董宇辰，秦松，陳柯旭，劉正一，孫平，莊龍傳*

(1.中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所，山東 煙臺(tái) 264003；2. 煙臺(tái)大學(xué) 海洋學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264003；3. 青島市中心醫(yī)院，山東 青島 266042)

人工放射性核素是指由于人類(lèi)活動(dòng)進(jìn)入環(huán)境的放射性核素，是全球核污染的根源。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，隨著核能的不斷開(kāi)發(fā)和核技術(shù)的廣泛應(yīng)用，地球一直受到不同程度和類(lèi)型的人工放射性核素污染[1]，而覆蓋了超過(guò)2/3地球表面的海洋，則成為通過(guò)大氣和水體彌散到環(huán)境中的人工放射性核素的主要?dú)w宿[2-3]。然而，人工放射性核素入海不僅會(huì)提高海水、海洋沉積物中的放射性本底水平，還會(huì)被海洋生物吸收積累，通過(guò)洄游或漂流將核污染物質(zhì)帶到非污染海區(qū)，并經(jīng)食物鏈作用，在海洋魚(yú)類(lèi)等高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物中富集放大，最終威脅全人類(lèi)的健康[4-5]，故引發(fā)全世界的廣泛關(guān)注。

早在20世紀(jì)50年代，核技術(shù)的相對(duì)不成熟使得核泄漏事件在較早開(kāi)發(fā)利用核能的西歐國(guó)家[6]、蘇聯(lián)[7]和美國(guó)[8]時(shí)有發(fā)生。1986年，蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故是人類(lèi)核設(shè)施發(fā)生的最大一次核事故，造成了規(guī)模空前的核泄漏并引起全球各領(lǐng)域科學(xué)家普遍關(guān)注。其中，核泄漏對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響最為引人關(guān)注，且主流觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為其會(huì)造成難以消解的長(zhǎng)期污染并威脅人類(lèi)健康[9-11](圖1)。切爾諾貝利事故釋放的100 PBq137Cs中，約有2/3沉積在蘇聯(lián)境外[12]，其中也有很大一部分直接流向了海洋，比如受污染最嚴(yán)重的波羅的海一直是東北大西洋新流入137Cs的主要來(lái)源[13]。

21世紀(jì)前10年，隨著切爾諾貝利核事故受關(guān)注度的逐漸消退，科學(xué)界對(duì)核泄漏的研究熱度和警惕性略有下降[14-15](圖1)。2011年3月，日本福島第一核電站核事故導(dǎo)致大量放射性物質(zhì)直接入海，對(duì)整個(gè)北半球[16]，甚至部分南半球地區(qū)[17]海洋環(huán)境產(chǎn)生影響，是迄今為止最為嚴(yán)重的海洋放射性核污染事故。這次事故再一次使人們清醒地認(rèn)識(shí)到核能開(kāi)發(fā)潛力雖然巨大，但同時(shí)其為全球自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)和嚴(yán)重危害不容小覷[18-20](圖1)。相較于切爾諾貝利核事故發(fā)生后關(guān)注熱點(diǎn)集中于人工放射性核素的陸地和大氣排放，福島核泄漏入海事件使得通過(guò)海洋排放途徑的核污染得到充分重視[21-23]。

長(zhǎng)期以來(lái)，由于海洋監(jiān)測(cè)的復(fù)雜性，海洋排放相對(duì)于大氣和陸地排放的研究較少。目前，國(guó)內(nèi)外已有的實(shí)驗(yàn)室放射性測(cè)試和野外調(diào)查研究多以小型哺乳動(dòng)物[24-25]、淡水魚(yú)[26-27]、植物[28]和鳥(niǎo)類(lèi)[29-30]為研究對(duì)象，而全世界的核電站總體上沿海集聚的布局明顯，同時(shí)受切爾諾貝利核電站和福島核電站事故的影響，國(guó)際社會(huì)愈加重視核輻射對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)等海洋生物的放射損傷效應(yīng)，及其可能對(duì)生物體生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和遺傳等生物學(xué)特征造成的嚴(yán)重影響[31]。海洋魚(yú)類(lèi)作為人類(lèi)重要食物來(lái)源，會(huì)通過(guò)表面吸附、體內(nèi)吸收等多種方式富集人工放射性核素，存在最終威脅人類(lèi)健康的可能性[32]。

為了厘清當(dāng)今核能沿海開(kāi)發(fā)熱潮下人工放射性核素的入海途徑、擴(kuò)散遷移方式，及其在海洋魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的富集、分布和放射損傷效應(yīng)，本文對(duì)國(guó)內(nèi)外人工放射性核素的研究進(jìn)展進(jìn)行了回顧和綜述，以期為海洋核污染的全球治理提供科學(xué)參考。

檢索自Science Direct Database; 關(guān)鍵詞為放射性核素、切爾諾貝利、福島。Retrieved from Science Direct Database; key words are ridionuclide，Chernobyl and Fukushima.圖1 人工放射性核素的相關(guān)國(guó)際公開(kāi)發(fā)表期刊論文與著作數(shù)量及研究領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)Fig.1 Statistics of number and research field of internationally published periodical articles and chapters related to artificial radionuclides

1 全球沿海核電站鄰近重要漁場(chǎng)

能源問(wèn)題是國(guó)家最重要的戰(zhàn)略安全問(wèn)題。面對(duì)全球性的化石能源枯竭和溫室效應(yīng)，積極發(fā)展核電已成為很多國(guó)家優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)的選擇。截至2020年底，全球共有442臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行，分布于35個(gè)國(guó)家，核電裝機(jī)近4.0×108kW，另有52臺(tái)機(jī)組在建，裝機(jī)約5.4×107kW[33]。核電站作為有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)工程，其建設(shè)也仰賴(lài)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，核能計(jì)劃的啟動(dòng)時(shí)機(jī)往往選在電力消費(fèi)高增長(zhǎng)期，而能夠獨(dú)立發(fā)展核電項(xiàng)目的國(guó)家，通常都是科技發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)繁榮和政治穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)體[34]。

國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)將世界核電站廠(chǎng)址按濱海、濱河和濱湖劃分為三大類(lèi)[33]。其中，全世界有接近1/2的核電站選址位于河口近海、水資源較豐富和稀釋彌散條件較好的濱海河段范圍[35]；而內(nèi)陸核電站也通常依托水資源豐富的主要入海徑流水系(圖2)。因此，鄰近海域海水、海洋生物和海洋沉積物成為人工放射性核素的主要媒介及最終歸宿[36]。目前在運(yùn)行的絕大多數(shù)核電機(jī)組都位于北半球溫帶地區(qū)(約占85%)，且集聚于西北太平洋、西北大西洋和東北大西洋沿岸(圖2)。值得注意的是，這些核電設(shè)施高密度區(qū)鄰近世界主要海洋漁場(chǎng)——北海道漁場(chǎng)、北海漁場(chǎng)和紐芬蘭漁場(chǎng)等，這些海域受寒流、暖流交匯帶來(lái)的豐富營(yíng)養(yǎng)鹽和餌料生物滋養(yǎng)，并以盛產(chǎn)重要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)著稱(chēng)[37-39]。

基于這一事實(shí)，國(guó)內(nèi)外許多科學(xué)家致力于探究這一地理區(qū)位上的耦合所帶來(lái)的潛在生態(tài)和食品健康威脅。Martin等[40](1989年)在切爾諾貝利事故發(fā)生后的幾個(gè)月里，研究了放射性核素137Cs、134Cs、106Ru、103Ru和110mAg在蘇格蘭北部海域海藻和軟體動(dòng)物中的累積，指出海綿等海洋生物可以作為監(jiān)測(cè)放射性污染的生物指示物。1994年3—4月，日本、朝鮮和俄羅斯聯(lián)合考察隊(duì)，在東海和日本海傾倒放射性廢物后，對(duì)傾倒地點(diǎn)附近海水樣品中人工放射性核素進(jìn)行了測(cè)量，以評(píng)估東海/日本海的放射性污染[41]。Tateda等[4](2013年)利用動(dòng)態(tài)生物艙模型模擬了福島南部沿海生物群中的放射性Cs水平，發(fā)現(xiàn)無(wú)脊椎動(dòng)物、底棲魚(yú)類(lèi)和捕食性魚(yú)類(lèi)中137Cs的最大濃度分別出現(xiàn)在4月下旬、5月下旬和7月下旬，其來(lái)源主要是核電站的137Cs污染物的直接泄漏。同樣在該海域，Miyazawa等[42](2012年)用三維洋流作用下的平流擴(kuò)散輸運(yùn)方程模擬了2011年3月21日—5月6日福島第一核電站直接排放的人工放射性核素中137Cs的擴(kuò)散，表明4月份人工放射性核素隨洋流從陸架區(qū)擴(kuò)展到開(kāi)闊海域，5月份沿黑潮延伸鋒向東遷移?？梢?jiàn)，在全球核電站鄰近世界各大重要漁場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)背景下，一旦發(fā)生事故，其結(jié)果往往對(duì)附近海域，甚至大洋中的魚(yú)類(lèi)等海洋生物產(chǎn)生直接威脅。在核電站建設(shè)的前期選址工作中，如何評(píng)估權(quán)衡核電站的自然條件需求與天然漁場(chǎng)的生態(tài)安全需求的利益風(fēng)險(xiǎn)矛盾，是一個(gè)值得深入探討的議題。

本圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站GS(2016)1611號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地圖為底圖制作，底圖邊界無(wú)修改。The figure is based on the standard map GS(2016)1611 in the standard map service website of Ministry of Natural Resources of the People’s Republic of China, with no modifications of the boundaries in the standard map.圖2 世界核電站和主要漁場(chǎng)分布圖Fig.2 Distribution of nuclear power plants and major fishing grounds in the world

2 人工放射性核素在海洋中的遷移擴(kuò)散及其在魚(yú)體內(nèi)的富集與分布

2.1 海洋中人工放射性核素的來(lái)源

海洋中不同人工放射性核素由于來(lái)源及環(huán)境行為不同，其含量水平也差異較大(表1)[43]。目前，經(jīng)歷了四代核電技術(shù)的開(kāi)發(fā)改進(jìn)，核電站的建設(shè)已致力于滿(mǎn)足安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展、極少?gòu)U物生成、燃料增殖低風(fēng)險(xiǎn)和防止核擴(kuò)散等基本要求[44]。正常運(yùn)行的核電，其污染物的產(chǎn)生、處理和排放都能得到有效控制，對(duì)環(huán)境幾乎不產(chǎn)生影響[45]。然而，切爾諾貝利和福島核事故暴露了核設(shè)施在自然災(zāi)害和人為疏忽面前的脆弱性，意外核事故導(dǎo)致的泄漏已成為海洋核污染的一個(gè)主要來(lái)源。

一旦核電站發(fā)生嚴(yán)重事故，空氣中放射性粒子先會(huì)隨著煙羽進(jìn)行抬升，因大氣湍流開(kāi)始擴(kuò)散，再分別通過(guò)重力作用和雨水作用形成干、濕沉降入海；另外，放射性液體流出物會(huì)隨著核泄漏和核傾倒直接排放入海，或者在沒(méi)有煙羽抬升的情況下，空氣中的可溶性核素會(huì)在接近水面時(shí)被水體大量吸收[46](圖3)。入海的人工放射性核素通過(guò)海水?dāng)U散、生物攝食、動(dòng)物洄游、食物鏈傳遞和顆粒沉降等方式在近海乃至遠(yuǎn)處大洋各介質(zhì)中發(fā)生遷移，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成污染[36]。

表1 海洋中人工放射性核素的來(lái)源Tab.1 Sources of artificial radionuclides in the ocean

圖3 核事故后人工放射性核素的主要遷移擴(kuò)散路徑Fig.3 Main migration and diffusion paths of artificial radionuclides after nuclear accidents

2.2 海洋中人工放射性核素的遷移擴(kuò)散

在人工放射性核素入海后的前幾個(gè)月，本地海域的放射性濃度會(huì)非常高，并在海水、沉積物、生物之間發(fā)生遷移。隨著時(shí)間的推移，一部分人工放射性核素在本地沉積，并進(jìn)入本地食物鏈，在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞，隨著食物鏈逐漸富集放大[47]；另一部分人工放射性核素則會(huì)隨著洋流和海洋魚(yú)類(lèi)的洄游行為擴(kuò)散至其他海域[48]。

在人工放射性核素向外海域擴(kuò)散的過(guò)程中，可以發(fā)生稀釋作用，魚(yú)體的生長(zhǎng)和人工放射性核素的衰變，可以降低放射性活度，最終使外海域放射性照射量水平降低。但部分人工放射性核素如137Cs、90Sr等具有較長(zhǎng)的半衰期[3,49]，雖然長(zhǎng)時(shí)間遷移會(huì)降低放射性的活度，但對(duì)人工放射性核素的聚集影響卻很小。由于半衰期長(zhǎng)，微量的核素所產(chǎn)生的電離輻射也可能憑借魚(yú)類(lèi)等洄游生物被引入其他海區(qū)的食物網(wǎng)并長(zhǎng)期存在[50]。如2011年8月在美國(guó)加利福尼亞海域捕獲的太平洋藍(lán)鰭金槍魚(yú)中檢出了來(lái)自日本福島核反應(yīng)堆的放射性同位素[50]。Madigan等[51]研究表明，類(lèi)似金槍魚(yú)等高度洄游的海洋物種攜帶人工放射性核素穿越太平洋的速度超過(guò)風(fēng)或洋流。因此，未來(lái)補(bǔ)充對(duì)攜帶人工放射性核素海洋魚(yú)類(lèi)洄游模式的研究十分重要，每當(dāng)水體中發(fā)生放射性廢物處置或泄漏時(shí)，都應(yīng)該考慮魚(yú)類(lèi)的洄游。

不同種類(lèi)的人工放射性核素在海洋中的遷移有其不同歸宿。其中，90Sr在海洋中分布的區(qū)域性較強(qiáng)，且在垂直分布上90Sr能夠滲入到一定的深度，并最終埋沒(méi)于深底泥土中。另外，淺海沉積物中穴居動(dòng)物的活動(dòng)也能造成90Sr的垂直運(yùn)動(dòng)[52]。Sr的化學(xué)性質(zhì)與Ca相似，極易沉積于貝類(lèi)的外殼、魚(yú)類(lèi)的鱗片與骨骼中[36]。

137Cs在海水中以離子態(tài)的形式存在，且易與黏土性物質(zhì)結(jié)合，海底沉積物是其最終歸宿[53]。137Cs在海水中的主要分布規(guī)律與90Sr非常類(lèi)似，但在近岸時(shí)需做具體分析[36]。110Ag雖廣泛存在于自然界且易被海洋魚(yú)類(lèi)吸收，但因其在水體中的含量甚微且半衰期短而長(zhǎng)期未被重視[54]。氚水(HTO)是氚(3H)的主要存在形式，其性質(zhì)與水相同，在進(jìn)入海洋后直接進(jìn)入海洋生態(tài)系統(tǒng)，并迅速影響整個(gè)生態(tài)環(huán)境[52]。氚在海水中主要以離子狀態(tài)存在，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律主要受水文因素的影響[52]。底質(zhì)對(duì)氚的積累以吸濕性水氚為主，結(jié)晶水氚含量較低；海洋魚(yú)類(lèi)各組織器官對(duì)氚的積累以自由水氚為主，結(jié)合態(tài)氚含量較低[55]。

2.3 海洋魚(yú)類(lèi)體內(nèi)人工放射性核素的富集

有研究表明，海洋魚(yú)類(lèi)積累人工放射性核素的主要方式是攝食，而不是外部滲透，這在底棲魚(yú)類(lèi)中表現(xiàn)得尤為明顯[49]。以Cs為例，2012—2016年對(duì)福島核電站近海的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在各類(lèi)大型底棲動(dòng)物中，魚(yú)類(lèi)的134Cs和137Cs活度濃度顯著高于無(wú)脊椎動(dòng)物，且魚(yú)胃含物中的活度濃度與肌肉組織中的活度濃度顯著相關(guān)，這表明攝食被污染的獵物是造成底棲魚(yú)類(lèi)持續(xù)污染的主要原因[56]。多項(xiàng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，放射性Cs在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)魚(yú)類(lèi)中有“延遲積累”現(xiàn)象，說(shuō)明人工放射性核素是隨食物鏈次第向更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)富集的[56-57]。值得注意的是，同種或相近營(yíng)養(yǎng)級(jí)中，攝食和代謝更旺盛的魚(yú)類(lèi)個(gè)體通常對(duì)人工放射性核素表現(xiàn)出更強(qiáng)的富集作用[58-59]。Schulte等[60]研究歐洲鰈Pleuronectesplatessa的放射性Cs攝取量與體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，與大規(guī)格魚(yú)相比，小規(guī)格魚(yú)單位體質(zhì)量吸收的放射性Cs濃度要高得多。Smith等[61]的研究也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果。在全球經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)多分布于近岸河口，以及魚(yú)類(lèi)資源整體呈小型低齡化的趨勢(shì)下[62]，這些信息對(duì)于管理和養(yǎng)護(hù)可能受到放射性污染影響的漁業(yè)尤為重要。眾所周知，較小的個(gè)體較其成體具有較高的代謝率，因此，需要進(jìn)一步研究，以確定人工放射性核素的積累是否與代謝率有關(guān)。

2.4 海洋魚(yú)類(lèi)體內(nèi)人工放射性核素的分布

不同人工放射性核素在海洋魚(yú)類(lèi)體內(nèi)各器官組織的分布規(guī)律不同，且不同魚(yú)種的器官組織與特定人工放射性核素的結(jié)合能力也有區(qū)別(表2)。以137Cs和90Sr為例，肌肉和內(nèi)臟器官(胃腸道、肝、腎等)一般是海洋魚(yú)類(lèi)富集137Cs的主要器官；而親骨性的90Sr則通常靶向富集于骨骼等[49]。劉廣山等[63]給出了大亞灣海域不同生物中90Sr的含量，指出魚(yú)骨對(duì)90Sr的濃度富集程度明顯高于魚(yú)肉和其他部位。而由于90Sr β射線(xiàn)(包括子體90Y β衰變)只在骨骼和軟組織中短距離(<10 mm)傳播，導(dǎo)致骨骼和包含大部分90Sr的其他特定組織吸收了大部分放射能量[49]。這些信息對(duì)于受核泄漏威脅的漁區(qū)公眾健康管理至關(guān)重要，決策者以此制定法規(guī)來(lái)避免魚(yú)類(lèi)捕撈和養(yǎng)殖從業(yè)人員及消費(fèi)者接觸或攝入相關(guān)魚(yú)類(lèi)的特定器官組織，從而降低公眾受輻射劑量，然而目前相關(guān)研究亟待補(bǔ)充。

表2 人工放射性核素在部分海洋魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的分布情況Tab.2 Distribution of artificial radionuclides in some marine fishes

3 人工放射性核素對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)的放射損傷效應(yīng)

人工放射性核素衰變所產(chǎn)生的電離輻射能對(duì)生物體產(chǎn)生放射損傷。電離輻射效應(yīng)根據(jù)作用機(jī)制可分為確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)[69]。對(duì)于非人類(lèi)物種，研究人員感興趣的主要是與物種種群動(dòng)態(tài)學(xué)相關(guān)的效應(yīng)，即生存、生長(zhǎng)和繁殖，它們是確定性效應(yīng)，通常根據(jù)劑量或劑量率與效應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系由特定的劑量或劑量率觸發(fā)。此外，急性(高劑量、短期)和慢性(低劑量、長(zhǎng)期)輻射會(huì)導(dǎo)致不同的生物后果[70]。核泄漏事故發(fā)生后最初幾周屬高劑量急性輻射階段，此階段的特點(diǎn)是環(huán)境中存在大量能發(fā)射β射線(xiàn)的短壽命人工放射性核素，對(duì)生物產(chǎn)生高劑量率外部輻射。而魚(yú)類(lèi)往往在吸收大量核輻射劑量后的幾天或幾周內(nèi)產(chǎn)生顯著的不可逆生物學(xué)損傷，并最終致死[70]。研究表明，水生生物中，魚(yú)類(lèi)對(duì)急性輻射最為敏感，且發(fā)育階段越早對(duì)核輻射的敏感性就越高，魚(yú)胚胎的半致死劑量比成魚(yú)的要小[36,71]。而核事故發(fā)生后的慢性輻射，通常使海洋魚(yú)類(lèi)產(chǎn)生復(fù)雜多樣的隨機(jī)性效應(yīng)，如致病、生殖損傷和遺傳損傷等。

3.1 慢性輻射對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)的致病性

慢性輻射對(duì)海水魚(yú)類(lèi)發(fā)病率的影響包括各種生理和代謝特性的惡化，損害魚(yú)體的健康和舒適度，具體表現(xiàn)為血液成分的負(fù)面變化，對(duì)細(xì)菌/病毒感染的免疫反應(yīng)減弱和延遲，對(duì)寄生蟲(chóng)感染的抵抗力減弱，以及器官或組織的功能出現(xiàn)障礙等[72]。白細(xì)胞對(duì)輻射特別敏感，暴露通常會(huì)導(dǎo)致對(duì)提供免疫保護(hù)至關(guān)重要的免疫細(xì)胞數(shù)量下降[72]。Kryshev等[73]采用模型模擬了在不同劑量率下長(zhǎng)期輻射對(duì)孤立魚(yú)類(lèi)種群的輻射效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)劑量率高于10 mGy/d時(shí)，對(duì)生活在理想環(huán)境條件下的孤立魚(yú)類(lèi)種群的發(fā)病率會(huì)產(chǎn)生較大的輻射效應(yīng)；魚(yú)類(lèi)種群生殖能力隨著劑量率的增加而降低，劑量率到達(dá)25 mGy/d時(shí)不足以維持種群數(shù)量；寄生蟲(chóng)感染等生態(tài)交互作用可顯著加重輻射對(duì)寄主種群的危害。Durand等[74]研究了海洋硬骨魚(yú)肝臟中的210Po，發(fā)現(xiàn)其結(jié)合金屬硫蛋白和鐵蛋白后會(huì)影響?hù)~(yú)的肝功能。楊青川[31]研究了大黃魚(yú)幼魚(yú)受γ射線(xiàn)照射后的輻射損傷效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)60Co γ射線(xiàn)照射大黃魚(yú)幼魚(yú)后對(duì)其機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷，同時(shí)對(duì)其胃腸道產(chǎn)生黏膜脫落、不消化和積水等損傷。

3.2 慢性輻射對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)的生殖損傷

放射造成的繁殖能力損傷表現(xiàn)在延遲性成熟，減少生殖細(xì)胞的發(fā)生，降低魚(yú)卵質(zhì)量和活力，甚至殺死魚(yú)卵等[72]。Kryshev等[75](1998年)在切爾諾貝利廢棄核電站的冷卻池中發(fā)現(xiàn)一種銀鯉的輻射暴露個(gè)體，較正常個(gè)體的不育率和性腺畸變率增高，受輻射個(gè)體子代的生殖系統(tǒng)發(fā)生畸變。Knowles等[76](1999年)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)多天的低劑量率γ射線(xiàn)輻射會(huì)導(dǎo)致歐洲鰈的精巢質(zhì)量顯著下降，精子的發(fā)生量和存活率降低。慢性放射輻射可造成致病、生殖損傷和遺傳損傷效應(yīng)，因此，在漁業(yè)管理和調(diào)查中應(yīng)特別注意慢性輻射是否會(huì)增加魚(yú)類(lèi)生殖、發(fā)育和任何其他生理異常的發(fā)生率。

3.3 慢性核輻射對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)的遺傳損傷

細(xì)胞遺傳學(xué)效應(yīng)被認(rèn)為是反映活細(xì)胞放射損傷的敏感指標(biāo)。許多研究表明，電離輻射對(duì)魚(yú)類(lèi)的基因具有很強(qiáng)的毒性，因此，魚(yú)類(lèi)可以被用來(lái)作為評(píng)價(jià)水體放射性污染物的指示生物[77]。Takai等[78]研究發(fā)現(xiàn)，輻射會(huì)導(dǎo)致青鳉魚(yú)鰓細(xì)胞的微核率顯著上升。Anbumani等[79]對(duì)卡特拉魚(yú)Gibelioncatla進(jìn)行慢性和急性γ射線(xiàn)輻射，發(fā)現(xiàn)兩種輻射均導(dǎo)致紅細(xì)胞的微核及其他核異常(核變性、核芽、核質(zhì)橋、雙核細(xì)胞、核空泡和細(xì)胞凋亡)發(fā)生率顯著上升，且急性暴露時(shí)間越長(zhǎng)，損傷程度越高，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。值得注意的是，福島核事故以來(lái)，有關(guān)海洋魚(yú)類(lèi)的放射損傷效應(yīng)研究尚未大量出現(xiàn)，相關(guān)研究亟待補(bǔ)充。

4 對(duì)策與建議

為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)及其能源需求，全球沿海核能利用和核技術(shù)開(kāi)發(fā)目前已步入高速發(fā)展時(shí)期，這也使得海洋核污染問(wèn)題帶來(lái)的挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻。切爾諾貝利和福島核事故已被證明對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和公眾造成的威脅是嚴(yán)重和久遠(yuǎn)的，人們應(yīng)從中吸取教訓(xùn)，在加強(qiáng)防范發(fā)生核事故的技術(shù)措施研究之外，還需大量補(bǔ)充對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和海洋漁業(yè)影響的研究，在沿海開(kāi)發(fā)核能的同時(shí)保護(hù)海洋環(huán)境和公眾安全，并為全球海洋治理提供關(guān)鍵決策支撐。未來(lái)應(yīng)在以下方面重點(diǎn)開(kāi)展人工放射性核素研究。

1)加強(qiáng)人工放射性核素沿食物鏈向上傳遞機(jī)制的研究。如果未來(lái)產(chǎn)生大量實(shí)驗(yàn)室放射性測(cè)試和野外調(diào)查研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，就有可能得出非常重要的海洋學(xué)結(jié)論。比如，人們能夠精確計(jì)算出人工放射性核素從海水到顆粒物和浮游生物，再?gòu)母∮紊锏紧~(yú)類(lèi)，最終從魚(yú)類(lèi)到人類(lèi)的轉(zhuǎn)移系數(shù)。

2)加強(qiáng)攜帶人工放射性核素的海洋魚(yú)類(lèi)洄游模式的研究。一些洄游魚(yú)類(lèi)可能會(huì)將微量核素帶入未受影響地區(qū)的食物網(wǎng)。因此，每當(dāng)海洋中發(fā)生放射性廢物處置或泄漏時(shí)，都應(yīng)該考慮攜帶人工放射性核素的海洋魚(yú)類(lèi)的洄游，便于制定放射性核素處理方案，以及可能受放射性核素影響地區(qū)的海洋安全預(yù)案。

3)加強(qiáng)慢性核輻射對(duì)魚(yú)類(lèi)不同生活史階段可能產(chǎn)生影響的研究。一些人工放射性核素具有很長(zhǎng)的半衰期，在其釋放到水體中時(shí)會(huì)對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)產(chǎn)生慢性核輻射。因此，應(yīng)以更多有關(guān)慢性核輻射對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)生殖、發(fā)育等生理活動(dòng)影響的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，來(lái)制定更有效的海洋輻射安全戰(zhàn)略，維護(hù)海洋漁業(yè)安全。

4)應(yīng)根據(jù)未來(lái)出現(xiàn)的重大海洋放射性核素相關(guān)的研究成果，更新或建立新的國(guó)際海洋核安全標(biāo)準(zhǔn)體系。國(guó)際海洋安全標(biāo)準(zhǔn)的建立應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，充分考慮新研究、新成果帶來(lái)的理論進(jìn)步。世界各沿海國(guó)家應(yīng)定期開(kāi)展聯(lián)合評(píng)估，達(dá)成共識(shí)，積極參與建立新的國(guó)際海洋安全標(biāo)準(zhǔn)。

全球科學(xué)家應(yīng)積極響應(yīng)構(gòu)建“人類(lèi)命運(yùn)共同體”倡議，在推進(jìn)和平利用核能計(jì)劃并遏制輻射溢出引發(fā)的公共危害的共同愿景的科學(xué)框架下，警鐘長(zhǎng)鳴，摒除嫌隙，排除成見(jiàn)，保持溝通，統(tǒng)一完善標(biāo)準(zhǔn)體系。以數(shù)據(jù)真實(shí)為基石，以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系為準(zhǔn)繩，以全球和區(qū)域公眾核安全責(zé)任利益為關(guān)切，組織形成快速聯(lián)動(dòng)機(jī)制,共同解決海洋核污染具體難題。