2022年1月14日,地球環(huán)境研究所牽頭的科技基礎(chǔ)性工作專項“我國環(huán)境放射性水平精細圖譜建設(shè)”項目通過了科技部基礎(chǔ)研究司組織的綜合績效評價答辯,順利完成了項目預(yù)期指標和結(jié)題工作。 20 世紀以來人類核活動如核武器試驗和核能工業(yè)導(dǎo)致的輻射危害一直是公眾和媒體關(guān)注的熱點。我國雖然從20世紀60年代就開始環(huán)境放射性監(jiān)測,但監(jiān)測站點較少、分析的人工放射性核素有限,尤其缺少129I、241Am、鈾和钚等重要難分析的放射性核素數(shù)據(jù),無法甄別我國環(huán)境放射性來源和重建核活動對我國環(huán)境放射性的貢獻率;同時也難以滿足我國迅速增長的核能工業(yè)對環(huán)境放射性本底數(shù)據(jù)的迫切需求。項目組從2015年項目執(zhí)行以來,系統(tǒng)采集了我國土壤、植物、樹芯、地表水、降水、湖泊沉積物和近海海水、海洋沉積物樣品,分析我國缺少且可甄別和重建我國及周邊核活動對我國環(huán)境放射性影響的重要放射性核素,初步建成了我國環(huán)境放射性核素數(shù)據(jù)庫平臺,繪制了我國環(huán)境放射性水平精細圖譜。主要標志性科學(xué)成果如下:
1)建立了一系列多環(huán)境介質(zhì)樣品中環(huán)境放射性核素的分析方法:129I、14C的加速器質(zhì)譜分析方法,234U、235U、236U和238U的高靈敏度快速ICP-MS測定方法、90Sr、241Am和Pu同位素的聯(lián)合分析方法、239Pu和240Pu的高靈敏度快速ICP-MS測定方法。
2)調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國環(huán)境人工放射性處于全球本底水平,西北地區(qū)(包括羅布泊地區(qū))環(huán)境人工放射性核素水平無明顯升高;除129I以外我國環(huán)境放射性主要來自大氣層核武器試驗全球沉降,我國核試驗和其它核活動對環(huán)境放射性無顯著貢獻。我國北方地區(qū)的環(huán)境放射性水平明顯高于南方,與全球沉降的緯度分布一致。
3)新疆北部環(huán)境中25%-45%的钚來源于前蘇聯(lián)核武器試驗區(qū)域沉降,但人工放射性整體水平依然處于全球本底水平。
4)我國環(huán)境129I主要來源于歐洲核燃料后處理廠排放的長距離擴散,西風環(huán)流是將其從歐洲傳輸至我國的主要動力,我國南方地區(qū)129I主要是通過西風環(huán)流和東亞冬季風作用,將擴散至我國北方的歐洲核后處理廠129I傳輸至南方的結(jié)果。
項目成果提升了我國環(huán)境樣品中129I、90Sr、236U、241Am和Pu同位素等的分析能力,促進了我國環(huán)境放射化學(xué)、環(huán)境輻射監(jiān)測等領(lǐng)域的發(fā)展,理清了我國環(huán)境人工放射性的水平、分布、來源及其時間變化,為反擊境外反華勢力攻擊和抹黑提供了堅實數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?;诜派湫院怂氐沫h(huán)境記錄,在大氣污染物長距離擴散、黃土高原土壤侵蝕、我國近海水團運動等環(huán)境過程示蹤研究方面獲得了一系列成果,為放射性核素的環(huán)境行為特征研究提供了寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。
項目資助標注的學(xué)術(shù)論文累計52篇,其中SCI論文45篇。項目負責人先后獲得國家自然科學(xué)基金、中科院重點部署項目、中科院先導(dǎo)B、生態(tài)環(huán)境部大氣污染專項等多項項目資助。項目共培養(yǎng)14名研究生,一批年輕職工入選中科院青促會會員、中核集團“菁英人才”和山西省“三晉英才”,得到了職稱晉升并成長為人工放射性核素放化分析及環(huán)境示蹤領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)能手和領(lǐng)軍人才。
項目建立的環(huán)境放射性信息服務(wù)平臺
我國表層土壤中235U/238U原子比值空間分布特征
我國部分近海表層海水129I濃度空間分布特征