综述：塞尔维亚的土壤放射性——一项关键性评估

《Journal of Environmental Radioactivity》：Soil radioactivity in Serbia - A critical review

土壤放射性研究系统分析，涵盖塞尔维亚自然与人工放射性核素分布及监测体系，揭示现有研究在样本数量、时空覆盖及方法标准化方面的不足，提出建立统一监测系统的改进方向。

　　

普雷德拉格·库兹马诺维奇

塞尔维亚贝尔格莱德，卡拉杜沙纳196号，刑事调查与警察研究大学法医科学与工程学院法医工程系，邮编11080

摘要

本文系统地回顾并批判性地分析了塞尔维亚土壤放射性的现有研究，涵盖了城市、农村和农业地区，以及受人类活动显著影响的环境。利用伽马光谱法获得的数据分析了天然放射性核素（²³⁸U、²³⁵U、²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K）和人工放射性核素¹³⁷Cs的活性浓度。特别关注了2014年和2015年在塞尔维亚24个地点进行的国家土壤放射性监测结果，以及2024年在1999年北约行动期间受到贫化铀污染的地点进行的持续监测。测量结果显示：²³⁸U的浓度范围为5至181 Bq/kg，²³⁵U为0.4–8.2 Bq/kg，²²⁶Ra为3.3–295 Bq/kg，²³²Th为0.9–128 Bq/kg，⁴⁰K为2–1440 Bq/kg，¹³⁷Cs为0.03–930 Bq/kg。文献分析表明，天然放射性核素的活性浓度通常处于由地质条件决定的自然背景辐射范围内，并与全球平均值一致；而¹³⁷Cs的活性在山区和森林地区局部较高。现有研究存在重要的方法论和概念上的缺陷，主要涉及样本数量有限、空间和时间覆盖不足、同一地点缺乏长期监测、采样和测量程序不统一且不规范，以及关于采样深度和样本数量的透明度不足。此外，缺乏针对工业区和潜在污染场所的研究，关于化肥对农业土壤影响的研究也很少，检测²³⁵U和评估贫化铀存在的能力也有限。现有研究很少明确建立土壤放射性、地质特征与潜在健康和环境风险之间的联系。本文强调需要改进基于代表性采样的标准化国家土壤放射性监测系统，并采用综合的数据分析方法。

引言

土壤放射性是环境研究的一个重要方面，因为土壤在生态系统、农业和人类健康中起着关键作用。土壤中的天然和人工放射性核素可能对环境质量和食物链产生长期影响。因此，研究其浓度、空间分布和来源在放射生态学和防辐射领域尤为重要（Bikit等人，2005年；Forkapi?等人，2017年；Jankovi?等人，2010年；Milenkovi?等人，2015年；Kovács等人，2013年；Dirican等人，2025年；Guillory等人，2026年）。

土壤自然放射性主要来源于长寿命放射性核素，如²³⁸U、²³²Th和⁴⁰K，它们是地壳的组成部分。这些核素的浓度取决于地质结构、土壤类型和成土过程。矿物组成和土壤结构的变化导致自然放射性水平存在显著的区域差异，因此需要系统测量和制图（Forkapi?等人，2017年；Jankovi?等人，2010年；Bikit等人，2005年；Mani?等人，2021年；Papi?等人，2014年；Milenkovi?等人，2015年；Mani?等人，2019年）。

除了自然来源外，土壤中还可能含有由人类活动产生的人工放射性核素。其中最显著的是铯-137（¹³⁷Cs，半衰期T_1/2为30.2年），这是核武器试验和核事故（如1986年的切尔诺贝利核电站事故和2011年的福岛事故）的后果。¹³⁷Cs会附着在土壤颗粒上，并可能在表层长期存在，对人类和其他生物构成潜在暴露风险（Jankovi?等人，2023年；Kalkan等人，2021年；Forkapi?等人，2017年；Dirican等人，2025年；Guillory等人，2026年；Zali等人，2026年）。它还可以重新分布到更深的土壤层中，被植物吸收（Kalkan等人，2021年，2022年；Kuzmanovi?等人，2025年；Petrovi?等人，2016年；Dirican等人，2025年；Guillory等人，2026年）。此外，¹³⁷Cs还可用于土壤侵蚀研究（Petrovi?等人，2016a年；Gaspar等人，2025年）。观察发现¹³⁷Cs主要附着在表层土壤（深度不超过10厘米），在此范围内离子交换可达到13%至30%。其浓度随土壤深度增加而降低，¹³⁷Cs在土壤中的垂直迁移过程很慢，估计每年约为0.1至1厘米。铯在土壤中的迁移不仅取决于土壤的物理化学性质，还受地形影响。在沙质土壤中，迁移速率更高。此外，¹³⁷Cs的化学形态也会影响其迁移动力学；当以阴离子形式存在时，其吸附作用较弱，从而加速迁移。钾和稳定态铯的存在也会影响铯的迁移性，过量钾会减缓这一过程（Kuzmanovi?等人，2025年；Jankovi?-Mandi?等人，2014年；Chaligava等人，2022年）。

由于地理位置和多样的地质结构，塞尔维亚的土壤放射性分布不均匀。不同地区的天然放射性核素水平各不相同，而人工放射性核素的存在主要与大气沉降和局部气候条件有关。先前的研究表明，特别是在农业区和人口密集区，需要持续监测土壤放射性（Papi?等人，2014年；?ivkovi?等人，2023年；Kuzmanovi?等人，2025a）。

各种工业活动产生的废弃物可能含有不同浓度的天然放射性核素，这构成严重的环境问题，因为它们释放到环境中会导致土壤污染。不当的处理方式和大气影响会进一步加剧这一风险。这些有毒元素可能对人类健康和环境造成长期不利影响，因此对其进行监测至关重要（Kuzmanovi?等人，2020年，2023年；?uji?等人，2015年；Vuka?inovi?等人，2014年；Kisi?等人，2013年）。1999年，北约部队在塞尔维亚南部和科索沃及梅托希亚地区使用了贫化铀弹药（UNEP，2001年，2002年；Kuzmanovi?等人，2025a），这突显了在这些地点持续监测土壤放射性的必要性。

对塞尔维亚土壤放射性研究的回顾有助于评估空间分布和长期趋势，识别潜在的关键区域，并将测量结果与国际建议和标准进行比较。这种方法有助于更好地了解土壤放射性的来源，以及更可靠地评估对人口和环境的潜在辐射风险。

本文旨在全面且批判性地综述塞尔维亚共和国土壤放射性的现有数据，特别关注天然和人工放射性核素的空间分布。本文旨在系统整理现有研究、分析测量方法和关键结果，并识别主要的方法论和概念缺陷，包括采样和监测方面的局限性。在此基础上，指出了未来研究的方向和改进国家土壤放射性监测系统的可能性。这是塞尔维亚首个关于土壤放射性的此类综述。

方法论

本文基于对塞尔维亚共和国土壤放射性相关科学文献的系统性分析，包括所有类型的土壤（城市、农村和农业土壤）。数据收集涵盖了国内和国际科学期刊上发表的研究、选定的会议论文集以及相关机构和监管机构的报告（放射性监测）。特别关注提供定量数据的研究

结果与讨论

本文总结了国内作者在先前研究中报告的塞尔维亚各地土壤中天然放射性核素（²³⁸U、²³⁵U、²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K）和人工放射性核素¹³⁷Cs的活性浓度（见表1和表2）。表1展示了塞尔维亚较大区域的数值，表2则显示了各个地点（城市及其周边地区）的数值。对研究区域和具体地点进行了全面概述

对现有研究缺陷的批判性评价

迄今为止，塞尔维亚科学家发表了大量放射生态学研究，其中也涉及土壤放射性。天然和人工放射性核素的污染途径多种多样，但目前尚无全面的研究证明人类活动对土壤放射性的影响。所有相关研究仅限于对土壤中¹³⁷Cs的检测。

塞尔维亚学者还报告了

结论

本文分析了塞尔维亚共和国土壤放射性的先前研究结果，重点关注天然放射性核素²³⁸U、²³⁵U、²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K以及人工放射性核素¹³⁷Cs。收集的数据涵盖了不同类型的土壤（城市、农村和农业土壤）和不同空间区域，从而能够全面评估天然和人为因素引起的土壤放射性。

结果表明，大多数情况下

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。