日本水稻核放射性污染现状及去污措施综述

高 琦，林 晗，管映雪，王晓文，张俊伟，薛友林

日本水稻核放射性污染现状及去污措施综述

高 琦1,2，林 晗1，管映雪1，王晓文1，张俊伟1，薛友林1※

（1.辽宁大学轻型产业学院，沈阳 110036；2.中共辽宁省委党校，沈阳 110161）

2011年3月日本福岛核电站发生核泄漏事故，释放出大量放射性物质，使周边农田受到直接污染。其中对水稻影响最为严重的放射性核素为放射性铯。分析表明：水稻对铯的吸收是存在差异的，钾肥能有效降低水稻中铯含量，而氮肥会增加其铯含量；距离福岛核电站距离越远其受污染程度越低；土壤中铯的浓度、含钾量、固定铯的能力和耕作表土的厚度都影响着铯的转移；此外，水稻本身的品种也影响着对铯的吸收。水稻去污染的方法包括：利用蓝藻除去表土中放射性铯、对土壤进行深耕及防止水田二次污染等方式来降低土壤本身铯含量；另一方面通过改变土壤粒度分布，向土壤中加入施威特曼石、沸石和蛭石及控制肥料比例等方式来抑制土壤中铯的转移。以上除污染方法的综合应用效果十分显著，福岛县水稻含铯量于2014年已全部低于25 Bq/kg。该研究为中国构建农作物放射性污染特征数据库及相关应急管理提供参考。

铯；钾；放射性物质；福岛核事故；水稻

0 引 言

2011年3月11日，日本发生里氏9.0级大地震，随即引发东京电力公司福岛第一核电站事故（简称福岛核事故）。事故期间释放的放射性物质137Cs泄露到福岛县和临近县的农田，污染了土壤和农产品[1]。在释放放射性核素中，铯的放射性同位素半衰期较长（134Cs为2.06a，137Cs为30.20a）[2]。因此当地农产品被放射性铯污染将会是一个长期严重的问题。随着世界石油能源的消耗，核能，作为一种通过核反应从原子核释放的能量，因具有能量密集、易储存、清洁、经济等特点而被中英美法俄等国家广泛使用，法国其核电发电量更是占全国总发电量的75%[3]。核能是新能源的重要组成部分，也是中国未来能源可持续发展的重要基础，中国核电正稳步前进，收获颇丰。目前，中国大陆在用核电机组共36台，排名世界第四。中国完全自主知识产权的第三代核电技术——“华龙一号”核电机组也正在加紧建设[4]。海上核电站研发也已列入“十三五”规划[5]。但核能在使用中也潜藏着高危害性的安全风险。核泄漏所产生的高低阶放射性物料对生态造成的危害，是当今世界关注和热议的话题。亚洲因为是季风性气候区，雨热同期十分适合水稻的栽培，所以水稻不仅是是福岛县最有价值的农产品、日本饮食中的主食，更是亚洲最重要的粮食作物，素有“亚洲的粮食”之说。中国年总产量常年位居世界第一[6]。日本是世界上食品安全监管体制最完善的国家之一[7]，因此研究日本核辐射对水稻的影响，对中国应对核事故后的农业生产和生态修复具有十分重要的借鉴意义。

1 福岛县水稻现状及流通机制

从2011年至今，福岛县产所有农林水产品在出货前实施全袋检查。若超过基准值，则以市町村为单位针对该产品实施出货限制，从而保证流通的农林水产品的安全性。因为大米是日本的主食，所以对水稻的检验较其他农作物更为苛刻。在福岛县政府和福岛复兴组织（Resurrection of Fukushima，是由当地村民与东京大学共同合作成立的重建福岛农业生产和生态的民间组织）等各组织的积极应对措施下，从2014年起，就已设定“农业保护用地和试验种植区”（在该区域收获的农产品不能用于销售，仅供试验使用）。福岛县的水稻含铯量已在2014年全部低于25 Bq/kg[8]，完全符合日本最新（2012年4月[9]）含铯量应在100 Bq/kg以下的安全标准（2012年3月以前水稻含铯量临时监管标准为低于500 Bq/kg）。福岛大米安全得到保障，并且部分水稻已上市销售。福岛县大米销售体制也逐步完善（若发现铯含量超过标准值，以及第二次检查出含铯时，则限制其上市，直到铯含量低于标准值）。但对水稻的监测将会继续，从而持续保障大米的安全。日本我孫子市立第一小学食堂内曾发现铯含量超标的牛肉，据悉该牛肉很有可能是因为牲畜食入不能流通的超标稻谷而导致铯含量超标，牛奶中也曾出现类似现象[10]。有专家认为食入该牛肉不会有太大影响，但是网友看法却不尽相同[11]。因此超标水稻及水稻流通管理仍有待规范。

2 水稻含铯量的检查方法

此前，通常选择锗半导体探测器测量水稻中放射性铯浓度，但该探测器数量有限且耗时较长，因此快速检测福岛县全部水稻中放射性铯浓度曾被视为一大困难。但在2012年，制造商就应政府要求设计并制造出了能有效监测大米铯含量的带式输送机放射性浓度测试仪（简称输送机测试仪），该输送机测试仪通常配有NaI或其他类型闪烁计数器，整个仪器被铅或铁保护。输送机测试仪能迅速测量水稻中放射性铯浓度，但仅能检测放射性铯，且误差较大[12]。与此相比，锗半导体探测器虽检测相对较长，但准确性高，不限定测定核素种类。因此输送机检测仪通常用于监控筛选，锗半导体探测器用于详细检测[13]。

福岛县各行政区域已汇编了每位农户资料并建立了检查框架，安装了约200台输送机测试仪对各地区大米进行检测。具体流程如下：1）农民将袋装大米送入检验站；2）每袋大米都将贴上带有农民基本信息的标签；3）调查人员将大米放入袋式输送机并上传带有农民信息的标签；4）输送机测试仪对每袋米进行20～30 s的检查。若大米含铯量低于100 Bq/kg，则该袋大米将会贴上已检查的标签并进行包运。若超过100 Bq/kg，则该大米将用锗半导体检测器进行更详细的检查，并在结果确定之前将其隔离。其检测流程如图1所示。每一袋大米，每个区域大米的铯含量都张贴在福岛县官网供消费者查阅[14]。

图1 水稻含铯量检测流程[15]

3 水稻对铯的吸收差别及原因

3.1 施肥与水稻中铯含量的关系

3.1.1 钾肥与水稻中铯含量的关系

早在1993年就曾有报道，在低钾肥条件下，很多植物对铯的吸收能力会显著提高[16]。同样栽培水稻时，富含钾元素的培养液中水稻铯的含量大大降低。将水稻秧苗在相同营养液中培养3周后，转移到137Cs含量为9 000 Bq/L营养液中，该营养液又均分为不含钾和含9 mmol/L钾2种。在30℃12 h光照12 h黑暗的条件下培育8周后成熟，收获后发现：不含钾的营养液中培育出的水稻含铯量是含钾营养液中水稻含铯量的3倍[17]。另有研究表明，其他条件一致时，在钾肥不足的土壤中生长出来的水稻含铯量是钾肥充足的10倍。钾肥对水稻稻穗和稻杆含铯量的影响大致相同[18]。当土壤中钾含量高于7mg/L时，能显著降低水稻含铯量[19]。在种植水稻时施钾肥可以降低水稻中铯的含量尤其是在水稻抽穗前。其原因普遍认为是钾和铯同属碱金属，铯通过水稻中钾的运输器官进入根部细胞，因此两元素之间存在竞争关系，其相关化学反应使水稻在有钾的情况下，从根部对铯吸收减弱，从而降低其在穗部的积累[20-21]。

3.1.2 氮肥与水稻中铯含量的关系

值得注意的是，在福岛川崎町受污染的稻田中，其他条件相同时，氮肥（尤其是NH4+）含量高的土壤中水稻稻穗和稻杆的含铯量都显著高于氮肥含量低的土壤[22]。在铯含量相同的土地上，正常施肥（N∶P∶K=6∶9∶8）、无钾肥（N∶P∶K=6∶9∶0），无钾肥高氮肥（N∶P∶K=12∶9∶0）与无肥料4种条件下（其中氮由尿素提供，磷由磷酸二氢钙提供，钾由氯化钾提供）栽培水稻；成熟后，发现水稻的含铯量在无钾肥高氮肥的条件下铯含量最高，其次为无钾肥条件下生长的水稻，而正常施肥与无肥料土地上水稻含铯量相似[23]。也就是说不仅钾肥，氮肥也影响着水稻中铯含量。其污染机制仍然未研究透彻，但普遍认为是NH4+将铯从土壤中置换出来成为游离的铯离子从而提高了水稻对铯的吸收。这种影响程度还受土壤类型、地域和时间等因素影响。

3.2 地域与水稻中含铯量的关系

为了更好的进行分析比较，根据距离福岛核事故发生地点的远近，将福岛县分为以下7个行政区域（图2）。普遍存在，距离福岛核电站距离越远其受污染程度越低。例如，距离事故发生点100 km以外的区域6、7，在2011年时高达99%的水稻含铯量都已低于25Bq/kg。与福岛县以北区域相比，在相似距离内，福岛县以南区域水稻含铯量较低。2011年，在事故发生处西北方100km以内的区域1和区域3中分别有1.7%和4.4%的水稻的放射性铯的浓度是100 Bq/kg或更高，其原因主要是因为核泄漏当天该区域降雨，促进了土壤中铯的积累。但区域1和区域3中仍存在低于或等于25Bq/kg铯浓度的水稻，也就是说即使在同一片土地铯含量也是不同的。除此之外，与区域1具有相似距离的区域2铯含量明显低于区域1。同样的情况也发生在区域4、区域5与区域区域3之间[24]，即水稻受污染程度不仅受与福岛核电站距离的影响，还受铯的扩散程度、土壤中含钾量与土壤种类的影响。

图2 福岛县行政区域分布[25]

3.3 时间与水稻中含铯量的关系

随着时间的流逝，福岛县及周围区域水稻的含铯量已大大降低[26]。2011年19.7%的水稻含铯量为25～100 Bq/kg，仅0.007%超过100 Bq/kg；2012－2014年分别有0.000 7%，0.000 3%和0.000 02%的水稻含铯量超过100 Bq/kg。到2014年99.98%的水稻含铯量都已降到25 Bq/kg及以下，即在2014年后基本不再产生含铯量100 Bq/kg以上的水稻[27]。这一效果的取得是因为土壤中能被作物吸收的铯含量在逐年减少，主要有以下几点因素：半衰期为2a的134Cs的衰减；随着时间流逝，放射性铯被土壤中黏土不断固定从而使作物吸收变得更加困难[28]；通过深层耕作除去了部分污染[29]；农林水产省颁布的钾肥施肥量必须达到25 mg/100 g（100 g土壤中含25 mg交换性钾离子）的标准。诸多因素使水稻中铯含量逐年减少。

3.4 土壤中含铯量与水稻含铯量的关系

通常，我们用转移因子来表示土壤与水稻含铯量的关系。若转移因子大，则该土壤利于水稻对铯的吸收，反之亦然。其计算公式如下：

有报道称土壤的含铯量与水稻糙米中的含铯量是成正比关系的，在去污染的土壤中种植的大米，转移因子减小，含铯量仅为原污染土壤中大米含铯量的十分之一[31]。但也有研究发现土壤中放射性铯浓度与水稻中放射性铯浓度没有明确联系，在铯含量未满1 000 Bq/kg的土壤中种植的水稻仍有少数的铯含量超过50 Bq/kg，而在铯含量超过5 000 Bq/kg的土壤中76%的水稻铯含量低于20 Bq/kg[28]。

3.5 水稻品种与水稻含铯量的关系

2011年，在福岛县栽培了来自世界水稻收集中心（World Rice Core Collection，WRC）、日本水稻核心系列（the Japanese rice landrace mini core collection，JRC）和其他地区的85种水稻品种。经相同条件培养后，85种水稻的糙米中137Cs含量为2.7～26.6 Bq/kg，主要集中在8.1和11.6 Bq/kg，其中位数分别是6.7和16.2 Bq/kg。水稻品种不同，含铯量的变化也十分大[32]，其中Khau Mac Kho、Asominori、Kaneko和Deng Pao Zhai对铯的吸收含量较高，而Kasalath、Hamasari、Kameji、Aichiasahi、Wataribune、Mansaku、Akage，和Hassokuho 对铯的吸收含量较低，其中Hamasari对铯的吸收含量最低。这也说明水稻品种对含铯量的影响十分显著[33]。于是在此基础上2012和2013年又选择了15个品种，连续3 a进行试验，对结果进行比较，进一步证实Khau Mac Kho、Asominori 与Deng Pao Zhai对铯的吸收含量较高，2013年3种糙米的铯含量分别为15.5、21.0、15.5 Bq/kg。而Hamasari、Aichiasahi与Mansaku对铯的吸收量较低，在2013年糙米的含铯量分别为：4.5、4.5、5.0 Bq/kg[34]。通过分子遗传学方法的鉴定，不同水稻品种铯含量表现的差别与水稻摄取和运输Cs的基因有关。

4 去除铯污染的方式

4.1 降低土壤本身铯含量

4.1.1 利用蓝藻除去水田中放射性铯

土壤表层5 cm是放射性铯集中分布的区域，当利用蓝藻除去表层大约5 cm土壤时，转移因子显著减小，从而降低土壤中铯的浓度从而降低水稻含铯量。使用蓝藻表土剥离法不仅操作简单，而且效果显著，是非常优秀的水田除铯的方法。向土壤中不断灌水，并敲碎土壤使细泥土沉淀，使栖息在当地土壤中的蓝藻形成蓝藻群（用遮光网遮住20%的光。适当灌溉，避免地表干燥，温度在25～30 ℃。有杂草时，可用除草剂除草。）大概一个月后，待地表面形成青绿色，蓝藻群形成，停止灌水。地表面干燥后自然脱落，剥离地表面，并将剥离土壤放入放射性废物处理库中[35]。试验发现，野生蓝藻在含6 070 Bq/kg137Cs的污染土壤中栽培30 d后，野生蓝藻含铯量为4 420 Bq/kg，吸收因子为0.73（吸收因子=蓝藻含铯量/土壤本身含铯量）。该试验表明，蓝藻可以大量吸收土壤中放射性铯，且地表面干燥后蓝藻易形成果冻状团块而便于从土壤表面剥离[36]。

4.1.2 利用深耕降低水田中的放射性铯

铯在旱田和水田中的含量均随土层的加深而降低[37]，而水稻根相对较浅，所以常采用机械深耕作业可降低水稻中铯含量。在大型耕作机械无法工作的水田里，若没有及时进行翻土，则铯全集中在表面。拔出其中生长的水稻，会发现其根全部在土表约10 cm处，所以此时水稻铯含量会偏高[27]。

4.1.3 防止水田二次污染

向土壤中施加的所有肥料中，其放射性铯含量都应低于标准值（400 Bq/kg）。核事故后，雨水中的铯含量都较高，故应避免受雨水浇淋，若不能避免也应及时排出[38]。可用孔径为0.45m的滤膜过滤灌溉水，所得到的水铯含量为0.019～0.038 Bq/L[39]。水稻含铯量与灌溉所用水成正相关，在灌溉水的铯含量高时施用钾肥，可显著降低水稻含铯量；但水的铯含量低时则差别不明显。当水的铯含量低于0.1 Bq/L时，对水稻铯含量的影响可以忽略不计。在钾含量分别为37、140 mg/kg的土壤中种植相同的水稻，各灌溉铯含量为0、0.1、1.0和10 Bq/L的水并始终保持淹没土壤3～4 cm，结果发现钾含量为37 mg/kg土壤水稻含铯量分别为31.9、35.2、72.3、340.7 Bq/L。钾含量为37 mg/kg土壤中水稻含铯量分别为2.1、2.6、6.5、65.3 Bq/L[40]。

4.2 抑制放射性铯向水稻的转移

4.2.1 改变土壤颗粒粒度分布

土壤颗粒的粒度分布影响着土壤中的铯向水稻的转移，中粒砂所占比例减小，其转移因子减小，可降低水稻中铯含量。即使在缺钾富铯的土壤中，可以通过减少水田中中粒砂（晶粒尺寸为250～850m的沙粒）的比例减少水稻对土壤中铯的吸收。通过干筛分，可将土壤分为黏土（<5m）、泥土（5～75m）、沙粒（75m～2 mm）和砾石（>2 mm）4种，其中沙粒可继续分为细沙（75～250m）、中粒砂（250～850m）和粗砂（850m～2 mm）3种。当稻田由较多的中粒砂或晶粒尺寸更大的土壤和较少的黏土泥土组成时，其水稻的转移因子比其他土壤中的水稻高得多[41]。黏土物质表面含有负离子，可以吸附铯。但是像蒙脱石等非云母类黏土矿物只能吸着铯，而蛭石等云母黏土矿物不仅能吸着铯，而且能固定铯。被吸着的铯可以被水稻吸收，但是一旦被固定便不易被水稻吸收[27]。在种植水稻前可采用干筛法或吸管法测定其土壤粒度，尽量选择中粒砂所占比例小的土壤进行水稻种植。对中粒砂比例较大的土壤，利用滚动粉碎碾磨机对表层5 cm土壤粉碎至<250m；或加入施威特曼石、沸石、蛭石等非中粒砂；从而改变土壤颗粒粒度分布以抑制铯向水稻中转移。

4.2.2 向土壤中加入施威特曼石

施威特曼石，是冈山县美咲町栅原矿盛产的一种矿石。当土壤中添加1%或者5%的施威特曼石时，能抑制水稻对铯的吸收。尤其在5%时，施威特曼石在钾充足的土壤中影响更加明显，可使稻壳和稻米转移因子降低50%。其原因是施威特曼石对土壤中铯离子具有吸附作用，有研究表明，在10 mL含1.0×10-3mol/L铯离子的水溶液中加入1 g施威特曼石，其铯离子浓度逐日下降，10 d后下降了61%[42]。

4.2.3 向土壤中加入沸石和蛭石

利用沸石和蛭石的离子交换作用来抑制土壤中的铯等核素向水稻中转移。在沸石含量为0.5、1、5 kg/m3，其余条件相同的土壤中，其土壤的转移因子分别为0.065、0.024、<0.013，其中种植水稻的含铯量分别为140、50、<25 Bq/kg[43]。与沸石相比，蛭石吸附土壤中铯等核素则相对较弱，在含蛭石1和5 kg/m2的土壤中，土壤中铯的转移因子分别为0.089和0.037，其种植的水稻含铯量分别为170和70 Bq/kg。大多数铯是以交换性阳离子存在于土壤中，极少部分以水溶性阳离子固定于土壤之中[43]，在这种土壤中若加入沸石和蛭石，水溶性铯易被沸石和蛭石吸附。若此时施加钾肥和氮肥，这2种离子在沸石中吸收转换，其中一部分转换为水溶性铵离子和钾离子，相对于土壤中没有被吸附的铯离子，水稻更容易吸收钾离子和铵离子。另外一般沸石、蛭石都含有钾。因此，沸石和蛭石通过提高土壤中阳离子交换量[44]与钾肥肥效[45]这2方面来抑制水稻对铯的吸收。在沙质土等保肥力较差的土壤，可以适当加入沸石、蛭石以提高肥效，抑制水稻对铯的吸收。

4.2.4 控制土壤中肥料添加

上文已提及，在低氮高钾土壤中生长的水稻其含铯量会显著降低。钾肥能显著降低水稻含铯量，在切尔诺贝利事故的生物修复中已得到证明[46]。研究表明，水稻在生长早期吸收的铯急剧增加，较其他时期更多[47]，所以在水稻生长早期施用钾肥[48]。且在2017年日本农林水产省规定钾肥的施用量应保持在25 mg/100 g效果最好[49]。除此之外，试验发现氯化钾的效果比硅酸钾更好，在各施5 mg/100 g氯化钾肥、硅酸钾肥和不施肥的土壤中培育的水稻，含铯量分别为83、163和221 Bq/kg，这一试验表明，硅酸钾不能显著降低水稻含铯量[28,50]。主要原因为硅酸钾的电离常数小于氯化钾，不能显著提高土壤中水稻可利用钾离子浓度。因此，在水稻生长早期应施用25mg/100g的氯化钾钾肥抑制水稻对铯的吸收。

4.3 防止水稻直接二次污染

耕作水稻的器械应保证清洗干净，防止水稻倒伏，收获时防止卷入土壤，这些都会容易使稻壳粘上放射性铯[51]。水稻除污染方式总结见表1。

表1 水稻除放射性污染方式

5 对中国防核污染水稻的启示和建议

在福岛核事故过去7a的今天，对水稻放射性污染特征及除污染方式的研究仍具有意义。作为国情更为复杂的大国，中国应以日本此次对事故的处理作为借鉴，积累核污染事故发生后的生态后续及农业修复的经验。

首先，应及时增补现有食品安全标准。中国现有食品安全法虽覆盖范围广、标准多，但时效性较差。根据中国或别国新暴露出的食品问题，应及时修订或增补相关法律法规。例如，此次事故发生后，可根据此次事故呈现出的数据，更新水稻含铯量的安全标准，从而更加完善我国食品安全标准体系。其次，应加大核科普教育及宣传力度。由于核能的专业特殊性，公众普遍缺乏其相关知识储备，对核能缺乏正确认识，更谈不上对核事故的预防。因此应扩大多层次的核科普教育，完善核科普教育形式与机制[52]，从而消除公众对核危害的盲目担忧，并使公众掌握核辐射基本预防措施。此外，应建立核事故的应急处理机制，例如从中核集团、应急管理部等有关部门抽调专家组成应急小组以整合优化应急力量和资源，形成统一指挥、反应灵敏的中国特色应急管理体制。

最后，相关学术界应加强对受放射性物质污染的水稻、小麦、玉米等中国常见经济作物的研究，尤其是除污染方式的细致研究。找出合理有效的处理方法，为中国构建农作物放射性污染特征及去除污染措施数据库提供参考。

6 结 论

本文通过查阅大量文献，对日本福岛核电站事故发生后，水稻受污染情况、影响因素及除污染措施进行了调查研究，总结归纳得到如下结论。

1）福岛县的水稻含铯量已在2014年全部低于25 Bq/kg[8]，完全符合日本最新（2012年4月[9]）含铯量应在100 Bq/kg以下的安全标准，福岛大米安全得到保障，并且部分大米已上市销售。福岛县大米监测体制已建全，并将持续监测。

2）水稻铯含量与施肥、地域、时间、土壤含铯量及品种有关。高钾低氮有利于降低水稻中铯含量；距离福岛核电站距离越远其受污染程度越低；随着时间的流逝，水稻含铯量都已大大降低；土壤含铯量与水稻含铯量成正比关系；不同水稻品种对放射性铯的吸收情况不同。

3）水稻除放射性污染方式有：①降低土壤本身铯含量（利用蓝藻移除水田表层放射性铯、利用深耕使水稻根系层中的放射性铯含量降低、所施肥料铯含量应低于400 Bq/kg、灌溉水铯含量低于0.1 Bq/L、尽量避免雨水直接浇淋）；②抑制放射性铯向水稻的转移（选择中粒砂所占比例小的土壤种植水稻、向土壤中加入施威特曼石、向土壤中加入沸石和蛭石、水稻生长早期应施用25 mg/100 g的氯化钾钾肥）；③防止水稻直接二次污染（收割机清洗干净、防止水稻倒伏、收获时防止卷入土壤）。

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Review on rice contamination and its remediation methods by radioactive nuclides in Japan

Gao Qi1,2, Lin Han1, Guan Yingxue1, Wang Xiaowen1, Zhang Junwei1, Xue Youlin1※

(1.,,110036,; 2.,110161,)

The accident occurring at the Fukushima Daiichi nuclear power plant on March 11, 2011 resulted in leakage of a large amount of radionuclides, contaminating farmlands, including rice field, in Fukushima and its neighboring prefectures. Potential contamination of the rice growing these areas by the radionuclides has thus attracted public attention. The objective of this paper is to analyze rice contamination in this region and its remediation. Literature review showed that the radionuclide that was most potential to contaminate the rice is the radioactive cesium. Among all available methods to detect radioactive cesium in rice grain, belt conveyor testers is quicker in measurement but is less accurate, while germanium semiconductor detectors is more accurate but is tedious. Rice contamination by cesium accumulation is modulated by a multitude of factors, one of which is fertilization. For example, potassium fertilizer (potassium chloride is more effective than potassium metasilicate) can reduce the absorption of the radioactive cesium in rice, while nitrogen fertilizer works in the opposite. The movement and transfer of radioactive cesium in soil was affected by its concentration, potassium content, immobilization of the cesium by soil, and the thickness of the topsoil. Apart from these, rice cultivars also affect cesium accumulation. Different methods for ameliorating rice contamination by radionuclides had been developed and tested. In paddy fields, rice contamination by cesium can be reduced by amending the soil or planting. The radioactive cesium is sportive to soil and cyanobacteria can be used to facilitate the exfoliation of top soil. Also, rice is a shallow-rooted plant and deep ploughing could bury the contaminated topsoil beyond the reach of roots so as to reduce its uptake by rice. Secondary contamination can be avoided by controlling fertilization and irrigation, and the transformation of the radioactive cesium from soil to rice can be inhibited by amending the soil with schwertmannite, zeolite and vermiculite, or by controlling fertilizer application rate and the secondary contamination. Implementation of above mitigating methods over the past few years reduced the radioactive cesium content in rice in Fukushima Prefecture to 25 Bq/kg in 2014 (the radiation level set by the Food Sanitation Act of Japan in 2012 was 100 Bq/kg). This paper has implications for constructing a database for mitigating and remediating crop contamination by radionuclides which is also relevant to food production in China.

cesium; potassium; radioactive materials; Fukushima nuclear power plant accident; rice

高 琦，林 晗，管映雪，王晓文，张俊伟，薛友林. 日本水稻核放射性污染现状及去污措施综述[J]. 农业工程学报，2020，36(1)：221－227. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.01.026 http://www.tcsae.org

Gao Qi, Lin Han, Guan Yingxue, Wang Xiaowen, Zhang Junwei, Xue Youlin. Review on rice contamination and its remediation methods by radioactive nuclides in Japan[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(1): 221－227. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.01.026 http://www.tcsae.org

2018-05-15

2019-12-26

国家自然科学基金项目（31201285）；教育部留学回国人员科研启动基金项目（2013693）；中国博士后科学基金项目（2017M611752）；辽宁省“兴辽英才计划”项目（XLYC1807270）；辽宁省教育厅科学技术研究服务地方项目（LFW201704）；辽宁大学大学生创新创业训练计划项目（X201710140250，X201810140253）

高琦，副教授，研究方向为农产品加工。Email：gaoqi0925@163.com

薛友林，教授，博士，主要从事农产品加工及食物营养研究，Email：xueyoulin@ lnu.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.01.026

X837

A

1002-6819(2020)-01-0221-07