南沙海域表层水中^(210)Po/^(210)Pb不平衡及其海洋学意义

对南沙海域表层水中溶解态(<0.45μm)和颗粒态(>0.45μm)210Po和210Pb进行了研究.结果表明,南沙海域表层水中溶解态和颗粒态210Po平均比活度分别为0.61Bq/m3(n=24)和0.43Bq/m3(n=23).溶解态和颗粒态210Pb平均比活度分别为1.66Bq/m3(n=24)和0.23Bq/m3(n=23).颗粒态210Pb比活度约占总210Pb比活度的12%,与开阔大洋相应值吻合;而颗粒态210Po占总210Po的比例约40%,明显高于开阔大洋和富营养海域.根据稳态不可逆模型得到总210Po和210Pb的停留时间分别为0.82和1.16a.清除过程中210Po和210Pb的平均分馏因子由清除速率常数法和固-液分配系数法计算分别为5.42和6.69,揭示了210Po和210Pb从溶解相清除至颗粒相的过程中发生了明显的分馏.进一步的研究证明了南沙海域210Po和210Pb的分馏主要由微生物控制,与富营养海域的分馏机制不同:在富营养海域,浮游植物颗粒和粪粒充当210Po和210Pb清除和迁出过程的主要载体,210Po和210Pb的分馏主要发生于浮游植物颗粒和粪粒对两核素的清除过程;在寡营养南沙海域,由于浮游植物颗粒和粪粒的相对贫乏,使微生物对210Po的清除作用相对突出,并在此过程中使210Po和210Pb产生明显的分馏效应.这与寡营养的马尾藻海的研究结果极为相似,进一步证实寡营养海域和富营养海域210Po生物地球化学行为和循环路径的差异.这表明210Po可能是研究与微生物有关的海洋学过程,尤其是研究硫族元素(S,Se,Te和Po)生物地球化学循环的有用示踪剂.