中国海岸带239Pu，240Pu，241Pu分布特征及物源示踪

Manmade radionuclides of plutonium were used for the raw material of weapon and nuclear power. The major parts of plutonium in the environment were released form the atmospheric nuclear weapon tests. The atomic ratios of plutonium of 240Pu/239Pu and 241Pu/239Pu were important identifications to trace the sources of the radionuclides. This study chose the typical inner bays, estuaries and tidal flats as study areas, using capillary electrophoresis (CE) combined with a high resolution double-focusing sector field inductively coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS), to quantitative analyze and simulation the content of 239Pu, 240Pu, 241Pu, the atomic ratio of 240Pu/239Pu and 241Pu/239Pu, the speciation of Pu(III,IV,V,VI) and the bioavailability of plutonium in the nearshore sediments, sea waters, suspended solids, main fishes and typical vegetation at the coastal areas of the Bohai, Yellow Sea, East China Sea and South China Sea. Integrated the complex ocean currents and sedimentation dynamics of the coastal areas, the distribution patterns, connectivity between oceans, the different sources and inventories, the whole transport and migration characteristics and tracers implications of plutonium in the China coastal areas were evaluated.

人工放射性核素Pu主要用于核武器和核电站的原材料，环境中Pu主要来源于大气核武器试验，其同位素比值240Pu/239Pu和241Pu/239Pu具有确定Pu来源的重要功能。本项研究选择中国渤海、黄海、东海和南海海岸带中几个典型的海湾、河口和潮滩为研究区，使用毛细管电泳和高分辨率质谱联用的方法(CE-ICP-MS)，对海岸带沉积物、悬浮物、水体、主要鱼类生物和典型植被中放射性核素239Pu，240Pu，241Pu的含量、240Pu/239Pu与241Pu/239Pu同位素比值，Pu(III,IV,V,VI)的核素种态，以及沉积物中Pu的生物可利用程度、进行精确定量与模拟分析，并结合海岸带复杂洋流传输的类型和沉积环境分析中国海岸带不同环境物质中239Pu，240Pu，241Pu同位素的分布特征、之间的关联性，Pu在中国海岸带的整体迁移特征和物源示踪意义，Pu在各海域内的来源、比率及通量特征等。

本项目在研究中国海岸带环境中Pu的迁移特征的基础上，构建了一个在核事故发生后的场景，被释放的放射性核素在海岸带内最终的迁移趋势是什么？流域内的放射性核素污染通过河流传输进入河口，其最终迁移趋势是什么？由于海岸带的复杂环境，什么样的岸线容易形成放射性核素的“汇”？如海湾、潮滩湿地等区域，这些放射性核素的“热点”污染区域在核素的转化过程中扮演着什么样的角色？释放进入海洋带的放射性污染在环境中分布所需要的平衡时间？中国海岸带内万一有核电站或是其他核事故释放了放射性污染，核应急管理的对应及评估策略现在已经完备了吗？中国海岸带内各种来源的放射性核素的同位素特征和通量变化特征明显吗？.提出了今后海岸带放射性核素Pu的研究重点：建立中国近海海岸带的放射性核素Pu的指纹特征的数据库，利用Pu同位素的指纹特征，判别Pu污染来源和扩散特征，研究Pu的指纹特征的演变历史与各阶段特征，确定近几十年来中国海岸带内Pu的指纹特征变化的时空特征与驱动机制；利用耦合模型模拟海岸带的核素迁移的过程，通过模拟中国海岸带放射性核素Pu的传输以及陆海交互作用下的核素Pu的迁移分布，来预测未来核工业发展和核污染情况发生等场景下的海陆Pu传输变化情景和通量特征；构建自然与人文驱动机制的放射性核素Pu的综合模型，模拟不同量级的突发核事故影响下的中国沿海地区甚至内陆地区的放射性污染扩散情景，针对不同情景提出有效减缓污染扩散、疏散污染区群众、减小经济损失等应急措施。