《美国上世纪60多次核试验对环礁的长期放射性污染调查》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2017-11-30
  • 科学家们发现,1946年到1958年间,美国在太平洋Marshall岛环礁的泻湖中进行的66次核试验致使放射性物质至今挥之不去。

    Bikini和Enewetak环礁的放射性水平在核试验结束后的几十年中曾被广泛关注,但最近的研究工作相对较少。伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的一个科学家小组报告说,放射性铯和钚的含量自20世纪70年代以来一直有所减少,但这些元素仍然会从海底沉积物和泻湖水域向太平洋释放。

    WHOI的科学家小组利用海绵管收集器收集了来自泻湖底的沉积物和泻湖水域的样本,分析了这些样品的放射性铯和钚的含量。研究发现,泻湖水体中的钚含量比太平洋周边要高100倍以上,而放射性铯含量高约两倍。该研究结果已发表在2017年10月30日的《Science of the Total Environment》杂志上。值得注意的是,这些放射性物质浓度目前并没有超过美国和国际水质标准。

    为了确定泻湖水域中这些放射性核素的来源,WHOI的科学家们测量了从岛屿渗入的地下水中进入海洋的放射性物质的数量和流量,并首次测量了镭的同位素,以确定地下水从陆地流入海洋的速度和速度。

    他们发现地下水的放射性相对较。Runit岛上存在一个350英尺宽的巨大混凝土盖,覆盖了11.1万立方码的放射性土壤,由美国政府在二十世纪七十年代后期建造,旨在遏制核试验污染。通过与日本福岛第一核电站事故的污染情况(铯含量最高)进行对比,发现环礁中的研究重点应放在钚上,因为钚的含量非常高。

    该项研究涉及到的马绍尔群岛共和国,是由29个隶属比基尼和埃尼威托克环礁的小岛构成的岛屿国家,其面积相当于华盛顿特区。而对于那些在试验之前撤离的原住民的回迁来说,该研究意义重大,因为至今那些岛民只被允许返回Enewtak环礁的一个小岛。

  • 原文来源:;http://www.whoi.edu/news-release/radioactivity-lingers-from-1946-1958-nuclear-bomb-tests
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    • 编译者:郭文姣
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    • 最新研究发现,20世纪核试验释放到大气中的放射性碳已经到达海洋的最深处。 AGU杂志《地球物理研究快报》上的一项新研究发现,在地球海沟(包括马里亚纳海沟,海洋最深的地方)的甲壳类动物肌肉组织中进行的核弹试验,首次发现了放射性碳的证据。 自20世纪50年代末以来,海洋表面的生物已经将这种“炸弹碳”吸收到构成它们身体的分子中。这项新的研究发现,深海海沟中的甲壳类动物以这些有机物为食,当这些有机物落入海底时。该研究的作者称,研究结果表明,人类污染可以迅速进入食物网,并进入深海。 “尽管海洋循环需要数百年的时间才能将含有炸弹(碳)的水带到最深的海沟,但食物链的速度要快得多,”中国科学院地球化学家、这项新研究的主要作者王宁说。 ”有一个很强的表面和底部之间的相互作用,生物系统,和人类活动会影响生物系统甚至下降到11000米,所以我们需要小心我们的未来行为,“说太阳和地球化学家,中国科学院在青岛,中国,这项新研究的作者之一。“这是意料之外的,但也是可以理解的,因为它受到食物链的控制。” 作者说,这些结果还有助于科学家更好地理解生物是如何适应深海营养不良的环境的。他们研究的甲壳类动物由于新陈代谢极其缓慢,寿命出奇地长,作者怀疑这可能是对生活在这种贫困和恶劣环境的适应。 建立放射性粒子 碳-14是一种放射性碳,是宇宙射线与大气中的氮相互作用时自然生成的。碳14的含量远低于非放射性碳,但科学家可以在几乎所有生物体中检测到它,并利用它来确定考古学和地质学样本的年龄。 在20世纪50年代和60年代进行的热核武器试验中,当核弹释放的中子与空气中的氮发生反应时,大气中的碳-14含量增加了一倍。这种“炸弹碳”的含量在20世纪60年代中期达到顶峰,然后随着大气核试验的停止而下降。到20世纪90年代,大气中的碳14水平已经比测试前的水平下降了20%左右。 这颗炸弹的碳很快就从大气中掉了出来,混进了海洋表面。自那以后的几十年里,海洋生物一直在使用炸弹碳在细胞内构建分子,科学家们在炸弹试验开始后不久就发现,海洋生物体内的碳14含量有所上升。 海底的生命 海洋最深的部分是hadal海沟,这些区域的海底在海平面以下超过6公里(4英里)。当一个板块俯冲到另一个板块之下时,这些区域就形成了。生活在这些沟壑中的生物必须适应强烈的压力、极度的寒冷、缺乏光照和营养。 在这项新的研究中,研究人员想用炸弹碳作为hadal沟中有机物质的示踪剂,以便更好地了解那里的生物。王和她的同事分析了2017年从热带西太平洋的马里亚纳、穆萨和新不列颠海沟收集到的片脚类动物。片脚类动物是一种小型甲壳类动物,生活在海洋中,以捕食死去的生物或海洋碎屑为食。 令人惊讶的是,研究人员发现,片脚类动物肌肉组织中的碳14含量远高于深海有机物中的碳14含量。然后,他们分析了两脚类动物的肠道含量,发现这些含量与从太平洋表面采集的有机物质样本中估计的碳14含量相符。这表明,片脚类动物有选择地以从海洋表面掉落到海底的碎屑为食。 适应深海环境 新的发现使研究人员能够更好地了解生活在hadal沟中的生物体的寿命,以及它们是如何适应这种独特的环境的。 有趣的是,研究人员发现,生活在这些海沟中的片脚类动物比生活在较浅水域的同类动物长得更大,寿命更长。生活在浅水区的片脚类动物通常活不到两年,它们的平均长度可达20毫米(0.8英寸)。但研究人员在深海沟中发现了有10多年历史的片脚类动物,它们的体长可达91毫米(3.6英寸)。 该研究的作者怀疑,片脚类动物的巨大体型和长寿可能是它们进化到生活在低温、高压和有限食物供应环境中的副产品。他们怀疑这些动物新陈代谢缓慢,细胞周转率低,这使得它们能够长时间储存能量。长寿命也表明污染物可以在这些不寻常的生物体中进行生物积累。 王说:“除了物质主要来自地表,与年龄相关的生物积累也增加了这些污染物的浓度,给这些最偏远的生态系统带来了更多的威胁。” 密歇根大学(University of Michigan)地球与环境科学副教授罗丝·科里(Rose Cory)在一封电子邮件中说,这项新研究表明,深海海沟并非与人类活动隔绝。科里没有参与这项新研究。她补充说,研究表明,通过使用“炸弹”碳,科学家可以探测到人类活动在最遥远、最深的海洋深处的指纹。 科里说,研究人员还用“炸弹”碳来表明,这些生物的主要食物来源是表层海洋中产生的碳,而不是附近沉积物中沉积的局部碳。她补充说,这项新研究还表明,深沟中的片脚类动物已经适应了深沟中的恶劣环境。 科里说:“这里真正新颖的不仅是表层海洋的碳可以在相对较短的时间内到达深海,而且表层海洋产生的‘年轻’碳正在为最深海沟中的生命提供燃料或维持。” ——文章发布于2019年5月8日
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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
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    • 2011年,日本东北部的大地震和海啸摧毁了福岛第一核电站,并引发了放射性物质泄漏。目前,除了距离关闭的核电站最近的水域外,其他水域的辐射水平已经下降到安全水平。如今,虽然在一些水域里捕获的鱼类和其他海鲜的辐射水平符合日本对放射性污染的严格限制, 但新的危险仍然存在,那就是发电厂周围陆地上储存污染废水的储罐的数量每天都在增加。8月7日发表在《科学》(Science)期刊上的一篇文章对这些储罐中所包含的许多放射性元素进行了分析,并建议需要做更多工作来了解从储存罐中的废水排放到海洋中的潜在风险。 自2011年以来,美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的海洋化学家Ken Buesseler一直在研究福岛辐射污染在太平洋的扩散情况。当年6月,他领导了一个研究小组开展第一次国际考察,研究核反应堆中产生的两种铯元素(Cs-134和Cs-137)放射性物质进入日本附近黑潮的早期路径。他还在美国和加拿大建立了一个监测网络,帮助监测放射性物质移动到北美太平洋海岸的情况。 现在,Buesseler教授更关心的是福岛核电站旧址上的1000多个贮水池,这些贮水池装满了地下水和冷却水,这些水由于接触了反应堆及其保护外壳而受到了辐射污染。复杂的清洗程序已经能够清除许多放射性同位素,而转移反应堆周围地下水流量也大大降低了每天处理的受污染水的数量(低于200吨),导致贮水池将在不久的将来被填满,导致一些日本官员建议将处理过的水直接排放到海洋中为更多的污水腾出空间。 在处理过的污水中,有一种放射性同位素仍然处于最高水平,而且会被释放出来,那就是氚(T)。T是氢(H)的一种同位素,几乎不可能被移除,因为它已经成为水分子的一部分。然而,T的半衰期相对较短。处理后的废水中残留的同位素包括C-14、Co-60和Sr-90。这些同位素和其他残留的同位素都需要更长的时间才能衰变,而且它们对海底沉积物和鱼类等海洋生物的亲和性更强,这意味着它们对人类和环境的潜在危害可能比氚要长得多,而且危害的方式也比T复杂得多。 Buesseler教授表示,目前对废水储罐中的T的关注忽视了废水中其他放射性同位素的存在。这是一个困难的问题,但它是可以解决的。第一步是清理那些留在水箱里的放射性污染物,然后根据剩余的污染物制定计划。任何涉及海洋排放的方案都需要独立的组织来追踪监测海水、海底和海洋生物中所有潜在的污染物。海洋的健康以及无数人的生计,都依赖于这一问题的正确处理。 (刁何煜 编译)