镭同位素示踪盐湖地下水排放通量——以大柴旦盐湖为例

为了解大柴旦盐湖地下水排放通量,测试了深部热水、浅层地下水、河流水、盐湖表层水中镭同位素((223)^Ra、(224)^Ra、(226)^Ra和(228)^Ra)的活度值。研究结果表明湖水中(223)^Ra、(224)^Ra、(226)^Ra和(228)^Ra的活度值,在盐度较低时随着盐度的增加而升高,当盐度大于168.99‰时,则随着盐度的增加而降低,这是由于在靠近河口区湖中镭同位素先发生解吸,蒸发后期湖中镭同位素发生了共沉淀的原因。(223)^Ra、(224)^Ra和(228)^Ra的活度值在深部地下热水比在自然露头热水中高;而(226)^Ra正好相反,自然露头地下热水中(226)^Ra具有明显的积累现象。丰水期深部地下热水、浅层地下水和河流三个端元对大柴旦湖中镭同位素贡献比例分别为0.01、0.31和0.68。水体平均停留时间是9.13 d。由深部地下热水排放到大柴旦的通量变化范围为1.17×10^(3)±2.021.31×10^(3)±10.17 m^(3)/d,平均为1.24×10^(3)±12.20 m^(3)/d,浅层地下水排放通量变化范围为1.58×10^(6)±4.92×10^(3)2.61×10^(6)±2.71×10^(4)m^(3)/d,平均为2.09×10^(6)±3.20×10^(4)m^(3)/d。本研究将为盐湖中地下水排放示踪提供一种有效的方法。

利用^(223)Ra和^(224)Ra对冬季三亚河口海底地下水排放通量估算研究

对三亚河口两种短半衰期溶解态镭同位素(223 Ra和224 Ra)活度随盐度的分布进行了调查,并估计了其源汇项。调查发现,三亚河口中溶解态223 Ra和224 Ra的分布范围分别是:1~8dpm/100L和13~281dpm/100L。在低盐度区,223 Ra和224 Ra的活度都随着盐度的增大而增大,至中盐度时达到最大值,之后随盐度的继续增加而逐渐减小。其活度主要受控于放射性衰变、涨潮退潮、颗粒物解吸、沉积物扩散和海底地下水排放。利用同位素比值法和质量平衡模型计算得到三亚河口水体的平均近似水龄为4d,河口中68%的镭来自于海底地下水排放的贡献,海底地下水排放流量为1.14×106 m3/d,是三亚河流量的2倍。

青海湖泉湾镭同位素的空间分布与沿岸地下水排放评价

青海湖是青藏高原的重要组成部分,它是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体.其沿岸地下水的排放直接影响了青海湖的水文生物地球化学过程,然而对该问题的研究仍然不充分.本研究于2014年对青海湖泉湾湖水、河水和地下水进行223Ra和224Ra活度的测定分析,并对泉湾湖水水平向和垂直向的Ra活度分布进行深入分析,最后估算并探讨了泉湾水体的停留时间和布哈河口沿岸地下水的排放通量.表层湖水、河水、地下水不同端元的水体223Ra和224Ra活度值分别为0.441和0.026 dpm/100 L、0.22和0.016 dpm/100 L以及0.061和1.30 dpm/100 L,最高值为地下水,其次湖水,河水最小;总体上泉湾湖水223Ra和224Ra活度随离岸距离增加分别由0.047到0.011 dpm/100 L和1.4到0.2 dpm/100 L的减小,垂向上Ra活度呈楔形分布,Ra活度在不同方向上的非保守性分布主要受到悬浮颗粒物解析的影响;通过水体滞留时间模型计算获得青海湖泉湾水体的平均停留时间为1.8天,进一步分析泉湾水体Ra的源汇项,应用镭同位素质量平衡模型获得泉湾布哈河口沿岸地下水排放通量为0.054~0.109 m^3/(m^2·d).