⁷
Cs进行迁移预测提供了局限性证据。

结论与意义
该研究建立了半干旱区核素迁移的基线数据库，证实气候条件会显著提升F_v
值，挑战现有风险评估模型。发现马齿苋等高累积植物可作为污染指示物种，而小麦茎秆的异常富集提示动物饲料风险。方法论上，稳定Cs的替代应用需谨慎，尤其在低钾土壤中。成果直接服务于亚美尼亚Metsamor核电站应急计划，为IAEA修订干旱区核安全指南提供实证支撑。