《Applied Radiation and Isotopes》：Bioaccumulation patterns of 210Po and 210Pb in bones of fishes from natural high background radiation area, Kanyakumari coastal ecosystem, India
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•记录天然高本底辐射区210Po和210Pb分布概况的基线数据。•评估环境基质中210Po和210Pb的活度浓度。•考察16种海洋鱼类骨骼中210Po和210Pb的生物富集模式。引言天然高本底辐射区（NHBRA）独特的地质特征及其对周边生态系统和人类群体的潜在影响，长期以来一
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记录天然高本底辐射区210Po和210Pb分布概况的基线数据。
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评估环境基质中210Po和210Pb的活度浓度。
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考察16种海洋鱼类骨骼中210Po和210Pb的生物富集模式。
引言
天然高本底辐射区（NHBRA）独特的地质特征及其对周边生态系统和人类群体的潜在影响，长期以来一直受到科学家和研究人员的关注（B. Yang等，2024；Pradhoshini等，2024；Ahmed等，2025）。在这些地区中，印度泰米尔纳德邦卡尼亚库马里区的沿海地区尤为突出，是研究天然放射性物质（NORM）及其在环境中扩散的重要地点（M & Shanthi，2023；Mary and George，2024；Pandion等，2025）。
本研究的主要焦点是两种放射性核素——铅-210（210Pb）和钋-210（210Po）——在从卡尼亚库马里天然高本底辐射区采集的可食用海洋鱼类骨骼中的活度浓度。对海洋生物（尤其是鱼类骨骼）中210Po和210Pb的研究，出于多种原因具有重要意义（Bustamante等，2023；Walsh等，2023）。这些放射性核素属于铀-238衰变系列，以其相对较长的半衰期著称，在海洋生物地球化学循环中发挥着重要作用，并有可能在海洋食物链中积累（Abbasi等，2026；Lidman等，2013；Zheng等，2025）。由于鱼类骨骼能比其他组织更有效地吸收某些放射性核素，因此是环境污染的有效生物指标（Koarai等，2019；Sarabia等，2024）。研究海洋鱼类骨骼中的放射性核素具有高度相关性，因为骨骼是特定元素（包括放射性核素）的长期储存库（Sagadevan and Juan，2024）。210Po和210Pb通过多种机制整合到鱼类骨骼中，包括从水中直接吸收、摄入受污染的食物颗粒以及在整个鱼体内部的再分布（Pillai等，2019；Planaj and Baskaran，2024）。了解这些放射性核素在可食用鱼类中的活度浓度，对于评估人类消费者可能面临的辐射暴露和评估天然高本底辐射区海洋生态系统的整体健康状况至关重要（Nur Rashidi Rosli等，2024；Orosun等，2023）。
210Po具有独特的放射性和地球化学特征，作为α发射放射性核素，其半衰期为138.4天。它在水体系统中的行为以强烈的颗粒反应性为特征，表现出对水柱中悬浮颗粒物的强吸附亲和力（Abbasi等，2026；Schayer等，2010）。这一特征使其能有效通过海洋食物链传递，并经常导致在高营养级中的生物富集（Bustamante等，2023；Duong Van，2020）。在海洋生物中，210Po优先积累在特定组织中，如消化腺和骨骼结构（Ben-chuan & Xue-xiang，1999）。210Pb是β发射体，也是210Po的亲体放射性核素，其半衰期为22.3年（Vre?ek等，2004）。它在海洋环境中也表现出颗粒反应性行为，但程度不如210Po（W. Yang等，2022）。210Pb在海洋生态系统中的分布受大气沉降和其亲体放射性核素氡-222的现场衰变产生的共同影响（Wang等，2023；Zaini等，2021）。210Po和210Pb在海洋生物中的积累浓度往往远高于周围海水中的浓度。这种生物富集趋势沿食物链呈递增态势，可能导致顶级捕食者（包括具有重要商业价值的鱼类）体内浓度升高（Abbasi等，2023）。
天然高本底辐射区（NHBRA）是独特的地理区域，其特征是环境基质（土壤、水和空气）中天然放射性元素浓度高于全球基线水平（Abbasi等，2023；Veerasamy等，2023）。这些独特环境充当了天然实验室，为科学家提供了宝贵的机会，去调查和了解长期低剂量辐射暴露对海洋生物及更广泛的沿海生态系统动态在较长时间尺度上的生物学影响（Cassidy等，2007）。这些地区通常以土壤、岩石或水体中大量的原始放射性核素为特征。卡尼亚库马里的天然高本底辐射区主要归因于独居石砂的存在，其中包含钍-232及其衰变产物（Lakshmi等，2005a）。鱼类骨骼主要由磷酸钙组成，对包括210Pb在内的某些放射性核素具有很高的亲和力。这些放射性核素在鱼体生命周期内整合到骨骼基质中的过程，可以提供关于长期暴露和积累模式的重要信息（K?l??等，2018；Kong等，2021）。
在许多文化中，鱼类骨骼要么直接食用，要么作为鱼类产品的一部分食用（例如鱼粉、鱼露）。了解骨骼中的放射性核素含量对于全面的膳食暴露评估至关重要（Kazoka等，2023；M. F. Khan等，2011）。
鱼类加工行业会产生大量骨骼废弃物（Ullah等，2026）。量化骨骼中的放射性核素含量对于适当的废物管理和这些副产品的潜在增值利用至关重要（Berghuis等，2023；Patil等，2024）。虽然已有大量研究调查了210Po和210Pb在鱼类肌肉组织中的活度浓度，但相对较少关注它们在鱼类骨骼中的积累。本研究通过聚焦于可食用海洋鱼类的骨骼来填补这一空白（Khater，2004）。
量化210Po和210Pb从非生物环境向生物体的转移需要分配参数和转移参数（Maghimaa等，2025）。沉积物-水分配系数（Kd）和水-生物体浓度比（CR）是ERICATool和RESRAD-BIOTA等生物体剂量评估框架所使用的参数，用于将测量的环境活度浓度转化为参考生物的剂量（Brown等，2008；ICRP，2007，2013）。因此，报告同地点的水、沉积物和骨骼活度浓度，可以得出表观的特定地点Kd和CR值，从而在本研究测量的各环境介质之间建立机制联系，并与为辐射环境评估汇编的通用值进行比较（Pereira等，2026）。
章节摘要
研究区域
卡尼亚库马里（8°04′40.3"N 77°33′04.3"E），位于印度半岛的最南端，是三片主要水体的汇合区：阿拉伯海、印度洋和孟加拉湾（图1）。沿海地貌呈现异质性特征，由沿东南海岸线约68公里分布的沙滩、岩石海岸和珊瑚礁构造组成。该地区表现出由以下因素造成的复杂水动力学特征
水和沉积物中210Po和210Pb的活度浓度
本研究对来自八个不同沿海采样点的水和沉积物样品中210Po和210Pb的活度浓度进行了详细分析。研究区域在两种环境基质中的放射性核素分布表现出显著的空间变异，为了解沿海辐射特征提供了重要见解（表1）。
在水相中，210Po活度浓度表现出显著的空间异质性，数值范围为
结论
本研究对印度卡尼亚库马里天然高本底辐射区鱼类骨骼中210Po和210Pb的活度浓度提供了全面的见解。结果显示，16种海洋鱼类骨骼中的放射性核素分布存在显著差异。210Po/210Pb活度比表现出明显的种间变异，高比值聚类主要在水域捕食者中观察到。肉食性水域物种倾向于表现出更高的210Po/210
CRediT作者贡献声明
Jalal Khan Rawoof Khan：原创初稿撰写，调查研究，数据整理。Ravimanickam Thangarasu：监督指导，概念设计。Munawar Suhail Ahmed：形式化分析，数据整理。Marckasagayam Priyadharshini：形式化分析，数据整理。Raju Krishnamoorthy：软件开发，方法论，概念设计。Mohamed Saiyad Musthafa：审稿与编辑，资源管理，概念设计，验证，可视化。
生成式AI及AI辅助技术在写作过程中的使用声明
在准备本文过程中，作者使用了Gemini Advanced和Grammarly进行语言改写和编辑。使用这些工具后，作者对内容进行了审查和修改，并对本文发表的全部内容承担全部责任。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的影响本文研究成果的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者感谢印度泰米尔纳德邦钦奈泰米尔纳德邦开放大学（TNOU）的副校长、注册官以及印度泰米尔纳德邦钦奈新学院的院长，他们提供了必要的设施并给予了鼓励和支持。
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