洞穴上覆土壤层^(210)Pb放射性活度变化特征及其环境意义

土壤210Pb放射性活度变化可以用来指示土壤侵蚀速率变化、计算水土流失速率,但是在其他方面的应用,特别是岩溶环境的应用相对较少。在进行洞穴年轻沉积石笋年代测试过程中,发现目前应用的CIC(恒定初始放射性活度模式)初始活度恒定的假设需要进行验证。通过对广西桂林茅茅头大岩上覆土壤层进行季节采样和210Pb放射性活度、土壤有机质、粒径等分析,发现土壤剖面表层20~30cm内的210Pb放射性活度季节变化明显,可能响应了大气环境、土壤生态环境的变化。但是土壤剖面基底210Pb放射性活度基本保持恒定,说明土壤层厚度大于20~30cm时,土壤层中210 Pb变化对洞穴年轻沉积物表层210Pb活度变化影响不大,洞穴上覆层对洞穴沉积物210Pb放射性活度的影响主要在于土壤有机质和粘粒向下迁移。因此,影响洞穴石笋210Pb放射性活度的关键因素在土壤厚度、土壤中随有机质和粘粒迁移的210 Pb量的变化,进而推广到洞穴年轻沉积物210Pb定年,在土壤层厚度大于20~30cm时,洞穴相对封闭环境下,可以应用CIC模式对洞穴沉积物进行年龄计算。

环境水中^210Pb核素放射性活度的快速分析方法

介绍环境水中210Pb的分析方法,采用加载Pb以确定化学和物理处理流程210Pb回收率,氢氧化铁热共沉淀法吸附浓缩环境水中的210Pb和载体Pb,阴离子交换法分离出210Pb和载体Pb,经过多次沉淀进一步纯化。样品放置一个月后,通过测量210Pb生成的子体210Bi发射的射线分析210Pb的放射性活度浓度,解决了现行核行业标准方法无法确定铅回收率的难题。该流程比采用氢氧化铁共沉淀法单次硫酸铅沉淀及二氧化锰共沉淀浓缩水中210Pb有明显的优势,能得到一个稳定可信的结果,比利用谱法测量210Pb子体210Po的所需的分析周期大大缩短。

南极长城站附近企鹅栖息地粪土沉积地层放射性核素^(210)Pb定年

用γ谱方法测定了南极长城站附近特有生物群落栖息地沉积物中放射性核素含量,地表沉积物中40K,137Cs,210Pb,226Ra,228Ra,228Th.和238U平均比活度,分别为143,7.56,24.1,3.65,5.36,4.15和6.5 Bq/kg.同时测试了阿德雷岛企鹅栖息地粪土沉积地层中放射性核素含量,利用其中的210Pb比活度,210Pbex垂向变化特征,推演沉积物的沉积速率和地质历史年代:其中AD1-a柱样时间跨度约为74 a(1928~2002年),据此计算了沉积速率为0.063 mm/a(r=0.794),并讨论了在南极特定条件下,放射性核素示踪对定年影响以及与区域现代气候环境变化的内在联系.

九龙江口沉积物中^(210)Pb,^(226)Ra,Th和总β放射性的分布特征

在九龙江口的沉积物中,这些放射性物质的水平分布具有以下特征:^(210)Pb,Th和总β的含量是随离九龙江口距离的增加基本呈直线上升;^(226)Ra的含量是随离江口距离的增加呈直线下降。从它们的不同分布可以推断它们的不同来源。

基于傅里叶级数的地表空气中^(210)Pb活度浓度与气象参数的关系探讨

本研究基于地表空气中^(210)Pb活度浓度的基础数据,分析了^(210)Pb的活度浓度与日照、温度、相对湿度、气压、平均总云量、降雨量等气象参数的相关性,使用傅里叶级数完成了地表空气中^(210)Pb活度浓度的变化趋势预测。结果表明:地表空气中^(210)Pb的月平均活度浓度与温度、相对湿度、平均总云量和降雨量之间均存在很强的负相关性,与气压之间存在很强的正相关性,证实了使用傅里叶级数预测地表空气中^(210)Pb的活度浓度的可能性。在^(210)Pb的活度浓度谐波谱中,除波动周期为1年的最大谐波外,周期为5年的谐波也较为显著,但与温度、相对湿度、气压、平均总云量和降雨量等气象参数相比,周期性并不十分显著。傅里叶级数预测结果显示地表空气中^(210)Pb的活度浓度预测值与实测值的变化趋势大致吻合,但并不完全一致,在后续的研究中可考虑使用机器学习、神经网络等方法,以提升预测精度。

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。

广西平果龙何屯岩溶洼地剖面土壤^(137)Cs和^(210)Pb比活度分布的影响因素研究

^(137)Cs和^(210)Pb技术广泛应用于土壤侵蚀研究,但由于岩溶区的特殊性,如地表地下双层结构的存在,土壤形成慢,土层薄且不连续,易被侵蚀等特点,一定程度上限制了^(137)Cs和^(210)Pb技术在岩溶区的应用。文章选取广西平果果化石漠化综合治理示范区龙何屯洼地剖面,沿剖面采集土壤样品,进行^(137)Cs和^(210)Pb放射性比活度研究,得到以下认识:(1)土壤表层及整个土壤剖面^(137)Cs和^(210)Pb放射性比活度正相关,主要是人类活动及土壤迁移引起的土壤再分配导致的;(2)石穴地的137Cs和^(210)Pb放射性比活度均为最大,除受到邻近裸岩影响还与石穴地良好的集水集土条件有关;(3)洼地底部及沟底^(137)Cs和^(210)Pb放射性比活度相对偏小,主要是坡面长期受到地表径流侵蚀影响,土壤和泥沙在此沉积导致的;(4)退耕还林之后土壤得到很好的保护,并能拦截一定量上游带来的土壤,但由于岩溶环境的特殊性,地下漏失无法避免。

利用树木年轮学分析北京市大气中^(14)C和^(210)Pb的历史活度浓度

在工业化和城市化进程中,城市能源消费和人民生产生活方式都发生了变化,大气污染问题已日益凸显并受到广泛关注,但对大气中放射性的影响鲜有研究报道。通过对北京市两地树木年轮中^(14)C和^(210)Pb放射性活度测量,分析和研究北京市在工业化和城市化过程中大气放射性水平的变化。结果显示:房山区阎河路紫草坞附近杨树年轮(1977～2015年)的α纤维素中^(14)C活度浓度自1977年起呈逐年下降趋势;年轮中^(210)Pb的活度浓度在1977～1985年期间呈增长趋势,随后呈逐年下降趋势。清华大学西门附近的梧桐树木年轮(1961～2015年)中^(210)Pb活度浓度随工业化和城市化进程无明显变化规律。^(14)C活度浓度降低原因之一就是全球工业化进程中燃烧了大量化石燃料,释放了大量的CO_2气体,稀释了大气中^(14)C活度浓度。房山区树木年轮中^(210)Pb的浓度变化可能由于其附近的化工厂生产引起的。清华大学西门附近无大型化石燃料生产的工厂,能较好地反映当地的大气中^(210)Pb变化。

^(210)Po-^(210)Pb活度不平衡鉴年法测定北极冰区表层冰雪年龄

远离河流和大陆的北冰洋冰区,大气沉降是^(210)Po、210Bi、^(210)Pb和 ^(7)Be核素等最重要的来源。降雪一旦形成即被标记具有特定的^(210)Po/^(210)Pb活度比值,并降落到海冰表面,进入封闭状态。在封闭体系的冰雪中,随着时间推移,^(210)Po从相对于^(210)Pb强烈亏损的状态逐渐达到^(210)Po-^(210)Pb平衡状态。因此可以通过分析北冰洋表层冰雪中^(210)Po-^(210)Pb活度不平衡特征,量化冰区表层冰雪的表观年龄。本文搜集整理了北极地区气溶胶的^(210)Po/^(210)Pb活度比值,结合2018年中国第9次北极科学考察航次和2015年美国GEOTRACES北冰洋航次中若干冰站表层冰雪的^(210)Po/^(210)Pb活度比特征,估算了北冰洋表层冰雪的表观年龄。结果表明,2018年中国冰站采集的表层冰雪年龄变化范围为106~272 d,远大于2015年美国冰站采集的表层冰雪的年龄;而两国冰站表层冰雪的年龄都呈现一定的纬度效应,即随着采样站位越靠近北极点,总体上表层冰雪的年龄呈现越来越大的特点,表明北极冰区表层冰雪越靠近北极点,表层冰雪被保留的时间会越长。^(210)Po-^(210)Pb活度不平衡定年法可以作为一种评估北冰洋冰雪年龄的方法并与遥感技术协同使用。

大气中^(210)Pb活度浓度水平与空气质量相关性研究

文章用BE6530宽能型高纯锗γ能谱仪对2018-2020年采集的93组湖北武汉、黄石、襄阳、宜昌四地的气溶胶样品进行γ能谱分析。监测结果表明,四城市^(210)Pb活度浓度最大值为5.15 m Bq/m^(3),最小值为0.308 mBq/m^(3),平均值为1.668 m Bq/m^(3)。公众成员吸入^(210)Pb所接受的年有效剂量范围为(7.7E-07~3.0E-05)Sv,最高为10;数量级级别。^(210)Pb活度浓度与采样期间PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)、AQI、SO_(2)、CO浓度显著正相关,与O;浓度显著负相关。通过多元线性回归研究发现,^(210)Pb活度浓度同时与PM_(2.5)和NO_(2)浓度这两个因素正相关。

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.

应用^(210)Pb技术计算年轻石笋沉积速率及判断石笋沉积环境

通过对桂林周边3个洞穴的3个石笋进行^(210)Pb测试,分别计算出3个石笋的沉积速率:盘龙洞石笋PL-4的平均沉积速率为0.042mm/a,茅茅头大岩石笋DY-2的平均沉积速率为0.731mm/a,住岩石笋ZY-5的平均沉积速率为0.029mm/a;另外,通过滴水实验验证了石笋正在沉积,且茅茅头大岩沉积速率较大,盘龙洞和住岩沉积速率较小。通过与其他地区石笋以及对3个洞穴石笋之间的初始^(210)Pb放射性比活度的比较,发现桂林地区石笋初始^(210)Pb放射性比活度低,主要是受制于桂林特殊的地质背景和地理环境;而3个洞穴由于洞穴封闭条件、石笋沉积速率、滴水点等差异,石笋的初始^(210)Pb放射性比活度也表现出差异。

用^(210)Pb技术判断年轻石笋封闭性研究

通过测试采自桂林地区茅茅头大岩的两个相邻石笋DY-2和DY-3的现代滴水沉积物的210Pb放射性活度发现:(1)处于同一洞穴相距约1.5m,DY-2石笋初始210Pb放射性活度是DY-3石笋的3.0倍,接取的现代滴水沉积物DY-2是DY-3的1.7倍,210Pb放射性活度和现代滴水观测均证明DY-3石笋沉积速率大于DY-2石笋,说明在相同地质背景和地理环境下,210Pb放射性活度可以作为沉积速率的一个判断工具;(2)两石笋210Pb放射性活度剖面均呈现一定的波动性,这与石笋沉积时存在晶间孔隙且与晶间孔隙的分布和大小、密集度有关,DY-3石笋210Pb放射性活度剖面的紊乱与石笋晶间孔隙相互联通,后来210Pb与石笋纹层的210Pb发生混合和交换有关;(3)处于非封闭系统的石笋氧同位素是否发生同位素的分馏还需进一步研究。

^(210)Pb分析方法在成都大气气溶胶中的应用

用γ能谱法和放射化学法对大气气溶胶中^(210)Pb的活度浓度进行测定,对比分析结果,γ能谱法能够满足大气环境气溶胶中^(210)Pb的常规监测。用γ能谱法对成都地区大气气溶胶中^(210)Pb活度浓度进行了为期两年的采样监测,年平均浓度为1.50 m Bq/m^3,浓度变化有明显的季节性特征,冬季高夏季低。

福建兴化湾外近海沉积物岩心放射性核素分布

用γ谱方法测定了采集自福建兴化湾外近海两个沉积物岩心中的放射性核素，探测到的核素为^40K,^137Cs、^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th；^238U，讨论了这些放射性核素的垂直分布特征，用^210Pb过剩方法估算了两个采样站位所在海域的沉积速率。发现两个站位的沉积速率存在明显差异，其原因是两个站位所在海区具有不同的海洋动力环境，从而使沉积物具有不同的物质构成。本文比较了两个岩心中放射性的分布特征，探讨了其反映的沉积环境的特征，证明沉积物中放射性核素的分布与海区海洋环境存在关系。

2017—2020年北京地区大气气溶胶中^(7)Be和^(210)Pb放射性活度浓度监测与分析

目的监测与分析2017—2020年北京地区大气气溶胶中^(7)Be和^(210)Pb放射性活度浓度变化情况,为有效防治空气污染提供科学依据。方法利用大流量空气气溶胶采样器(SnowWhite)采集气溶胶样品1074份,其中春季、夏季、秋季和冬季分别采集275、266、262和271份。使用低本底高纯锗伽马谱仪(ORTEC)分析气溶胶样品中^(7)Be和^(210)Pb放射性活度浓度。结果2017—2020年北京地区大气气溶胶中^(7)Be放射性活度浓度的变化范围为0.56~14.84 mBq/m^(3),平均值为6.84 mBq/m^(3)。^(210)Pb放射性活度浓度的变化范围为0.01~9.37 mBq/m^(3),平均值为3.19 mBq/m^(3)。2017—2020年北京大气气溶胶^(7)Be和^(210)Pb放射性活度浓度在春、夏、秋、冬四季中差异均有统计学意义(F=32.66、93.93,P<0.05),其中^(7)Be放射性活度浓度春季最高,秋季次之,夏季和冬季最低,^(210)Pb放射性活度浓度由高到低分别为冬季、秋季、春季、夏季。结论2017—2020年北京地区大气气溶胶中^(7)Be和^(210)Pb放射性活度浓度处于正常涨落水平范围内。

矿产企业排放废水中228Ra及210Po/210Pb测定及剂量评估

通过对11个矿产企业的不同地点13个废水进行取样,按照相关规定对废水中228Ra及210Po/210Pb等放射性核素分析测量,获得矿产企业废水中210Po、210Pb及228Ra核素活度浓度推荐值浓度分别为80mBq/L、35mBq/L和140mBq/L;有的企业废水中放射性核素含量比均值高2~3个数量级。采用保守估算方法估算,在下游5km地方食入推荐值浓度排放废水导致的内照射剂量为0.012mSv/a,按照最高值估算,内照射有效剂量可达0.88mSv/a。

福建牛头山火山口岩石中的放射性核素

用HPGe-γ谱方法测定了在福建省牛头山火山口采集的岩石中的放射性核素^238U、226Ra、^210Pb、^228Th、^228Ra和^40K，样品有玄武岩和花岗岩，结果给出6种核素的比活度为1．6～94．7、LD为30．5Bq/kg、LD为26．6Bq／kg、3．3～106Bq／kg、4．9～113Bq／kg和28-1267Bq／kg，平均为13．5Bq／kg、5．5Bq／kg、8．9Bq／kg、13．0Bq／kg．16．1Bq／kg和293Bq／kg。按放射性核素含量水平可以将玄武岩样品分为两个组。第1组样品中6种核素的含量平均为21．0Bq／kg、14．8Bq／kg、14．7Bq／kg、26．0Bq／kg、29．8Bq／kg和749Bq／kg；第2组样品中6个核素含量平均为7．0Bq／kg、2．0Bq／kg、6．0Bq／kg、4．9Bq／kg、7．7Bq/kg和142Bq/kg；花岗岩中6种核素的含量平均为57．7Bq／kg、19．0Bq／kg、21．7Bq／kg、62．2Bq／kg、67．4Bq／kg和894Bq／kg。含量水平为：花岗岩大于第1组玄武岩第一组玄武岩大于第2组玄武岩。

基于锶(Sr)树脂处理的对环境水样中^(210)Pb活度分析研究

目的为快速准确测量环境水中^(210)Pb,利用锶(Sr)树脂分离纯化环境水中的Pb。方法对7个环境地表水样品与2个加标样品的分析表明,锶(Sr)树脂分离纯化方法的环境样品的化学回收率范围为84.13%～95.48%,加标样品的化学回收率范围为92.47%～94.11%。与强碱性阴离子交换树脂分离纯化方法进行对比,两种方法分析结果的相对偏差范围为-18.59%～8.80%,而强碱性阴离子交换树脂分离纯化方法的环境样品的化学回收率范围为45.24%～81.99%,加标样品的化学回收率范围为65.78%～71.25%。从实验操作难易、分析周期长短对上述两种方法进行对比分析。结果锶(Sr)树脂分离纯化方法化学回收率较高、稳定性较好。结论锶(Sr)树脂可用于环境水样^(210)Pb的测量分析。