放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。

CD11c^+DCs促K14-VEGF转基因小鼠银屑病样发病

目的研究CD11c^+DCs对银屑病的促进作用及机制。方法取K14-VEGF转基因小鼠皮损皮肤进行表型鉴定。将CD11c^+DCs注射入未发病的转基因小鼠颈部皮下,对小鼠进行PASI评分;组织学检测小鼠耳朵和颈背部皮肤;检测骨髓、血液、脾脏和颌下淋巴结处T淋巴细胞和DCs;免疫荧光法检测皮损中CD4、CD8、IL-17a、IFN-γ和CD31含量;HE染色方法观察小鼠心、肝、脾、肺和肾的变化。结果 K14-VEGF小鼠皮损中90%FLT3阳性细胞表达CD11c。实验组表皮层厚度均显著高于对照组(P<0.01)。血液中CD3^+CD4^+T淋巴细胞数降低(P<0.01);骨髓、血液、脾脏和颌下淋巴结中的Th1和Th17细胞减少;同时,骨髓和颌下淋巴结中的CD11c^+DCs减少(P<0.01);皮损皮肤中表达CD4^+T、CD8^+T、IL-17a^+和IFN-γ^+的细胞均增多(P<0.01),血管增多(P<0.01)。结论 CD11c^+DCs可通过促使K14-VEGF小鼠皮肤中T淋巴细胞及血管增多使该小鼠银屑病样病变提前发生,提示CD11c^+DCs可能在银屑病的发生发展中起重要作用。

C^(14)年龄测定的液体闪烁计数法

C^14年龄测定关键在于确定样品中的C^14比放射性。早期，气体正比计数器成功地解决了这个问题，但制样流程冗长繁杂。而液体闪烁计数法，则具试样内部含碳量高、制样流程短、操作程序简单等优点。液体闪烁计数法与气体计数法相配合可使C^14年龄测定更趋完善。

A SUPER SENSITIVITY MINICYCLOTRON MASS SPECTROMETER SPECIALIZED FOR CARBON-14 DATING

The structure consideration of a minicyclotron as super- sensitivity mass spectrometer for carbon -14 dating being constructed at this Institute is described. Some new design ideas and techniques are presented.

古地震^(14)C年龄的日历年代校正

文中简要概述了古地震14C年龄转换成日历年龄的必要性和树轮校正曲线研究历史以及当前最新研究进展,并介绍了树轮校正方法和相关校正软件,分析了日历年龄区间变宽的原因,这将有助于正确理解14C年龄及其时间标尺的内涵。

“死碳”对^(14)C年代测定影响的初步研究

在回顾14C测年技术发展的基础上,指出了影响14C测年精度的各种因素,并初步讨论了"死碳"对14C年代的影响。通过对岩溶区"死碳"的成因分析以及对碳酸盐样品的14C年代学研究,认为酸的来源不同,是造成岩溶区样品14C年代偏老的原因;局部环境中"死碳"释放是造成水生样品14C表观年龄偏老的主要原因。由于影响岩溶区样品14C年龄的因素是多方面的,目前尚无有效的校正办法。为此,作者在讨论了洞穴碳酸盐样品年代的可靠性及影响因素的基础上,提出了用交叉对比定年的方法解决"死碳"对14C测年的影响问题和在岩溶地区谨慎使用14C年龄的建议。

^(14)C测年技术新进展

^(14)C测年技术的进展主要表现为3个方面：1）^(14)C常规测定技术向高精度发展比较成熟，目前已可以普及；2）加速器质谱技术的建立和普及，使测定要求的样品碳量减少到mg级，甚至μg级，虽然目前的精度尚未超过常规方法，但由于所需样品量极少，测定时间短而工效高，大大拓宽了应用范围；3）高精度^(14)C－树轮年龄校正曲线的建立，不但可将样品的^(14)C年龄转换到日历年龄，而且对有时序的系列样品的^(14)C年龄数据通过曲线拟合方法转换到日历年龄时年龄误差大为缩小。

东海DGKS96—03岩心中微体化石的古海洋学特点、δ^(18)O曲线与AMS^(14)C测年

运用微体化石的研究结果辨识岩心不同的沉积阶段的沉积特征及古海洋学特点 ,并辅以δ18O曲线及AMS14 C测年去探讨岩心的沉积时代。该岩心是 1996年 5月中国、法国、韩国科学家一起利用法国L’ATALANTE号海洋调查船在东海陆架获取的 17个岩心中的一个 ,分别做了粒度、矿物、CaCO3、微体化石、δ18O、AMS14 C测年等分析 ,初步分析认为 :依据微体化石的冷、暖水种的丰度变化 ,可以辨识出该岩心气候的 7个冷期 (C1、C2 、C3、C4 -1、C4 -2 、C5、C6、C7) ,然后结合岩心中的矿物成份、CaCO3 含量、粒度变化、AMS14 C的测年数据把岩心划分为 4个沉积阶段 ,1.晚更新世早玉木冰期沉积。 2 .玉木亚间冰期沉积。 3 .晚更新世玉木冰期沉积。 4.全新世冰后期沉积。另外 ,利用浮游有孔虫壳体对不同的沉积阶段所做的AMS14 C测年结果分别为 96 90aBP、12 980aBP ,2 6 35 0aBP ,2 796 0aBP ,37410aBP ,412 6 0aBP .

深沪湾古森林遗迹和牡蛎礁的^(14)C年代

本文报道了深沪湾古森林树桩和牡蛎礁的牡蛎壳的^(14)C测年数据,表明它们分别为距今7000～8000a和9335±199a,属于中全新世早期和早全新世的产物。

黄土剖面古土壤和生物化石^(14)C测年对比

精确、可靠测定古土壤和生物化石年代是重建环境变化过程、探讨人地关系的关键.研究古土壤中不同组分年代的异同对于分析土壤中碳附存状态和碳储存库十分重要.对甘肃省榆中县境内兴隆山典型黄土剖面采集的动物化石、土壤无机质、土壤有机质3个样品进行常规14C和AMS测年,发现同一地层相同点样品不同组分的测年结果相差悬殊,样品无机质比其有机质年龄(3682±70)a偏老2624a.对其14C测年可靠性对比分析发现,常规14C和AMS对骨骼和牙齿化石测年相差仅为13a,校正为日历年后几乎相等,认为实验室产生的误差很小,而碳的来源、组成及其“死碳”混入的比例是影响测年结果的主要因素.化石年龄与土壤有机质年龄之间的差别,揭示该剖面可能存在持续时间达千年以上的沉积间断.由于同一层位骨化石、土壤有机质、土壤无机质14C测年结果差异,在进行化石年代确定、考古及古文明研究、生态植被恢复、土壤无机碳存储库研究中,年龄的界定应选择相应的测年数据.

洞穴石笋的^（14）C年代学研究──石花洞研究系列之二

由于受＂死碳＂的影响，年轻洞穴碳酸盐的^（１４）Ｃ测年始终受到限制，为此，建立了^（１４）Ｃ法测定石笋生长速率及校正＂死碳＂影响的理论模式，从而将石笋的测年时限和精度大大提高。这一理论成功地运用于北京石花洞年轻石笋的定年。利用^（１４）法与石笋生长光性年际纹层推算的平均生长速率十分吻合，表明石笋Ｓ３１２的生长速率为０．０４２ｍｍ／ａ。^（２１０）Ｐｂ法测定石笋顶部的年龄小于１００ａ，与^（１４）结果的外推年龄基本相同。这一研究结果为下一步解释稳定同位素的古气候意义奠定了年代学基础。运用^（１４）Ｃ法测定石笋生长速率要求有足够的数据点进行线性拟合。在线性范围内，要求满足石笋生长速率均匀，生长连续，＂死碳＂影响程度一致的假设条件。从δ^（１３）Ｃ和^（１４）Ｃ强度的对比分析，判断＂死碳＂的影响可能与气候变化有关。初步认为，湿冷气候条件下有利于石灰岩的溶解，造成＂死碳＂的影响增加。

植物硅酸体AMS^(14)C测年和同位素分析

在现代植物和地层样品的植物硅酸体中,封闭了一部分原来植物细胞的有机物质,可以用于AMS^(14)C(加速器质谱计^(14)C测年)和碳同位素分析.而且植物硅酸体本身所含有的氧、氢同位素与植物生长环境中的氧、氢同位素有直接的关系,可以利用植物硅酸体氧、氢同位素进行占环境分析。它的最大的优势还在于可以高分辨率、连续地从黄土(或其它沉积物)剖面中获取植物硅酸体化石,植物硅酸体有可能成为类似于利用深海有孔虫进行氧同位素研究的新的陆地生物化石指标。

夏商周断代工程中^(14)C系列样品的树轮校正

对国外程序的适用性和计算的准确性进行了评价，并与自编程序进行了比较。计算结果表明，ＯｘＣａｌ程序在夏商周断代工程中是可用的，但其所能计算的系列样品长度有一定限制。

山西大同与晋中盆地全新世活动断裂定量研究中热释光与^(14)C测年方法应用

文章通过对山西断陷系内 4条边界活动断裂带开展全新世活动定量研究中实测的 6 7个热释光测年样品及 2 0个1 4C测年样品的实例分析 ,讨论了在断错地貌研究和探槽全新世古地震研究中 ,地层测年样品帮助确定断层活动事件年代、判断探槽内古地震事件的时间跨度、古地震事件的完整性及垂直断距的不确定性等方面发挥的作用 ;并讨论了少量热释光样品出现年代倒置现象的原因。

^（14）C测年系列方法中的小样品^（14）C液体闪烁计数测年法

碳量１００－２００ｍｇ小样品^（１４）Ｃ液体闪烁计数测年法是常规测年法（２０００－６０００ｍｇＣ）与加速器测年法（ＩｍｇＣ）之间的必要补充。这一技术可有效地运用于地质学与考古学。对^（１４）Ｃ样品进行分组提取的前处理时，采用该方法测年就尤为必要。本项研究包括了小样品液闪测年方法的建立以及使用该方法对１５对样品的测量和比较。技术测定的每个试样的~１４Ｃ年龄在试验误差范围内没有显著性差异，使用小样品测年技术可测最大年龄的理论计算值为４３２７０ａ，探测效率为８８％。

^(14)C-尿素呼气试验临床应用研究

为探索１４Ｃ－尿素呼气试验诊断幽门螺旋杆菌的临床实用价值，选用临床患者７０例， ２天内同时进行胃镜检查（取胃窦粘膜作病理切片和快速尿素酶试验）和１４Ｃ－尿素呼气试验（部分患者同时作Ｈｐ－ＩｇＧ或ＤＮＡＨｐ试验），病理切片和尿素酶试验双阳性为标准阳性对照，双阴性为标准阴性对照。结果表明，１４Ｃ－尿素呼气试验灵敏度９３．２％，特异性７３．１％，与对照标准比较差异不显著（ｘ２－０．９＜ｘ２０．０５（１）－３．８４，Ｐ＞０．０５）；１４Ｃ－尿素呼气试验和Ｈｐ－ＩｇＧ试验的诊断正确率分别为８５．７％和５０％，两者差异非常显著（ｘ２－１３．８０＞ｘ２０．０１（１）－６．６４，Ｐ＜０．０１）。１４Ｃ尿素呼气试验操作简便，结果可靠，适合临床推广。

赣油14号不同播期的产量比较

通过不同播期试验，研究赣油14号播期与群体产量结构的关系。结果表明：在江西宜春，赣油14号的最佳播期为10月6日，适宜播期为9月29日。10月13日，产量可达1792．5—1929．8kg／hm^2；随着播期的推迟，产量表现为先增后减，变异系数为10．2；在产量结构3因子中，单株有效角果数对产量影响最大，变异系数达13．7；其次是千粒重，变异系数为4．45％；每角粒数对产量影响最小，变异系数为1．42。

内蒙古湖相沉积^(14)C年代测定中“硬水”影响的发现

对内蒙古科尔沁沙地巴克窑泡子湖相沉积物分别做了210Pb和14C测年。比较这两种方法测定结果发现，14C年龄比210Pb估计年龄偏老约2000年，内蒙古其它湖泊的沉积物14C测年资料一般也都存在年龄偏老问题。作者认为，这一现象主要是由干燥和半干燥地区湖泊“硬水”影响引起的。

一种地下水^(14)C测年沉淀法采样新程序及对以往测年成果可靠性的评估

国际原子能机构推荐的地下水^(14)C测年沉淀法采样程序因未能有效控制大气CO_2污染,常使古老地下水^(14)C测年结果偏年轻许多。在分析可能存在的大气CO_2污染途径及影响因素的基础上,开发了一种融入多种大气CO_2污染控制技术的地下水^(14)C测年沉淀法采样新程序。新采样程序在保持操作简便的前提下,使大气CO_2污染得到有效控制;通过专门设计的样品瓶实现了采样程序与制样程序的有效衔接,有利于降低制样程序中的大气CO_2污染。以苯合成-液体闪烁计数法测定^(14)C比活度,新采样程序使古老地下水^(14)C测年结果(在测年上限50×103年以内)不再产生可识别的偏差。在河北平原地下水^(14)C测年采样中的初步应用显示,早期取得的古老地下水^(14)C测年结果存在较大的负偏差,例如对^(14)C表观年龄约为47×10~3年的地下水,可偏年轻20×10~3年以上。因此,有必要对以往取得的古老地下水^(14)C测年结果及由此得出的研究结论是否可靠重新进行评估。地下水^(14)C测年沉淀法采样新程序的推出使传统放射性测量法重新得到重视,因采用的样品量千倍于加速器质谱法,使制样程序中的大气CO_2污染更易控制,古老地下水^(14)C测年结果更具可靠性。

^(14)C测年在珠江三角洲古地理环境研究中的应用

^(14)测年方法应用于珠江三角洲古地理环境的研究,根据300多个^(14)C年代数据,结合样品的岩相、古生物学、化学和矿物学等方面的研究,了解珠江三角洲的发育和演变,以及古气候、海平面变化和人类活动和历史。同时还讨论了^(14)C测年方法在古三角洲研究中的一些问题。