大氣核武器試驗(yàn)、核事故、核燃料循環(huán)等人類核活動(dòng)向環(huán)境中釋放了大量的人工放射性同位素，導(dǎo)致區(qū)域乃至全球環(huán)境放射性水平大幅度升高。其中239,240Pu具有高放射性毒性，同時(shí)不同核活動(dòng)釋放的240Pu/239Pu比值攜帶了來源的指紋信息，因此環(huán)境中239,240Pu的來源、水平及環(huán)境行為等引起了廣泛關(guān)注。 青藏高原地區(qū)，這一亞洲最大淡水儲庫，同時(shí)也是地形地貌復(fù)雜多變、高大山川密布的環(huán)境敏感區(qū)，但環(huán)境放射性研究十分欠缺。因此中科院地球環(huán)境研究所環(huán)境放射性課題組，選擇陸地環(huán)境中人工放射性核素最大的儲庫-土壤作為研究對象，應(yīng)用新研發(fā)的環(huán)境樣品中钚同位素的超靈敏分析方法，使用萃取色譜法分離、濃集樣品中的239,240Pu，然后利用高靈敏度三重四極桿ICP-MS測定其中钚同位素，首次對我國青藏高原不同區(qū)域表層土壤中239,240Pu的濃度以及240Pu/239Pu的原子比值進(jìn)行了準(zhǔn)確分析。
結(jié)果顯示：（1）青藏高原整體環(huán)境239,240Pu的濃度水平與全球沉降相比無明顯升高，240Pu/239Pu的原子比值與全球大氣核武器試驗(yàn)沉降水平相當(dāng)，說明該區(qū)環(huán)境放射性來源主要為上世紀(jì)五十至六十年代全球大氣核武器試驗(yàn)沉降，放射性水平目前尚處在安全范圍。（2）影響239,240Pu從大氣中沉降的環(huán)境因素，如區(qū)域年降水量、海拔、地形等并未對青藏高原地區(qū)土壤中239,240Pu的濃度產(chǎn)生明顯影響，這與平原地區(qū)觀測到的239,240Pu濃度在山前存在明顯積累效應(yīng)不同，說明青藏高原較低的大氣顆粒物含量不會引起親顆粒放射性核素-239,240Pu的大量積累。（3）與保存過程相關(guān)的環(huán)境因素，如土壤有機(jī)質(zhì)含量、人類活動(dòng)擾動(dòng)情況直接改變了現(xiàn)今土壤中239,240Pu的濃度水平及空間分布，對應(yīng)于高有機(jī)質(zhì)含量、低人為擾動(dòng)的土壤中保存了最多的239,240Pu。
上述成果于2022年5月發(fā)表在SCI期刊Environmental Pollution上（IF8.071）。該研究得到中國科學(xué)院項(xiàng)目（XDB40020100，132B61KYSB20180003），國家自然科學(xué)基金（41991252， 11875261），黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基金（SKLLQG1942）的聯(lián)合資助。
文章詳情：Xue Zhao, Xiaolin Hou, Zhao Huang, Heng Liu, Huan Jiang. 2022. Plutonium isotopes in the QinghaiTibet Plateau: Sources, distribution, and their environmental behaviors. Environmental Pollution. 306, 119401.
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119401
圖1 青藏高原表土中239,240Pu濃度的空間分布（左）及高值的形成機(jī)制（右）
