福岛富冈川食藻香鱼体内 13?Cs 浓度评估:难降解部分去除对捕捞恢复的科学意义

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Journal of Environmental Radioactivity 1.9

编辑推荐:

  为解决全鱼监测中细沉积物干扰导致 13?Cs 浓度误判问题,研究人员对福岛富冈川香鱼肌肉、头部及内脏的 13?Cs 浓度进行测定,经 H?O?–HNO?消化去除难降解部分后重建全鱼浓度。结果显示去除后无样本超标,提示需修订监测方法,助力捕捞活动恢复。

  
2011 年 3 月福岛第一核电站事故释放大量放射性核素,其中铯 - 137(13?Cs)因 30.1 年的长物理半衰期,成为陆地和水生环境长期污染的重要指标。事故后,福岛县部分河流和湖泊的淡水鱼受 13?Cs 持续污染,导致捕捞活动受限或暂停,香鱼(Plecoglossus altivelis)这一日本重要内陆渔业资源也在其中。香鱼以河床石头上的附生藻类为食,摄食时会摄入细沉积物,而传统全鱼监测易受这些细沉积物中 13?Cs 的干扰,难以准确判断其实际污染水平,阻碍了捕捞活动的科学评估与恢复。

为解决这一问题,福岛大学(Fukushima University)的研究人员针对福岛县富冈川的香鱼开展了专项研究,通过创新方法准确评估香鱼体内真实的 13?Cs 浓度,为捕捞活动恢复提供科学依据。该研究成果发表在《Journal of Environmental Radioactivity》上。

研究采用的主要关键技术方法包括:于 2022 年 5 月和 10 月在富冈川采集香鱼样本、附生藻类、河床沉积物及河水;将香鱼体分为肌肉、头部和内脏(含消化道内容物)三部分,分别测定 13?Cs 浓度;采用 H?O?–HNO?消化法处理内脏和藻类样本,分离出易被生物利用的不稳定部分与难降解部分(主要为细沉积物);使用高纯度锗半导体探测器测量样本中 13?Cs 的 γ 射线(662 keV)强度;通过 autoradiographic 分析识别样本中的放射性颗粒;结合统计方法(如 Student's t 检验、Welch's t 检验等)比较不同样本和时期的 13?Cs 浓度差异。

3.1 样本采集与 13?Cs 浓度基础特征


研究共采集 5 月香鱼 22 尾、10 月 20 尾,5 月样本体型显著大于 10 月。同一月份中,香鱼内脏的 13?Cs 浓度最高,其次为重建的全鱼浓度、肌肉,头部最低,且除 5 月肌肉与头部外均存在显著差异。10 月肌肉、头部和全鱼的 13?Cs 浓度显著高于 5 月,内脏浓度则显著低于 5 月。藻类和河床沉积物的 13?Cs 浓度在两月间无显著差异,且同一月份两者浓度也无显著差异。河水中溶解态 13?Cs 浓度两月相近,10 月悬浮固体中 13?Cs 浓度更高但质量更低,且悬浮固体的 13?Cs 浓度高于同期河床沉积物。10 月肌肉样本的浓度比(CR)显著高于 5 月,全鱼 CR 因受消化道内容物影响比肌肉 CR 高 0.94–3.87 倍。

3.2 H?O?–HNO?消化后的 13?Cs 浓度变化


消化后,5 月和 10 月香鱼内脏难降解部分湿重占未消化样本的比例分别为 25.6±14.4% 和 27.4±5.33%。两月样本中,难降解部分的 13?Cs 浓度最高,未消化样本次之,不稳定部分最低,且差异显著。5 月未消化内脏和不稳定部分的 13?Cs 浓度显著高于 10 月,难降解部分则无显著差异。5 月和 10 月内脏难降解部分的 13?Cs 占未消化样本总量的比例分别为 39.5±10.5% 和 68.8±16.3%。去除难降解部分后,重建的全鱼 13?Cs 浓度仅为含难降解部分的 30.6±15.1%,且两月间无显著差异。藻类样本难降解部分湿重占比 5 月为 30.9±9.24%、10 月为 36.8±4.47%,其各部分 13?Cs 浓度在两月间及同月份内均无显著差异,但 10 月藻类难降解部分的 13?Cs 占比(90.3±5.18%)远高于 5 月(30.3±11.2%)。

3.3 放射性颗粒的 autoradiographic 分析


通过 autoradiographic 分析,在 10 月 1 尾香鱼的内脏消化残留物中发现 1 个放射性颗粒,假设其干重为 0.01g,13?Cs 浓度达 95100±699 Bq/kg-dry。去除该颗粒后,难降解部分的 13?Cs 浓度降低 80.1%,且该颗粒的 13?Cs 占未消化内脏总量的 73.5%。

研究结论与讨论部分强调,本研究首次揭示香鱼内脏难降解部分的 13?Cs 对全鱼浓度的影响。含难降解部分时,5 月 18.0%、10 月 50.0% 的香鱼全鱼 13?Cs 浓度超标;去除后则无超标样本。这表明香鱼的放射性监测应改用肌肉样本或排除消化道内容物的全鱼样本,本研究中肌肉样本均未超标。此外,10 月样本中发现的高浓度放射性颗粒虽导致全鱼浓度超标,但去除后即低于限值。研究还指出,河流生态系统中 13?Cs 的生物可利用性及在食物链中的传递规律需进一步研究,未来应关注 13?Cs 的生物可利用性而非仅关注全 organism 浓度,为放射性污染环境下渔业资源的安全利用和生态恢复提供了关键科学依据。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号