中科院研究揭示福岛核污染水扩散路径与监测方案

中科院研究揭示福岛核污染水扩散路径与监测方案

引用

中国科学院

1.

https://ieexa.cas.cn/news/kydt/202502/t20250208_7525529.html

日本福岛核污染水排海问题自提出以来就引发了全球关注。中国科学院地球环境研究所侯小琳研究员团队通过放射性铯示踪技术，对福岛核污染水在北太平洋及其边缘海的扩散过程进行了系统研究，为科学应对核污染水排海提供了重要参考。

日本福岛核污染水排海引起了国际社会的广泛关注。理清和预测福岛核污染水海洋扩散过程是科学应对其环境辐射风险的关键之一。发生于2011年3月11日的日本福岛核事故是迄今为止对海洋环境影响最大的核事故。福岛核事故释放了大量的水溶性134Cs（半衰期2.06年）和137Cs（半衰期30.17年），其中部分直接排入海洋。研究福岛来源放射性铯的海洋扩散过程可以示踪和预测福岛核污染水在北太平洋及其边缘海的海洋扩散过程。

中国科学院地球环境研究所侯小琳研究员团队利用2011年以来福岛核事故释放的放射性铯在西北太平洋的分布分析了放射性铯随黑潮延伸体、较重的中部模态水（D-CMW）、较轻的中部模态水（L-CMW）和北太平洋副热带模态水（STMW）向东北太平洋、副热带西北太平洋、我国海域和日本海等海域扩散的路径、层位变化和时间尺度（图1），系统论述了其在北太平洋及其边缘海的海洋扩散模式。

图1 2011~2021年福岛核事故源放射性铯在北太平洋及其边缘海传输

研究团队提出了以下重要发现和建议：

1. 黑潮延伸体与中部模态水的作用：鉴于福岛核污染水长期液态排放特点和黑潮延伸体强流屏障效应，与福岛核事故时STMW携带的放射性物质相比，福岛核污染水来源放射性物质被STMW携带的比重可能会降低。因此，除了关注STMW，位于黑潮延伸体北部的CMW对核污染水向副热带西北太平洋及其边缘海传输的贡献不容忽视，未来应加强CMW跨黑潮延伸体传输的关键途径（涡旋传输、长距离运移潜沉后向副热带顺时针平流传输）及其经向空间范围研究。

2. 放射性核素监测建议：由于福岛核污染水中短寿命134Cs在储存和扩散过程中很快衰变殆尽，建议使用长寿命135Cs及135Cs/137Cs比值替代134Cs甄别和定量解析福岛核污染水源项，同时加强福岛核污染水中这些关键放射性核素及其“指纹”比值的高精度分析技术研究。

3. 监测与研究建议：重视关键海流和海峡通道的连续监测和海洋核污染源项解析（图2），并注重开展监测与边缘海区域环流动力学、高分辨率数值模拟相结合的多学科交叉研究，以期以较低的经济成本和人力资源及时捕捉、评估和应对福岛核污染水入侵。

图2 针对福岛核污染水排放影响评估的海洋环境监测站位布局建议

这些研究为科学应对福岛核污染水排海提供了重要启示和工作方向。研究成果已发表在《中国科学：地球科学》中英文版上。

参考文献

• 张通,侯小琳*,范煜坤. 2025.福岛核事故源放射性铯海洋扩散研究进展及其对福岛核污染水排海应对的启示.中国科学:地球科学, 55,https://doi.org/10.1360/SSTe-2024-0148
• Zhang T, Hou X*, Fan Y. 2025. Marine dispersion of Fukushima-derived radiocesium in the North Pacific and its implications. Science China Earth Sciences, 68,https://doi.org/10.1007/s11430-024-1471-5

本文原文来自中国科学院网站