福岛第一核电站周边海域鱼类与宿主海水中氚（3H）和137Cs的分布动态及生态转移机制研究（2021-2024）

为解决福岛核事故后ALPS处理水排放对海洋生态的潜在影响，研究人员系统监测了2021-2024年福岛第一核电站（FDNPP）周边海域鱼类及其宿主海水中氚（3H）和137Cs的活度变化。研究发现ALPS处理后氚的释放导致近岸海水氚活度短期升高（最高1.1 Bq/L），但鱼类组织游离水氚（TFWT）与宿主水的浓度比（CR）稳定在1左右，证实氚未在鱼类中显著富集。该研究为核废水排放的生态风险评估提供了关键数据支撑。

　　

2011年福岛第一核电站（FDNPP）事故后，放射性核素释放对海洋环境的影响持续引发关注。其中氚（³H）作为难以去除的放射性元素，在2023年8月ALPS（多核素去除设施）处理水排放启动后，其生态行为成为国际争议焦点。尽管日本政府强调处理后的氚活度符合标准，但公众对海洋生物富集及食物链传递的担忧始终存在。在此背景下，福岛大学的研究团队开展了为期四年的系统监测，通过同步采集海水与鱼类样本，首次揭示了ALPS处理水排放前后氚与¹³⁷Cs在海洋生态系统中的动态分布规律。

研究采用多维度技术方法：通过电解富集-液体闪烁计数法测定海水和鱼类组织中的氚活度；利用AMP共沉淀-γ能谱法分析¹³⁷Cs；在距FDNPP 2公里（近岸）和7公里（离岸）设立采样站，同步采集6种底栖鱼类及其宿主海水；结合盐度测量和统计学分析区分自然输入与ALPS来源的氚。

3.1 近岸海水氚动态
研究发现ALPS处理水排放前（2021-2022年），近岸海水氚活度（0.08-0.53 Bq/L）与¹³⁷Cs呈线性相关，反映河流输入的混合效应。排放启动后，近岸站点出现偏离该线性关系的异常高值（最高1.1 Bq/L），证实ALPS来源氚的输入。值得注意的是，排放结束后10天仍检测到0.34 Bq/L的残留氚活度，表明处理水团在近岸的持续影响。

3.2 离岸海域的核素分布
离岸5公里范围内，首次排放期间同时检测到氚（2.0 Bq/L）和¹³⁷Cs（0.22 Bq/L）的异常峰值，推测与稀释用海水的高本底有关。后续排放仅导致氚活度升高，7公里外的站点氚活度仍达背景值3倍（0.35 Bq/L），但¹³⁷Cs未同步增长，为ALPS处理水的扩散提供了鉴别特征。

3.3 鱼类氚吸收特征
关键发现在于：比目鱼和平头鱼等定居性鱼类的TFWT活度在排放期显著升高（最高1.1 Bq/kg-fresh），但CR值保持稳定（0.5-1.8）。离岸岩石鱼的TFWT+OBT总CR≤1，证实氚在鱼类中不存在生物放大效应。与之对比，¹³⁷Cs的CR值高达216-1100，凸显两类核素生态行为的本质差异。

3.5 浓度比的理论价值
研究创新性地利用CR动态揭示核素归趋：氚的CR在排放前后无显著差异，反映其通过体液快速平衡的特性；而¹³⁷Cs的高CR值暗示除ALPS排放外，可能还存在沉积物再悬浮或核电站其他排放源的持续贡献。

这项发表于《Journal of Environmental Radioactivity》的研究，通过四年实地监测首次量化了ALPS处理水排放的生态影响尺度。其核心结论表明：虽然处理水排放导致局部海域氚活度短期升高，但鱼类通过体液交换机制有效避免了氚的富集，这一发现为制定科学的核废水管理策略提供了直接证据。研究建立的氚-¹³⁷Cs耦合判别法，也为未来海洋放射性监测提供了新的技术路径。