氡(^(222)Rn)在地下水-地表水相互作用中的应用研究进展

地下水地表水相互作用是水资源管理和地表水生态系统保护中重要的一个环节,氡同位素(^(222)Rn)由于其在地下水与地表水中含量差异显著、性质保守、检测难度低,广泛运用于地下水地表水相互作用的研究当中。本文通过总结分析^(222)Rn在不同地表水体(海水、河水、湖水等)中的应用,指出刻画地下水氡浓度的异质性是估算地下水排泄的重点和难点。在估算海底地下水排泄(SGD)时,氡的混合损失项估算不确定、海水氡浓度时空变异性、SGD的多组分特征等可能给估算结果带来较大不确定性;在估算河流地下水排泄时难以确定氡的大气逃逸量;研究人员对氡在示踪地表水补给地下水方面的研究程度相对不足。本文从科学研究和实际生产方面,对^(222)Rn的研究应用提出以下潜在方向:(1)降低地下水氡空间变异性对估算地下水排泄量的影响;(2)针对不同水体、不同水文条件,准确刻画氡的大气逃逸量;(3)拓展^(222)Rn示踪能够解决的科学问题;(4)将氡质量平衡模型计算与不确定分析相结合,实现软件化。

^(222)Rn/^(220)Rn联合测量的方法与技术状况

氡是地球上无处不在的放射性气体,对^(220)Rn/^(220)Rn问题的研究一直是辐射防护和环境保护的重要课题。目前国内外^(222)Rn测量仪比较成熟,而^(220)Rn的测量标准还没有建立起来。^(222)Rn/^(220)Rn联合测量主要分为双滤膜能谱法、闪烁室延时法、α径迹蚀刻法、活性炭盒λ谱法、活性炭滤纸法、静电收集法。国内外^(222)Rn/^(220)Rn联合测量仪主要包括FD-129型氡钍射气测定仪、LR-115固体核径迹探测器、RAD7测氡仪等。

^(222)Rn指示北部湾北部近海SGD输送的时空特征初探

放射性同位素氡222(^(222)Rn)是来源于地层中铀衰变生成的惰性元素。由于其性质稳定,容易测量且在地下水和地表水中活度差异显著,近年来被用作示踪剂广泛应用在海底地下水排泄(submarine groundwater discharge,SGD)的研究中。本文选取北部湾北部海水的^(222)Rn活度作为研究对象,通过2021年8月—9月以及12月—次年1月在北部湾北部海域的两个航次采样,分析了北部湾北部海域水体^(222)Rn的空间分布和季节性变化特征,并结合^(222)Rn的质量平衡模型,估算了北部湾北部海域的SGD通量。结果表明,^(222)Rn分布特征受到季节变化和陆源SGD过程的显著影响,冬季^(222)Rn活度的平均值与夏季相比减少了约40%。夏季底层水^(222)Rn活度较高,断面特征显示SGD过程明显且多集中于研究区北部,而冬季底层水^(222)Rn活度较低,断面特征显示SGD过程较弱。通过构建^(222)Rn质量平衡模型,估算出北部湾北部海域夏季与冬季SGD速率分别为4.16 cm·d^(-1)和2.88 cm·d^(-1)。夏季SGD速率明显高于冬季,且夏季以近岸SGD过程为主,冬季以离岸SGD为主。北部湾北部海域存在着明显的SGD过程,而且由于该区域被陆地和岛屿三面环绕,SGD过程很可能是陆源物质向近岸海域输送的重要自然途径。

驻极体法在建筑材料氡析出率测量中的应用研究

目的:研究使用驻极体氡探测器测量建材氡222(^(222)Rn)析出的方法。方法:设计、制作建筑材料^(222)Rn析出测量专用密封箱,将驻极体氡探测器与建材样品放入箱中并密封,分不同时间段做累积测量,并于密封箱外部串联一台氡连续测量仪,与驻极体同时测量密封箱内^(222)Rn浓度。通过测量计算密封箱内累积氡浓度,分析比较驻极体法与连续测量法测量^(222)Rn析出率结果的差异及影响因素。结果:驻极体在各累积时间段的测量结果与连续测量方法测量结果比较,其相对百分偏差范围为9.24%~28.8%,且驻极体法24 h的测量结果与连续测量方法百分偏差最小,相对百分偏差为9.24%。结论:驻极体法可以用于建筑材料^(222)Rn析出的测量,且在短周期现场测量方面驻极体氡探测器具有布放方便,测量简便的优势。