日本核污染水排海，ICP-MS等检测仪器迎来增量市场机遇

2023年8月24日13时，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。据悉，福岛第一核电站的核污染水约有134万吨，根据计划，日本首次排海每天将排放约460吨，持续17天，合计排放约7800立方米核污染水，2023年度预计排放约3.12万吨，氚总量为5兆贝克勒尔。经过17分钟，核污水经由1公里的海底隧道流进太平洋。从现场航拍画面中可以看到，福岛海面上已呈现出两种颜色。

图1.日本福岛第一核电站

研究表明，核污染水里含有高达64种核放射性元素，并且七成以上都是超标的，多核素设备难以完全处理。这些放射性元素进入海洋环境生态后，对人类和海洋生物危害最大的是碳-1和碘-129，其中碳-14的半衰期约5000多年，碘-129的半衰期更长，而碳-14会在海洋生物体内聚集，其丰度或浓度可能是氚的50倍。核素融入海洋生态后，涉及复杂且长期的生物地球化学过程，目前科学家对此的系统研究和数据积累都很少。

图2.海洋生物

而且放射性同位素是挥发性的物质，不单单污染海洋，它可以存在于土壤、空气中，所以对农产品、日用品都会产生一定的影响。也就是说，无论是食品、还是护肤品、衣物等，长期看来，都会受到一定影响。

目前用于分析放射性元素含量的仪器有多种，其中电感耦合等离子体发射质谱法（ICP-MS）具有诸多优势，比如线性范围宽、检出限极低、灵敏度高、分析速度快等，被广泛的用于半衰期较长的放射性同位素的分析。针对日本此次核污水入海事件，多家ICP-MS厂商积极回应，推出相应解决方案。

ICP-MS 是一种元素分析技术，ICP-MS仪器由离子源 (ICP)、质谱仪 (MS)（通常是扫描四极杆质量过滤器）和检测器组成。ICP处于大气压下，而MS和检测器则在真空室中运行，因此 ICP-MS 还需要一个真空泵、一个真空接口以及一些静电离子“透镜”来聚焦离子通过系统。现代ICP-MS 系统通常还包含一些用于解决谱图干扰问题的设备或机制。ICP-MS的基本原理为，它将样品中的元素原子，通过等离子体转化为离子态，之后这些离子被引入质谱仪，经过质量分析器的电场筛选，最终被分离出来，形成成独特的质谱信号。

因其几乎可以测量所有天然存在的元素以及许多非天然“放射性”同位素的特点，ICP-MS可用于从常规环境监测、消费品检测、食品和药品安全应用，到生命科学和临床研究、采矿和金属分析、地球化学、核科学和石化产品，再到用于半导体制造的高纯度化学品和材料中痕量金属污染物测量的几乎所有行业。