日前，我校地理与海洋科学学院潘少明课题组的最新研究成果《中国东北土壤中钚的分布特征及其在示踪土壤侵蚀研究方面的应用》发表于自然出版集团(Nature Publishing Group)旗下期刊《科学报道》（Scientific Reports）上，博士生徐仪红为第一作者，潘少明教授是通讯作者。
137Cs（铯）放射性核素示踪技术被广泛应用于土壤侵蚀研究中。但是由于137Cs的半衰期仅为30.2a，迄今为止，环境中的137Cs总量已衰变掉60%，随着时间的推移，土壤中的137Cs含量越来越低，测试难度逐渐增大，其作为示踪元素的灵敏度将受到影响。因此，寻找一种可以替代137Cs作为示踪物质的放射性核素十分有意义。环境中的Pu（钚）同位素与137Cs的来源相同，但半衰期更长，且更容易被土壤中的细颗粒物质吸附。特别是随着质谱测量技术的发展及应用，环境样品中Pu同位素的测量更高效、灵敏。因而Pu同位素被认为是可以替代137Cs进行土壤侵蚀示踪研究的理想核素。
通过与国际放射生态学与示踪领域专家学者合作，潘少明教授团队尝试应用Pu同位素代替137Cs示踪研究土壤侵蚀过程。他们选择我国东北辽东湾沿岸地区作为研究区域，首次报道了我国东北地区土壤中的Pu同位素的分布特征，并证实了Pu同位素可以替代137Cs进行土壤侵蚀示踪研究。研究结果表明：1）辽东湾沿岸地区土壤中的Pu同位素来自于大气沉降；2）不同的土地利用方式及人类活动的作用是造成表层土壤中Pu同位素分布差异的主要原因；3）未受扰动土壤剖面中Pu同位素的活度随土壤深度呈指数下降趋势分布，与剖面中137Cs分布规律保持一致；4）经计算得出未受扰动土壤剖面中239+240Pu的蓄积量约为86.9Bq/m2，该数据与同纬度其他地区的研究报道相一致，因此可作为该研究区域土壤中Pu同位素的背景值。5）通过对比分析标准剖面与研究剖面中Pu同位素的蓄积量及其相应的土壤层位，可估算出研究剖面所在的位置约有6cm表层土壤被侵蚀，该结果与137Cs示踪技术的估算结果一致，初步证实了可以应用Pu同位素进行土壤侵蚀示踪研究。
该研究得到了国家自然科学基金项目“应用Pu同位素研究土壤侵蚀”（批准号：41271289）的资助。（地理与海洋科学学院）
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