海洋生物样品中90Sr与Pu同位素同步检测方法的建立及其在福岛核污染水排放背景下的应用价值

针对福岛核污染水排放背景下海洋生物90Sr和239,240Pu检测效率低、样本需求量大等难题，研究人员开发了基于Fe(OH)3共沉淀与顺序分离技术的同步检测方法。该方法将样本需求量减半，回收率达75%以上，检测限降低1-2个数量级，为中国海域鱼虾藻类的辐射风险评估提供了高效解决方案。

　　

随着日本福岛第一核电站（FDNPP）自2023年8月24日起持续排放处理后的核污染水，海洋生态系统中长半衰期放射性核素⁹⁰Sr（28.8年）和^239,240Pu（2.41×10⁴/6.56×10³年）的蓄积风险引发全球关注。这些核素通过食物链进入人体后，可导致骨癌、白血病和肝癌等疾病。然而现有检测技术面临两大困境：一是海洋生物样本中核素浓度极低（⁹⁰Sr仅7.1 mBq/kg·鲜重），需处理公斤级样本；二是传统方法需分别检测，导致成本倍增。

中国科学院的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表创新成果，建立了海洋生物⁹⁰Sr与^239,240Pu同步检测体系。该研究通过分析中国海域鱼类、虾类和海藻样本，发现磷含量影响Sr在Fe(OH)₃共沉淀中的行为，进而优化分离流程。关键技术包括：1）采用ICP-MS和LSC联用检测；2）针对不同生物样本调整Fe(OH)₃共沉淀条件；3）建立顺序分离流程减少样本需求量50%。

【行为特征】揭示磷元素促进Sr形成磷酸盐沉淀的机制，解释鱼类样本中Sr回收率波动原因。
【方法优化】通过阴离子交换色谱实现Pu优先分离，Sr回收率提升至75%以上，检测限达0.00839 mBq/kg。
【验证应用】经标准物质验证后，成功检测中国海域样本，发现^239,240Pu活性较⁹⁰Sr低1-2个数量级。

该研究突破传统方法局限，将单次分析时间缩短40%，为核污染水排放的长期监测提供关键技术支撑。特别是建立的磷-Sr相互作用模型，为复杂生物基质中放射性核素检测方法开发提供新思路。团队指出，该方法可扩展应用于其他α/β核素同步检测，对完善海洋辐射安全预警体系具有重要实践价值。