2023年8月24日13時，日本福島第一核電站啟動核污染水排海。據(jù)悉，福島第一核電站的核污染水約有134萬噸，根據(jù)計劃，日本首次排海每天將排放約460噸，持續(xù)17天，合計排放約7800立方米核污染水，2023年度預(yù)計排放約3.12萬噸，氚總量為5兆貝克勒爾。經(jīng)過17分鐘，核污水經(jīng)由1公里的海底隧道流進(jìn)太平洋。從現(xiàn)場航拍畫面中可以看到，福島海面上已呈現(xiàn)出兩種顏色。

圖1.日本福島第一核電站

研究表明，核污染水里含有高達(dá)64種核放射性元素，并且七成以上都是超標(biāo)的，多核素設(shè)備難以完全處理。這些放射性元素進(jìn)入海洋環(huán)境生態(tài)后，對人類和海洋生物危害最大的是碳-1和碘-129，其中碳-14的半衰期約5000多年，碘-129的半衰期更長，而碳-14會在海洋生物體內(nèi)聚集，其豐度或濃度可能是氚的50倍。核素融入海洋生態(tài)后，涉及復(fù)雜且長期的生物地球化學(xué)過程，目前科學(xué)家對此的系統(tǒng)研究和數(shù)據(jù)積累都很少。

圖2.海洋生物

而且放射性同位素是揮發(fā)性的物質(zhì)，不單單污染海洋，它可以存在于土壤、空氣中，所以對農(nóng)產(chǎn)品、日用品都會產(chǎn)生一定的影響。也就是說，無論是食品、還是護(hù)膚品、衣物等，長期看來，都會受到一定影響。

目前用于分析放射性元素含量的儀器有多種，其中電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜法（ICP-MS）具有諸多優(yōu)勢，比如線性范圍寬、檢出限極低、靈敏度高、分析速度快等，被廣泛的用于半衰期較長的放射性同位素的分析。針對日本此次核污水入海事件，多家ICP-MS廠商積極回應(yīng)，推出相應(yīng)解決方案。

ICP-MS 是一種元素分析技術(shù)，ICP-MS儀器由離子源 (ICP)、質(zhì)譜儀 (MS)（通常是掃描四極桿質(zhì)量過濾器）和檢測器組成。ICP處于大氣壓下，而MS和檢測器則在真空室中運行，因此 ICP-MS 還需要一個真空泵、一個真空接口以及一些靜電離子“透鏡”來聚焦離子通過系統(tǒng)?，F(xiàn)代ICP-MS 系統(tǒng)通常還包含一些用于解決譜圖干擾問題的設(shè)備或機(jī)制。ICP-MS的基本原理為，它將樣品中的元素原子，通過等離子體轉(zhuǎn)化為離子態(tài)，之后這些離子被引入質(zhì)譜儀，經(jīng)過質(zhì)量分析器的電場篩選，最終被分離出來，形成成獨特的質(zhì)譜信號。

因其幾乎可以測量所有天然存在的元素以及許多非天然“放射性”同位素的特點，ICP-MS可用于從常規(guī)環(huán)境監(jiān)測、消費品檢測、食品和藥品安全應(yīng)用，到生命科學(xué)和臨床研究、采礦和金屬分析、地球化學(xué)、核科學(xué)和石化產(chǎn)品，再到用于半導(dǎo)體制造的高純度化學(xué)品和材料中痕量金屬污染物測量的幾乎所有行業(yè)。