137Cs测年在海岸盐沼中的应用

海岸盐沼广泛分布在海岸和河口环境,滩面有盐生植被覆盖,并且被潮水沟分割成片。研究海岸盐沼沉积过程和沉积速率,对于深入认识人类活动与海岸系统之间的相互作用具有非常重要的意义1。37Cs测年技术是近20年用来测定现代沉积速率的一个有效方法,人工核试验产生的137Cs被释放到大气中,再经气-水、水-沉积物界面的交换和吸附而沉淀在地层里,通过几次出现的峰值年代来计算不同时段的沉积速率;该方法在计算湖泊沉积速率方面取得了成功,在陆架、海湾、潮滩等区域也取得了较好的成果。但由于该方法对研究区域地层记录的稳定性有较高的要求,沉积物黏土含量、分选程度均对137Cs含量有显著影响;海岸盐沼由于植被生长茂盛,根系伸入地层深处,对沉积地层有较大扰动,因此,很难分辨出特征峰值,需要借助其他手段来综合判断特征沉降峰值。     

基于137Cs示踪的大沽河流域土壤侵蚀模数研究

运用137Cs示踪技术首次研究了大沽河流域土壤侵蚀特征,分析了137Cs在土壤剖面中的分布规律,讨论了土壤侵蚀与深度、土壤粒度等因素间的关系。结果表明:大沽河流域小沽河河段和大沽河上游段流域土壤的年平均侵蚀模数分别为468 t/(km2·a)和308 t/(km2·a),均属轻度侵蚀;土壤剖面中137Cs分布呈尖峰型,集中赋存于约30 cm深度以内,且峰值不在表层;137Cs的面积活度与土壤颗粒粒级间存在明显的对应关系,特别是与>4 φ颗粒含量呈显著正相关,说明137Cs主要被吸附于土壤细颗粒(粉砂和黏土矿物)表面,而较粗颗粒的吸附量很小。     

137Cs示踪法研究太湖流域土壤侵蚀分布与总量

利用137Cs示踪法研究了太湖流域不同地貌和土地利用类型的土壤侵蚀速率分布,初步估算了太湖流域的土壤侵蚀总量。结果表明,土地利用类型相同时,丘陵山坡中点的土壤侵蚀速率与整个坡面的平均值相近;太湖流域山坡中上部以自然坡地为主,土壤侵蚀速率仅为186.6t/km2.a;山坡下部以茶园种植为主,土壤侵蚀速率为3898.5t/km2.a。平原区水田的侵蚀速率与其到山脚的距离正相关,随距离的增大由堆积转变为侵蚀并逐渐增大,山脚水田堆积量和湖岸水田侵蚀量分别为2585.9和6325.7t/km2.a,平均侵蚀速率约为1869.9t/km2.a。太湖流域土壤侵蚀总量约为3446.7×104t,流域土壤侵蚀导致的输入太湖的泥沙量年均约为34.5×104t,与实际监测结果基本一致,说明土壤侵蚀是太湖泥沙输入的主要来源。本研究结果初步证明了利用137Cs示踪法研究太湖流域土壤侵蚀与湖泊沉积通量定量关系的可行性。     

巴伦支海和喀拉海中不同类型底质蓄积^137Cs的特点

在巴伦支海和喀拉海沿岸海水中分布着大量具有放射性危险的物体,因此与人造放射性核素进入海洋生态系统有关的事故危险性比在其它地区要高一些。例如,在科拉半岛海湾中分布着若干个具有核动力装置的军事和民用船舶基地,以及与它们相关的永久性设施,如不同类型放射性废弃物和用过的核燃料的储存库;对这些船舶进行技术服务和维修的修船厂;需要卸戴核燃料和进一步利用的编制内船舶的停泊处;处理液态放射性废弃物的装置。在喀拉海中这类潜在的危险海区是新地岛东部沿岸的海湾,该区埋藏着大量含固态放射性废弃物的容器,以及若干含核燃料…     

江苏固城湖近代沉积210Pb、137Cs计年及其环境意义

对江苏固城湖沉积柱状岩心进行了210Pb、137Cs测定,以研究湖泊沉积过程和人类活动的关系。137Cs剖面显示的蓄积峰和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏相对应,由此获得的沉积速率为0.066 cm/a;同时,利用210Pb计年的CRS模式计算了固城湖20世纪初以来不同时段的沉积速率,结果表明,在上世纪60年代初沉积物堆积速率最高,达到0.187 g/(cm2.a),80年代后沉积速率趋于稳定,约0.067 cm/a,与137Cs结果相一致。对比洪湖沉积钻孔210Pb、137Cs分布后发现,洪湖137Cs分布和固城湖相似。其人类围垦最强烈的时期正好是其137Cs峰值减弱或消失的时间段,同时也是沉积速率最高的时期。可见人类活动的影响会导致放射性核素在垂直剖面分布的不同。     

南海东北部表层沉积物天然放射性核素与137Cs

用HPGeγ谱仪测定了南海东北部表层沉积物中的放射性核素.结果给出7种核素的平均比活度分别为40K:538Bq/kg,210Pb:116Bq/kg,226Ra:27.7Bq/kg,228Ra:4.49Bq/kg,228Th:42.0Bq/kg,238U:35.4Bq/kg和137Cs:1.16Bq/kg,210Pb的比活度随离岸距离增大,226Ra比活度随离岸距离没有明显变化,其余核素比活度随离岸距离减小.与对我国近海其他海域报道的沉积物放射性核素含量相比,40K和137Cs稍低于其他海域,其余核素为中等水平.     

太湖THS孔现代沉积物137Cs和210Pb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。     

南海东北部表层沉积物天然放射性核素与~(137)Cs

用HPGeγ谱仪测定了南海东北部表层沉积物中的放射性核素 .结果给出 7种核素的平均比活度分别为40 K :538Bq/kg ,2 10 Pb :1 1 6Bq/kg ,2 2 6Ra:2 7 7Bq/kg ,2 2 8Ra:4 4 9Bq/kg ,2 2 8Th :4 2 0Bq/kg ,2 38U :35 4Bq/kg和137Cs:1 1 6Bq/kg ,2 10 Pb的比活度随离岸距离增大 ,2 2 6Ra比活度随离岸距离没有明显变化 ,其余核素比活度随离岸距离减小 .与对我国近海其他海域报道的沉积物放射性核素含量相比 ,40 K和137Cs稍低于其他海域 ,其余核素为中等水平 .     

长江口泥质区18#柱样的现代沉积速率及其环境 指示意义

通过对长江口泥质区18#柱样进行137Cs和210Pb同位素测年分析,得到了柱样站点的现代沉积速率。结果表明,近50多年来沉积速率较大,且呈现阶段性差异：由137Cs时标计年法得到柱样1954—1964年的沉积速率为5.9 cm/yr,1964—2006年减小为 3.36 cm/yr;沉积柱样的210Pb剖面呈两段分布,由此得到沉积速率120～225 cm为5.47 cm/yr,对应于18～100 cm减小为4.58 cm/yr。对比分析两种方法得出沉积速率开始减小的时间为1968—1972年,并且采样点区域表层可能出现侵蚀现象,为研究长江口泥质区环境演变提供了依据。     

海水中~（137）Cs的快速富集与分析

以亚铁氰化铜（CuFC）作为吸附剂,采用循环吸附的方法制备用于海水中137Cs富集的富集材料,同时采用湿样制源的方法制备样品源.研究结果显示当流量在5.0、6.0 dm3/min,且富集体积保持在900 dm3以下时,对海水中137Cs的富集效率保持在85%以上,且随富集体积的变化并不明显;当流量增大到7.0、8.0 dm3/min,且富集体积从500 dm3增大到1 000 dm3时,其富集效率从85%左右下降到75%左右,呈现出明显的下降趋势;而当流量进一步增大到10 dm3/min时,富集效率急剧下降到68%左右.研究结果表明,将流量控制在5.0~8.0dm3/min且富集体积在500 dm3以下时,可以在保证较高的富集效率的同时有效地减少富集时间,达到快速富集的目的.此外,湿样制源的方式缩短了样品前处理时间,提高了样品处理效率.本研究中所使用的海水中137Cs的富集和分析方法总计耗时约需8h左右,只相当于传统分析方法耗时的1/5左右.     

大亚湾不同介质中137Cs和90Sr的含量及行为特征

分别用ＨＰＧｅγ谱方法和放化分离β计数方法测量了大亚湾海水、沉积物和海洋生物样品的人工放射性核素＾１３７Ｃｓ和＾９０Ｓｒ。计算了海洋生物对＾１３７Ｃｓ和＾９０Ｓｒ的浓集因子及其在沉积物和海水中的分配系数,对＾１３７Ｃｓ和＾９０Ｓｒ的含量水平,＾１３７Ｃｓ和＾９０Ｓｒ及其与样品中天然放射性核素含量相关性,海洋生物对＾１３７Ｃｓ和＾９０Ｓｒ的浓集,以及＾１３７Ｃｓ和＾９０Ｓｒ的地球化学进行了讨论。     

北太平洋西部和印度洋东部及其邻近海域表层水体中137Cs的分布

对北太平洋西部海域、苏禄海及印尼海、中国南海、印度洋东部海域、孟加拉湾及安达曼海等表层水体中放射性核素137Cs的活度进行了测定。结果表明,上述海域表层水体中137Cs活度显示了较大的变化范围,最低值出现在南极附近的南大洋(1.1Bqm-3),较高的活度值则出现在北太平洋西部海域及中国南海(3Bqm-3)。在所研究水域范围内,137Cs活度的纬度分布特征并没有完全有效地反映出137Cs的全球理论大气沉降趋势及其纬度效应。综合本研究及Miyake等人(1988)的测定结果,我们计算出137Cs自表层海水中的析出速率在苏禄海及印尼海约为0.016/a,在孟加拉湾及安达曼海约为0.033/a,在中国南海约为0.029/a,这一结果明显低于西北太平洋日本沿海表层水体中137Cs的析出速率。这可能是因为在这些海域,横向及纵向的水体混合过程相对都较慢,而且颗粒物对137Cs的吸附析出过程也比较弱所致。     

广东近岸海域表层水中^90Sr和^137Cs的分布

本文提供了1989～1991年广东近岸表层水中~(90)Sr和~(137)Cs含量的分析结果。在调查海区,~(90)Sr含量为2.31～3.75mBq/L,平均值为3.21±0.45mBq/L。~(137)Cs含量为2.10～4.49mBq/L,平均值为3.47±0.89mBq/L。~(137)Cs/~(90)Sr放射性的比值为0.63～1.69,平均值为1.11±0.35。调查结果表明,近三年来未发现广东近岸海域有明显的人工放射性污染。目前广东近岸海水中的~(90)Sr和~(137)Cs主要仍是以往核试验所产生的放射性落下灰残余。     

独流减河盐沼210Pbexc和137Cs剖面记录的现代洪水事件沉积

在独流减河入海口附近河道之间的盐沼采用人工探坑侧壁连续取样,获得2个站位的沉积物样品。通过²¹⁰Pb和¹³⁷Cs定年法建立年代框架,结合粒度分析、有孔虫鉴定和水文数据,探讨了该区的现代洪水事件沉积。结果表明,该区沉积物的²¹⁰Pb_exc比活度-深度剖面中存在2处明显的低值沉积层,分别在3~6 cm和10~14 cm深度,这2个沉积层分别对应¹³⁷Cs曲线的次峰和主峰。这两层与上下相邻层位相比呈现粒径较粗、分选较差,有孔虫丰度较低、破损百分比较高的特征。²¹⁰Pb测年结果显示,¹³⁷Cs曲线下部的主峰对应的年龄为1963年,与全球性的最大峰值形成时间相对应,而上部的次峰对应的并非1986年切尔诺贝利核泄漏事故形成的次峰。区内水文数据显示,在1963和1996年分别发生了2次较大的洪水事件。因此,推断S4和S5站位剖面中2个特殊的沉积层是由洪水事件造成的。本研究说明高分辨率沉积特征的多指标研究可以较为准确地揭示洪水等灾害性事件发生的年代和频率,这有利于系统地揭露海陆过渡带地区地质历史时期灾害和气候事件的频率和强度,为灾害预防和未来规划提供科学依据。