东海近岸大气中的^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb及其沉降入海通量评估

大气^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb的沉降通量是海洋中核素示踪颗粒物动力学过程(颗粒有机碳输出、颗粒物输运)的基础参数,为揭示我国近海地区^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb活度浓度的时空变化规律并估算其沉降入海通量,本文于2016年9月至翌年2月和2021年9-11月分别对上海及厦门地区近地表大气气溶胶中^(210)Po、^(210)Pb和^(210)Bi的活度浓度进行了连续观测;基于^(210)Po-^(210)Pb活度比(^(210)Po/^(210)Pb)和^(210)Bi-^(210)Pb活度比(^(210)Bi/^(210)Pb)两种示踪法计算了气溶胶颗粒物的滞留时间,并利用一维简单气溶胶沉降速率模型估算了3种核素以大气沉降方式输入东海的通量。结果显示,2016年上海秋、冬两季^(210)Po、^(210)Bi、^(210)Pb 3种核素活度浓度的变化范围分别为0.11~1.27 m Bq/m^(3)、0.45~1.83 m Bq/m^(3)和1.12~6.10 m Bq/m^(3);2021年秋季厦门^(210)Po、^(210)Bi、^(210)Pb 3种核素活度浓度的变化范围分别为0.05~0.85 m Bq/m^(3)、0.83~2.52 m Bq/m^(3)和0.17~1.32 m Bq/m^(3),上海近地表气溶胶中3种核素的活度浓度秋季平均值比厦门地区高。利用^(210)Po/^(210)Pb和^(210)Bi/^(210)Pb计算得到上海和厦门近地面大气的气溶胶滞留时间存在显著差异,基于^(210)Po/^(210)Pb计算上海气溶胶滞留时间均值为(94±54)d,基于^(210)Bi/^(210)Pb计算上海气溶胶滞留时间均值为(6.4±4.8)d,造成这种差异的原因很可能是两种示踪法本身具有的系统性差异。本文基于一维简易气溶胶沉降速率模型估算了上海地区的^(210)Pb、^(210)Bi和^(210)Po的大气沉降入东海的通量,其在秋季期间的变化范围分别为0.1~26.35 Bq/(m^(2)·d)、0.04~7.91 Bq/(m^(2)·d)和0.01~5.49 Bq/(m^(2)·d)。基于模型估算的^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb沉降通量与研究区域的实际观测值接近一致,表明利用一维简易气溶胶沉降速率模型间接估算法在替代观测站直测核素的沉降入海通量方面具有一定可行性。

天津市大气气溶胶中^(7)Be、^(210)Pb和^(210)Po活度浓度水平及辐射剂量评估

为了研究天津市大气气溶胶中^(7)Be、^(210)Pb和^(210)Po活度浓度水平及其对公众产生的辐射剂量,预防辐射损伤的发生,本文对天津市2018—2020年总悬浮颗粒物(TSP)中^(7)Be、^(210)Pb和^(210)Po进行检测分析。结果表明,天津市TSP中^(7)Be、^(210)Pb和^(210)Po的年均活度水平分别为0.74~15.0 mBq/m^(3)、0.21~2.5μBq/m^(3)和0.17~0.74μBq/m;三种放射性核素的活度浓度均呈冬季最高,这是冬季高纬度冷空气和取暖季较高污染排放共同作用的结果;^(7)Be、^(210)Pb和^(210)Po以吸入方式对公众产生的总有效待积剂量在6.28~40.1μSv/a,低于公众照射规定的剂量限值(1 mSv/a),还不足以威胁人体健康。

厦门地区~7Be和^(210)Pb的大气沉降通量

7Be和210Pb是大气中天然存在的放射性核素.本文测定了2001年8月至2002年8月间厦门地区7Be和210Pb大气沉降通量,平均值分别为1.90和0.41Bqm-2d-1.对7Be和210Pb的沉降特征及其影响因素进行了探讨,表明降雨是影响沉降通量的主要因素,两个核素的沉降通量之间存在较好线性相关性.

渤海湾老狼坨子海岸带^(14)C、^(137)Cs、^(210)Pb测年与现代沉积速率的加速趋势

通过对渤海湾西岸L剖面中同一关键层的碳酸钙和原生腹足类壳体的14C测年对比研究,确定了晚全新世约2800calBP的层位及沉积速率0.045cm/a;8个样柱的137Cs和210Pbexc强度、蓄积量揭示了距今约120年来堤后盐沼的平均沉积速率约为0.35cm/a,而面向开放海湾的潮坪上部则达到约2～3cm/a。研究区近1个世纪以来沉积速率的加速趋势,是渤海湾西岸泥质海岸带的特征之一。

太湖THS孔现代沉积物^(137)Cs和^(210)Pb的分布及计年

太湖THS沉积物柱状岩心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,高含水率和有机质含量是前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏对应的137Cs蓄积峰向表层迁移的一个可能的原因。利用137Cs核素1963年和1975年对应的蓄积峰计算出沉积速率为0.34 cm/a。利用137Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用210Pb计年的CRS模式获得不同时段的沉积速率,发现在80年代末沉积物堆积通量最高,达到0.6 g/(cm2.a)。两种计年方法的结合有助于认识沉积速率的变化情况。

东平湖沉积物^(210)Pb、^(137)Cs垂直分布及年代学意义

对东平湖沉积物柱状岩芯放射性年代学研究表明:12cm处的 ^(137)Cs比活度峰值对应于1963年人工核试验高峰,9cm和6cm处的 ^(137)Cs比活度蓄积峰可能分别与1974年的全球核素散落和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏有关;^(210)Pb比活度随深度呈指数衰减,利用 ^(137)Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用 ^(210)Pb计年的CRS模式建立了1889年以来东平湖现代沉积年代序列。根据 ^(210)Pb年代序列,计算了东平湖现代沉积速率,发现近百年来东平湖地区沉积速率有明显变化:1889～1945年,沉积速率较高,平均达0.297g/cm^2·a;1945～1963年,沉积速率整体处于下降趋势;1963～2000年,沉积速率比较稳定,平均约0.141 g/cm^2·a;约2000年以来,沉积速率有增高趋势。通过分析认为,1945年以前东平湖较高的沉积速率可能与东平湖作为黄河水的自然滞洪区有关;1950年代国家对东平湖的治理改造,控制了黄河水的自然倒灌,导致了东平湖沉积速率的迅速下降;1963年以后,由于黄河上中游大型水利工程设施的修建,抑制了东平湖调洪功能的发挥,导致东平湖沉积速率低而稳定;近年来,东平湖沉积速率有增大趋势,这可能与湖区人民发展围网养殖带入较多的沉积物有关。

云南省泸沽湖、洱海现代沉积物中^(210)Pb,^(137)Cs的垂直分布及其计年

云南省沪沽湖、洱海^（２１０）Ｐｂ_（ｅｘ）的垂直分布受 Ｆｅ、Ｍｎ循环下^（２１０）Ｐｏ和^（２１０）Ｐｂ沉积后再迁移的影响，分别表现为三种不同的剖面分布特征．^（２１０）Ｐｂ_（ｅｘ）计年的沉积物堆积速率分别为０．０５０－０．０５１ｇ·ｃｍ^（－２）ａ^（－１）和０．０４４－０．０４５ｇ·ｃｍ^（－２）ａ^（－１），反映百年时间尺度上的堆积结果．沪沽湖、洱海^（１３７）_（Ｃｓ）的垂直剖面分布虽然受分子扩散作用的影响，但并没有改变其峰值位置．沪沽湖深水湖区^（１３７）Ｃｓ计年的沉积物堆积速率为０．０４５ ± ０ ００４ｇ·ｃｍ^（－２）ａ^（－１）（１９６４年时标）．按不同时标，洱海^（１３７）_（Ｃｓ）计年的沉积物堆积速率为对．０４８±０．００３９·ｃｍ^（－２）ａ^（－１）（１９６４年时标），０．０４７ ± ０．００２９·ｃｍ^（－２）ａ^（－１）（１９７５年时标），０．０４６±０ ００５ｇ·ｃｍ^（－２）ａ^（－１）（１９８６年时标）．三种时标给出的沉积物堆积速率一致，其平均值为０．０４７±０．００２９·ｃｍ^（－２）ａ^（－１），与^（２１０）Ｐｂ_（ｅｘ）计年方法获得的数值吻合．

珠江口沉积柱样^(210)Pb法年龄测定结果及其环境地球化学意义

提供了珠江河口及河道10个沉积柱样210Pb法的CF模式（稳恒放射性通量模式）和CA模式（稳恒初始放射性模式）的年龄测定结果，并据此讨论珠江三角洲近百年来沉积环境的演化。研究结果表明，西江河道和珠江广州河道1980年以前沉积速率为0．5—1.0cm／a，1980年以后沉积速率增长加快，90年代达到4—6mc／a，沉积通量为4—6g／（Cm2·a）。河口沉积速率也呈逐年增长趋势，但一般比河道柱样小得多。深圳湾沉积通量与河口相似，为0．3—04g／（cm2·a）。80年代后沉积通量快速增长与该地区经济开发密切相关。伶仃洋西侧目前沉积通量为1g／（cm2·a）左右。珠江流域沉积速率近几十年来明显加快，致使某些柱样表层沉积物210Pbex值呈异常分布，且各层位226Ra有所差别。

东北四海龙湾玛珥湖沉积物纹层计年与^(137)Cs、^(210)Pb测年

对东北四海龙湾玛珥湖SHL F6孔纹层沉积物的137Cs放射性测量表明:137Cs比活度的最大值出现在 5 5cm处,对应于 1963年世界原子弹试爆高峰期。纹层计年表明 0~6cm共有 35个纹层层偶。从 7 5cm到 6 5cm, 137Cs比活度从 2 56±0 09dpm/g急剧增加到 18 68±0 17dpm/g,可能 6 5cm对应于 1954年。通过测量 226Ra子核214Pb和214Bi(能量为 295keV, 352keV和 609keV)放射的光子数获得226Ra比活度数据,然后求得过剩210Pb比活度(210Pbuns)。210Pbuns比活度随深度增加而呈指数衰减,其异常波动可能与人类活动以及沉积速率变化有关,例如5 5cm处210Pb比活度较高,与137Cs的峰值对应,这可能与 1963年前后人工核实验的高峰有关,因为核试验不仅产生137Cs,而且可以产生208Pb和210Pb; 4 5cm处210Pb比活度较低,而226Ra较高,可能与人类活动加剧,导致沉积速率增加有关。根据210PbunsCRS模式, SHL F6孔 0~19cm的平均沉积速率为 20mg/cm2·a,或约为 0 11cm/a。210Pb测年数据与137Cs时标及纹层计年均有很好的一致性。四海龙湾玛珥湖发育的纹层为年纹层,可以建立高分辨率时间序列。

^(210)Pb和^(137)Cs法对比研究武汉东湖现代沉积速率

对采自东湖 站和 站的沉积物采用210Pb和137Cs相结合的方法测定沉积速率,210Pb法测出东湖 站和 站的沉积速率为8.73mm/a和6.90mm/a,137Cs测出东湖 站和 站的沉积速率为7.4mm/a和5.8mm/a.分析了两种方法测定结果差异产生的原因,并与以往的研究相对比,探讨东湖沉积速率空间分布的规律性,沉积速率变化与人类活动的关系、沉积速率与扰动的关系.

内蒙古乌梁素海^210Pb和^137Cs测年与现代沉积速率

对乌梁素海沉积物柱心样品进行210Pb、137Cs测年分析表明,柱心剖面上有明显的1963年蓄积峰,这个蓄积峰对乌梁素海的现代沉积有明显的时标意义。根据210Pb的CRS模式,可以计算出每个样品深度所对应的年代,在该沉积柱心中与137Cs时标吻合较好。乌梁素海的沉积速率并不稳定,变化比较大,表明乌梁素海近113 a来沉积环境不稳定。210Pb、137Cs两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大的沼泽的沉积状况,也有助于对核素计年方法的理解。

纹层计年与^(137)Cs、^(210)Pb法对比研究东北二龙湾玛珥湖现代沉积速率

通过对东北二龙湾玛珥湖顶部无扰动岩心显微研究,证明此岩心发育有良好的年纹层。据精确统计,0~5.5cm间为36个年纹层,纹层计年的误差为4%~7%,年纹层厚度为1.1~2mm不等,平均沉积速率为1.53mm/a,5.5cm处对应于1965年。而二龙湾沉积物(从6.5cm到5.5cm)岩心的137Cs比活度值急剧增加,从(4.67±0.29)dpm/g增加到(12.06±0.47)dpm/g,在5.5cm处有一个较为明显的蓄积峰值,这一峰值被确认对应为1963年全球137Cs散落的高峰期。另外据210Pbex比活度CIC模式,5.5cm处约为1962年,这和137Cs比活度曲线的1963年时标相一致。印证了纹层计年的精确性,完全可以建立高分辨率时间序列。

松花湖沉积物^137Cs和^210Pb分布及沉积速率

松花湖沉积物柱心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,分别是37 cm处的1964年蓄积峰、27 cm处的1971年蓄积峰和23 cm处的1975年蓄积峰。利用137Cs核素1964年和1975年对应蓄积峰计算的沉积速率分别为0.86 cm/a和0.71 cm/a。采用210Pb计年的常量初始浓度模式(CIC)计算的平均沉积速率为0.71 cm/a,两者估算的沉积速率吻合。松花湖1964—1975年间的沉积速率明显高于1975—2006年间的沉积速率。137Cs和210Pb计年方法的结合有助于提高沉积速率估算的准确性。

^(210)Pb测年方法在岩溶碳酸盐沉积物中的应用研究

碳酸盐沉积物中的210Pb,通过大气降水、土壤水渗入沉积物中吸附所得,并且不同沉积物组分和粒级对210Pb的吸附能力不同。笔者以沉积环境稳定、沉积的连续性及其剖面保存的完整性的洞穴沉积物——石笋和流石等作为主要研究对象,并与取自云南白水台的钙华样品进行210Pb的对比。利用210Pb测年技术方法对岩溶地区不同类型的近代碳酸盐沉积物样品进行测定,并探讨该方法适应范围。结果发现:利用210Pb法能够比较可靠的测定沉积物的沉积速率,并根据沉积物的相对垂直深度和210Pb比度的关系,计算出近100a沉积物年龄和沉积速率。由此可见,210Pb测年技术在岩溶沉积物中的应用,将有助于获取高分辨率的计年,并提供精确的沉积速率,为现代岩溶作用过程的研究提供重要的信息,从而具有广泛的应用前景。

过剩^210Pb年代学的多种计算模式的比较研究

简述了利用沉积物中过剩210Pb测定沉积物年代和沉积通量的几种常用方法:恒定比活度模式(CA)、稳恒放射性通量模式(CF)、阶段恒通量模式(PF)以及沉积物断面同位素法(SIT),探讨了不同的方法所适用的沉积物对象,并通过大亚湾柱样的数据分析发现CA、CF和PF三种模式的沉积年代和沉积通量存在着一定的差异:计算结果显示CA模式计算得出的年龄比CF和PF的结果小很多,而CF的沉积通量略大于PF的沉积通量。同时本文还讨论了210Pb的分析方法应该注意的问题以及对于测年结果的误差分析。

苏干湖沉积物纹层计年和^(210)Pb，^(137)Cs测年对比

通过对西北干旱区苏干湖表层沉积物的年纹层计数定年和^(210)Pb,^(137)Cs测年结果对比发现:^(137)Cs测年结果在8.5 cm出现最高蓄积峰,对应1963年世界核爆高峰期,但在同一层位^(210)Pb测年结果则是1972年,存在较大的偏差.年纹层沉积速率达0.31 cm/a,而根据CRS模式建立的^(210)Pb沉积速率为0.30 cm/a.年纹层反映的沉积速率和^(210)Pb测年结果基本一致,互相验证了两者测年的可靠性.^(137)Cs测年则存在蓄积峰向上迁移的现象,在西北干旱区湖泊使用^(137)Cs测年过程中需引起注意.

珠江口沉积物^210Pb分布特征及环境意义

根据珠江口及其邻近海域中的14个沉积柱样的210Pb随深度分布的测量数据以及210Pb过剩衰减法的原理,建立了基于傅立叶级数的变沉积速率模型,对珠江河口近50年来河口沉积物的沉积序列进行了分析。分别对各柱样的210Pb数据使用变沉积速率模型进行计算,获得了柱样更切实的沉积速率变化过程并分析沉积速率、年代计算结果与同时期内沉积环境之间的关系,结果表明:珠江口不同站位的沉积速率差异很大,几个站位的整体平均沉积速率分别是,7.25cm/a,5.36cm/a,3.26cm/a,3.03cm/a,1.58cm/a;沉积速率的变化与同时期发生在区域内的洪水、风暴潮、人类活动、河口演变等一系列综合因素有较好的对应关系,这说明使用基于傅立叶级数的变沉积速率模型得到的210Pb沉积速率变化的垂直分布能够解释其对应时段内的沉积环境,此模型亦可为其它河口区域的210Pb沉积速率计算提供借鉴。

^(210)Po、^(210)Bi和^(210)Pb测试技术研究进展与现状

铀系核素210Po、210Bi和210Pb的测试在铀矿地质勘查与核废物安全处置研究、沉积年代学与同位素地球化学研究、大气环境学与辐射卫生学研究等诸多领域具有重要意义。本文重点总结了近些年来210Pb、210Bi和210Po3核素各种测试技术的研究进展与现状,评述了存在的主要问题及未来发展趋势。

南极阿德雷岛湖泊沉积^(210)Pb、^(137)Cs定年及其环境意义

测试了南极阿德雷岛两个湖泊 (Y2和G)沉积物的2 10 Pb和137Cs比度 .根据2 10 Pb和137Cs比度垂向变化特征 ,采用CRS模式对G湖进行了定年 ,年龄跨度大约为 134± 43年 ,并据此计算了G湖的沉积速率 .近大约 10 0年来G湖呈增长变化的沉积速率以及沉积物2 10 Pb ,137Cs蓄积量和沉降通量远大于大气直接沉降 ,可能是温度升高引起该地区大量冰雪 (盖 )融水携带补充的结果 .

黄海和渤海沉积物^(210)Pb活度的分布特征

利用α多道能谱仪测定了黄海和渤海海域58个表层沉积物样品的^(210)Pb活度,探讨了黄海和渤海表层沉积物中210Pb活度的空间分布特征。渤海中部、北黄海中部泥质沉积区和南黄海中部泥质沉积区是^(210)Pb活度的高值区。渤海湾内、莱州湾内及北黄海西南部沿岸海域则是^(210)Pb活度的低值区。黄海和渤海海区^(210)Pb的富集、分布特征受到研究海区水动力条件和沉积物粒级的制约。根据位于黄海和渤海泥质沉积区的3个岩芯210Pb活度的垂直分布资料,并结合2个站位所取岩芯的^(210)Pb活度的垂直分布资料,探讨了^(210)Pb活度的垂直分布与沉积环境之间的关系。黄海和渤海^(210)Pb活度呈现高值的泥质沉积区,其^(210)Pb活度随岩芯深度衰减的垂直分布很有规律且沉积速率较低,由此可以反映泥质沉积区稳定的沉积环境。