韩国沿岸三种海洋鱼类中210Po与137Cs的组织特异性分布对比研究

《Marine Pollution Bulletin》：Contrasting tissue-specific distributions of 210Po and 137Cs in three marine fish species from Korean coastal waters

　　

在来自韩国沿岸水域的三种海洋鱼类中，²¹⁰Po与¹³⁷Cs的组织特异性分布呈现差异。研究人员发现，海洋鱼类中的²¹⁰Po在内脏（viscera）和肝脏（liver）中表现出显著富集；在三种鱼类的混合样本中，¹³⁷Cs在肌肉（muscle）中持续被检出；²¹⁰Po与¹³⁷Cs在海洋鱼类中呈现对比鲜明的组织特异性分布。

研究背景：²¹⁰Po（钋-210）为²³⁸U衰变系天然α发射核素（半衰期138.4 d），¹³⁷Cs（铯-137）为β发射裂变产物（半衰期30.2 a），后者主要人为来源包括大气核试验、切尔诺贝利事故和福岛第一核电站事故，并可在韩国半岛周边水域持续检出。韩国海产品消费较高，肌肉（muscle）为主要可食部分，但非肌肉组织也可随整鱼或保留组织的加工方式被摄入。已有韩国鱼类研究多聚焦肌肉，对肝脏（liver）、内脏（viscera）、鳃（gill）、皮肤（skin）等组织信息有限，且缺少在同一鱼样中同时评估天然²¹⁰Po与人为¹³⁷Cs。因此，需要同步测定多组织两种核素，以理解其对比性累积并为海产品消费内照射评估提供依据。研究人员于2024年5—6月从Busan和Jeju Island沿岸采集三种生态习性不同的海洋鱼类[red seabream（Pagrus major）、John dory（Zeus faber）、olive flounder（Paralichthys olivaceus）]，按组织混合后测定鳃、肝、内脏、皮肤和肌肉中²¹⁰Po与¹³⁷Cs活度，并比较组织特异性分布。结论显示²¹⁰Po在内脏和肝脏显著富集，¹³⁷Cs在肌肉中优先累积，二者呈对比鲜明的组织分布；多维标度分析（multidimensional scaling, MDS）显示分布主要与组织类型相关而非物种依赖。该研究为韩国沿岸鱼类放射性核素累积评价和消费内照射评估提供基线信息。

关键技术方法（≤250字）：样本来自Busan Yeongdo（Jujeonja Island）2024-05-30的Z. faber与P. olivaceus、Jeju Haengwon 2024-06-16的P. major；每物种按组织类型混合（P. major 10尾、Z. faber 11尾、P. olivaceus 6尾）。²¹⁰Po经²⁰⁹Po示踪、酸消解、银盘自沉积和α谱仪（alpha spectrometer）测定；¹³⁷Cs经高纯锗（high-purity germanium, HPGe）γ谱仪于661.7 keV测定；以认证参考物质（certified reference material, CRM）IAEA-414和IAEA-385验证；计算表观浓集因子（concentration factor, CF），并用MDS和聚类分析比较组织相似性。

研究结果：3.1 三种鱼类中²¹⁰Po与¹³⁷Cs的分布：五种混合组织测定显示，²¹⁰Po为0.11 ± 0.04至81.56 ± 1.32 Bq/kg ww（wet weight, ww），三种鱼均以内脏最高、肌肉最低；P. major肝脏接近内脏，Z. faber和P. olivaceus肝脏约低10倍；鳃和皮肤为0.72 ± 0.06至6.85 ± 0.16 Bq/kg ww，鳃高于皮肤。¹³⁷Cs为<0.04至0.28 ± 0.10 Bq/kg ww，肌肉最高（0.15 ± 0.02至0.19 ± 0.02 Bq/kg ww），鳃均低于最低可检测活度（minimum detectable activity, MDA）；Z. faber内脏¹³⁷Cs高于肌肉，P. major内脏低于MDA。表明两核素组织分布不同。

3.2 ²¹⁰Po与¹³⁷Cs的浓集因子：基于对应海区已有海水活度计算表观CF，²¹⁰Po CF为87 ± 34至98,000 ± 7300，内脏和肝脏最高，P. major内脏98,000 ± 7300、肝脏97,000 ± 7300，肌肉较低，P. olivaceus肌肉最低（87 ± 34）。¹³⁷Cs CF为18 ± 10至160 ± 64，Z. faber内脏最高（160 ± 64），其次为其肌肉（110 ± 14），P. olivaceus肌肉93 ± 11，P. major仅肌肉检出（91 ± 18）。说明两核素富集组织不同。

3.3 ²¹⁰Po与¹³⁷Cs分布模式的MDS分析：MDS将²¹⁰Po样本分为三组（stress = 0.01，相似性80%），高活度组含三种鱼内脏及P. major肝脏，中、低活度组由其他组织构成。¹³⁷Cs样本分三组（stress = 0，相似性90%），三种鱼肌肉聚为高活度组，皮肤和内脏等低活度组织分列其他组。MDS支持两核素分布具组织特异性。

讨论部分总结：原文认为，²¹⁰Po在内脏和肝脏富集与摄食及对蛋白、含巯基（-SH）基团亲和性有关；¹³⁷Cs在肌肉较高与Cs⁺和K⁺化学相似及共享膜转运途径有关。CF和MDS显示两者组织分布对比明显。局限包括混合样本无法评估个体差异、时空采样有限、表观CF依赖已有海水数据、未直接检验膳食暴露及吸收/排出过程，MDS为探索性可视化而非推断统计。

研究结论翻译：该研究调查2024年5—6月从Busan和Jeju Island沿岸采集的三种海洋鱼类中²¹⁰Po和¹³⁷Cs的组织特异性分布与累积特征。²¹⁰Po活度为0.11 ± 0.04至81.56 ± 1.32 Bq/kg ww，¹³⁷Cs为<0.04至0.28 ± 0.10 Bq/kg ww。²¹⁰Po在内脏和肝脏显著富集，¹³⁷Cs在三种鱼类肌肉中优先累积。MDS证实两种核素分布模式为组织特异性而非物种依赖性。这些发现表明，²¹⁰Po与¹³⁷Cs理化性质和生物学行为差异可能促成其在海洋鱼类中的组织水平分布；这些数据为评价韩国沿岸海洋鱼类消费相关的放射性核素累积及内照射暴露评估提供基线信息。