日本福島核污染水排海引起了國際社會的廣泛關注。理清和預測福島核污染水海洋擴散過程是科學應對其環境輻射風險的關鍵之一。發生于2011年3月11日的日本福島核事故是迄今為止對海洋環境影響最大的核事故。福島核事故釋放了大量的水溶性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。研究福島來源放射性銫的海洋擴散過程可以示蹤和預測福島核污染水在北太平洋及其邊緣海的海洋擴散過程。

中國科學院地球環境研究所侯小琳研究員團隊利用2011年以來福島核事故釋放的放射性銫在西北太平洋的分布分析了放射性銫隨黑潮延伸體、較重的中部模態水（D-CMW）、較輕的中部模態水（L-CMW）和北太平洋副熱帶模態水（STMW）向東北太平洋、副熱帶西北太平洋、我國海域和日本海等海域擴散的路徑、層位變化和時間尺度（圖1），系統論述了其在北太平洋及其邊緣海的海洋擴散模式。

（一）鑒于福島核污染水長期液態排放特點和黑潮延伸體強流屏障效應，與福島核事故時STMW攜帶的放射性物質相比，福島核污染水來源放射性物質被STMW攜帶的比重可能會降低。因此，除了關注STMW，位于黑潮延伸體北部的CMW對核污染水向副熱帶西北太平洋及其邊緣海傳輸的貢獻不容忽視，未來應加強CMW跨黑潮延伸體傳輸的關鍵途徑（渦旋傳輸、長距離運移潛沉后向副熱帶順時針平流傳輸）及其經向空間范圍研究。（二）由于福島核污染水中短壽命134Cs在儲存和擴散過程中很快衰變殆盡，建議使用長壽命135Cs及135Cs/137Cs比值替代134Cs甄別和定量解析福島核污染水源項，同時加強福島核污染水中這些關鍵放射性核素及其“指紋”比值的高精度分析技術研究。（三）重視關鍵海流和海峽通道的連續監測和海洋核污染源項解析（圖2），并注重開展監測與邊緣海區域環流動力學、高分辨率數值模擬相結合的多學科交叉研究，以期以較低的經濟成本和人力資源及時捕捉、評估和應對福島核污染水入侵。這些研究為科學應對福島核污染水排海提供了啟示和工作方向。

該成果近期發表在《中國科學：地球科學》中英文版上。中國科學院地球環境研究所博士研究生和西安地球環境創新研究員助理研究員張通為第一作者，侯小琳研究員為通訊作者。該研究由國家自然科學基金項目、中國科學院重點部署項目、中國科學院國際合作局所級中外聯合研究單元項目等共同資助完成。

張通, 侯小琳*, 范煜坤. 2025. 福島核事故源放射性銫海洋擴散研究進展及其對福島核污染水排海應對的啟示. 中國科學: 地球科學, 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

圖1 2011~2021年福島核事故源放射性銫在北太平洋及其邊緣海傳輸

圖2 針對福島核污染水排放影響評估的海洋環境監測站位布局建議