放射性同位素碘-129（¹²⁹I），半衰期长达15.7百万年，被世界卫生组织国际癌症研究机构列为一类致癌物。¹²⁹I具有环境滞留时间长、高挥发、亲生物和多种态的特点，是有效评估核环境污染水平和安全的理想示踪剂。人类核活动向环境中释放的¹²⁹I水平已远超天然过程所产生的水平。作为“第三极”和“世界屋脊”的青藏高原，传统上被认为是偏远孤立的原始地区，也是研究污染物来源-迁移-沉降机制的天然实验室。前人对青藏高原放射性污染物的研究主要集中在高原北部地区，对南部地区的环境放射性水平所知甚少。苔藓和地衣是对大气污染物十分敏感的植物，能够作为生物指示物有效示踪青藏高原南部地区环境放射性水平，用于评估高原地区的生态辐射安全。

中国科学院地球环境研究所核环境安全与示踪研究团队，基于高效的化学分离方法、结合加速器质谱和电感耦合等离子质谱技术，对青藏高原南部的苔藓、地衣和蘑菇等植物样品进行了高精度分析，首次在青藏高原南部发现高水平的¹²⁹I。结果表明，青藏高原南部地区¹²⁹I水平比核前时代的放射性水平高3~4个数量级，比同纬度的我国内陆地区的水平高10倍以上。但相比印度和欧洲核燃料后处理厂的周边地区，青藏高原南部的放射性水平低2~4个数量级。结合¹²⁹I的排放历史数据和青藏高原的夏季风场分析发现，青藏高原南部高水平¹²⁹I的主要来源是印度核燃料后处理厂排放经印度夏季风的远距离跨境传输，直接影响青藏高原的环境放射性水平。

图1. 印度核燃料后处理厂释放的放射性污染物经南亚夏季风向青藏高原远距离跨界传输

图2 青藏高原南部苔藓和地衣中碘同位素水平及其与世界和印度其他地区的水平比较

此外，由于青藏高原夏季的“热泵效应”，更有利于¹²⁹I从低海拔的印度核燃料后处理厂运输到高海拔的青藏高原南部。研究区域地衣样品中¹²⁹I的空间分布表明，雅鲁藏布大峡谷是¹²⁹I和其他大气污染物进入青藏高原的重要通道。结果还表明，从印度向高原传输的过程中，由于气流随海拔高度上升会发生“冷捕获效应” 导致气态碘凝结沉降，海拔4800m的嘎隆拉山阻挡了78%的¹²⁷I和80%的¹²⁹I。

成果被选为Supplementary Cover论文，发表在环境科学领域期刊Environmental Science and Technology Letters上。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究专项、国家自然科学基金项目和中国科学院西部之光等项目联合资助。

原文详见：Luyuan Zhang*, Peng Cheng, Xiaolin Hou, Dongbing Wang, Xuke Liu, Qi Liu Guocheng Dong, Jie Zhou, Huang Jiang, Lu Tang. Long-range transboundary transport of iodine-129 from South Asia to the southern Tibetan Plateau revealed by moss and lichen. Environmental Science and Technology Letters. 2024, 11, 4, 323–328. （https://doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00058）