【摘 要】
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自20世纪70年代以来,CO2等温室气体的排放量持续增加导致全球变暖。如何控制和减少碳排放成为近年来人们关切的焦点。海洋在固碳和增加碳汇方面具有巨大的潜力,但不同海洋生态系统的固碳能力差别较大。红树林作为生长在海陆交汇区的典型高生产力生态系统,可以高效固碳减缓全球温室效应。此外,大力发展清洁核电能有效降低CO2等温室气体的排放,减缓全球变暖。然而,核电站也会带来相应的放射性环境效应,特别是2011
【基金项目】
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国际原子能机构IAEA/RCA项目（RAS7031）； 国家自然科学基金项目（42076038）； 福建省科技计划引导性（重点）项目（2018Y0058）； 广东省自然科学基金（2021A1515011886）； 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）重大专项团队
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自20世纪70年代以来,CO2等温室气体的排放量持续增加导致全球变暖。如何控制和减少碳排放成为近年来人们关切的焦点。海洋在固碳和增加碳汇方面具有巨大的潜力,但不同海洋生态系统的固碳能力差别较大。红树林作为生长在海陆交汇区的典型高生产力生态系统,可以高效固碳减缓全球温室效应。此外,大力发展清洁核电能有效降低CO2等温室气体的排放,减缓全球变暖。然而,核电站也会带来相应的放射性环境效应,特别是2011年福岛第一核电站事故和最近日本政府宣布排放福岛核污水,人们同样对核电站的放射性污染问题尤为关切。针对这两个科学问题,本论文从固碳的红树林和减排的核电站出发,探究了东寨港红树林的来源、历史变迁、固碳能力及海平面上升对其影响,并以福清和宁德核电站为研究对象对其邻近海域海洋生物的放射性环境效应进行了评估,得到了以下主要结论:（1）东寨港红树林有机碳（TOC）和总氮（TN）的含量分别为0.27%-9.77%和0.03%-0.49%;它们的同位素δ13C和δ15N分别为-29.52‰～-21.12‰和0.96‰～8.25‰。根据δ13C和C/N比值（4.20-35.23）确定了东寨港红树林有机碳的主要来源为陆源、海洋浮游植物和红树林;并定量估算了它们的各自贡献量,即上游区主要以海源和陆源贡献为主,分别约占53%和42%;中游区红树林贡献最高,约为40%;下游区也主要以海源和陆源贡献为主,分别约占76%和23.2%;这些不同来源的各自贡献量在空间上存在明显的差异性。（2）东寨港红树林沉积速率在0.15-1.09 cm/a之间,呈现从上游到下游逐渐增加的趋势;通过分析海南、广东和福建红树林区沉积速率发现不存在纬度上的明显变化,它们的沉积速率总体高于海平面上升速率,表明红树林受海平面上升影响较小。与此同时,根据IPCC-AR6的SSP1-1.9和SSP5-8.5模式分别预测了海平面上升对东寨港红树林的影响,结果表明当2100年海平面上升0.28 m时,东寨港红树林将向海推进20 m以上,红树林面积将至少增加约0.5%（～0.89×10~5 m~2）;当2100年海平面上升1.02 m时,东寨港红树林将整体后退80 m,红树林面积预计减少约2%（～3.56×10~5 m~2）。（3）东寨港红树林有机碳的埋藏通量为31-63 g C/m~2/a,平均为45 g C/m~2/a;呈现中游高于上下游的空间分布。东寨港红树林有机碳储量为710.1 t C/a,具有较大的储碳空间。自1900-2009年以来,海平面上升的速率对东寨港红树林有机碳储量影响呈正相关性,即海平面上升速率加快,有机碳储量也随之增加。（4）福清和宁德核电站附近海洋生物中放射性核素比活度的大小顺序为:40K＞210Po＞210Pb＞238U＞226Ra＞90Sr＞137Cs,天然放射性核素的活度大于人工放射性核素。核电站邻近海域海洋生物中210Po、210Pb、137Cs、90Sr、238U、226Ra和40K的生物富集因子（BFCs）分别为636-44944、3-1226、5-55、41-1014、1-79、7-479和4-15 L/kg（鲜）。（5）通过ERICA软件评估了海洋生物的辐射剂量率为0.037-1.531μSv/h,远低于ERICA系统推荐的安全值10μGy/h;其中天然放射性核素210Po对大部分调查生物造成的辐射剂量贡献最大（47-97%）,而人工放射性核素137Cs和90Sr的辐射剂量贡献较小（＜0.13%）。人体在摄入这些海洋生物之后受到的最大待积有效剂量为0.06 m Sv/a,低于我国所规定的剂量限值（1 m Sv/a）。其中天然放射性核素210Po对人体造成的待积有效剂量最大,为43-99%,而人工放射性核素137Cs和90Sr的贡献比最小,仅占0.03-2.2%。总的来说,福清和宁德核电站附近放射性核素所造成的辐射剂量在国家规定的安全范围之内,且以天然放射性核素210Po为主,人工放射性核素如137Cs和90Sr可忽略不计。
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