大洋表层水中^226Ra的分布

采用碳酸盐富集-EDTA纯化-Ba(Ra)SO4制源-α计数法,测定了我国第13,14次南极科学考察期间,从西太平洋、南大西洋和东印度洋采集的16个表层水样中的226Ra比活度.测定结果表明,表层水中溶解态226Ra的比活度范围西太平洋为0.46-0.95Bq@m-3,平均值为0.66Bq@m-3;东印度洋为0.56-1.27Bq@m-3,平均值为0.81Bq@m-3;南大西洋为1.17-1.63Bq@m-3,平均值为1.45Bq@m-3.还测定了上述海域5个表层水样中颗粒态226Ra比活度为0.006-0.030Bq@m-3,颗粒态226Ra很低,只占溶解态的1.0%-2.6%,说明226Ra主要以溶解态形式存在于上述洋区.测定结果还表明,52°S以南离南极较近的测站226Ra比活度较高,特别是60°S以南的南大洋海域,226Ra比活度更高,与其他作者的测定结果一致.     

南海东北部表层水体水平涡动扩散的~(228)Ra示踪研究

研究了1994年8－9月南海东北部表层海水中228Ra的分布特征。采用Mn－纤维富集海水中的Ra同位素，通过其子体228Ac的β计数法来测量228Ra。表层海水中228Ra的放射性比活度从2．48Bq·m－3变化到4.47Bq·m－3，平均值为3.24Bq·m－3。228Ra的水平分布表现为调查海区东北部比活度较高，这与该航次的226Ra的分布特征相一致。根据各断面的228Ra放射性比活度与离岸距离之间的负相关关系，计算了它们所对应的水平涡动扩散系数，并讨论海域的地貌特征对228Ra比活度分布的影响。这些研究结果对表层水体的混合、交换，尤其是可溶性污染物的迁移、扩散以及海域的自净作用的研究都具有实际意义。     

南海东北部表层海水中~(226)Ra的分布

报道1994航次南海东北部的226Ra。利用Mn－纤维富集海水中的Ra同位素，采用Mn－纤维直接射气法测量226Ra的比活度，228Ra的比活度采用228Ac的β计数法测量。研究海区226Ra的放射性比活度范围为0．62－1．17Bq·m-3,228Ra／226Ra）A.R介于2.78－4.59。226Ra的表层比活度分布大致表现为该海区东北部较高，中南部也有一较大值，表明陆源物质对这两个区域水体中的226Ra的贡献很大，其它区域分布较均匀。表层228Ra／226Ra）AR分布为靠近珠江口和西南区较高。此外，还将本航次的结果与该海区1992年春季航次的结果进行了比较。     

北黄海水体的^224 Ra

用锰纤维富集-射气法测量了北黄海水体的^224 Ra，研究了该海域夏季和冬季2个季节^224 Ra比活度及其垂直分布，并对其进行了比较研究．北黄海夏季^224 Ra 比活度为0．24—3．48Bq／m2，平均值为1．14Bq／m2；冬季^224 Ra比活度为0．37～6．68Bq／m2，平均值为0．94Bq／m2．北黄海的表层水有3个^224 Ra 高值区，分别位于东北部海域、渤海海峡南部和北黄海中北部海区．30m水深将^224 Ra比活度的垂直分布分成上层和下层2层．在0～30m水层，夏季，随着水深增加^224 Ra比活度逐渐增加，比活度变化较小；冬季部分站位由表层向下^224 Ra比活度逐渐降低．30m水深以下，^224 Ra比活度随着水深的增加而增加，而且变化幅度较大．由^224 Ra比活度的垂直分布得出该海域的垂直涡动扩散系数为2．5～43．5cm2／s，夏季北黄海冷水团中心海域底层溶解态化学物质输运补给到上层所经历的时间为9～15d左右．     

南极普里兹湾及其邻近海域表层水镭同位素的分布及应用

中国第27次南极科学考察期间(2010年12月30日至2011年1月16日),对普里兹湾及其邻近海域表层海水进行了226Ra和228Ra的分析,结果表明:226Ra和228Ra比活度的变化范围分别为1.47—2.43Bq/m3和0.17—0.45Bq/m3,平均值分别为2.13Bq/m3和0.29Bq/m3,228Ra/226Ra)A.R.(228Ra与226Ra的活度比)的变化范围为0.08—0.20,平均值为0.14。根据盐度和226Ra的质量平衡方程,计算出研究海域表层水中冰融水、南极夏季表层水和普里兹湾中深层水的份额。研究海域表层水中温度、盐度、226Ra、228Ra、228Ra/226Ra)A.R.和冰融水份额的空间分布显示,在埃默里冰架前沿海域,西侧海域较东侧海域具有低温、高盐、高226Ra、低228Ra、低228Ra/226Ra)A.R.、低冰融水份额的特征,证实埃默里冰架下水体东进西出的运动规律。根据埃默里冰架前沿东、西侧水体228Ra/226Ra)A.R.的差异,估算出埃默里冰架下表层水体东进西出所经历的时间为1.85a。此外,在普里兹湾湾口中部海域(66.5—67.5°S,72°—74°E),观察到次表层水的上升通风作用,该区域较高的228Ra含量和228Ra/226Ra)A.R.证明这些表层水体并非来自湾外绕极深层水的上涌,而可能来自湾内埃默里冰架输出水体。     

北黄海水体的~(224)Ra

用锰纤维富集-射气法测量了北黄海水体的224Ra,研究了该海域夏季和冬季2个季节224Ra比活度及其垂直分布,并对其进行了比较研究.北黄海夏季224Ra比活度为0.24～3.48Bq/m3,平均值为1.14Bq/m3;冬季224Ra比活度为0.37～6.68Bq/m3,平均值为0.94Bq/m3.北黄海的表层水有3个224Ra高值区,分别位于东北部海域、渤海海峡南部和北黄海中北部海区.30m水深将224Ra比活度的垂直分布分成上层和下层2层.在0～30m水层,夏季,随着水深增加224Ra比活度逐渐增加,比活度变化较小;冬季部分站位由表层向下224Ra比活度逐渐降低.30m水深以下,224Ra比活度随着水深的增加而增加,而且变化幅度较大.由224Ra比活度的垂直分布得出该海域的垂直涡动扩散系数为2.5～43.5cm2/s,夏季北黄海冷水团中心海域底层溶解态化学物质输运补给到上层所经历的时间为9～15d左右.     

应用镭-226解读南极普里兹湾表层水的来源与运移

中国第22次南极科学考察航次(2005年12月至2006年1月)期间,利用Mn-纤维富集大体积表层海水中的Ra同位素,并通过222Rn直接射气法测量226Ra的比活度,结果表明,普里兹湾表层水的226Ra比活度变化为0.92~2.09 Bq/m3,平均值为1.61 Bq/m3,在深海区域表现出226Ra含量高的特征。从空间分布看,表层水226Ra比活度呈现出由湾内向湾外增加的反常态势,反映出不同Ra含量水团的混合影响2。26Ra比活度与盐度的关系证实研究海域表层水的Ra含量主要受三种端元水体的混合所控制:其一为具有镭含量高、盐度高特征的南极夏季表层水;其二为低镭、低盐特征的冰融水;其三为高盐、中等镭含量的普里兹湾中深层水,该水体的226Ra纯粹由海底沉积物间隙水向上扩散所维持。结合S-226Ra示踪体系及上述三端元混合模型,计算出各组成水体的比例并描绘出它们的空间分布。南极夏季表层水的份额由湾外向湾内逐渐降低,并且在68°E断面向南影响范围较大;冰融水的比例由湾内向湾外降低,并且在湾内东部的高温水体中具有最大贡献;普里兹湾中深层水中受沉积物镭来源影响比较显著的区域出现在湾内西北部,其影响向湾外逐渐降低。冰融水与普里兹湾中深层水份额分别于普里兹湾湾顶东、西部出现高值的分布特征证实埃默里冰架前沿海流东进、西出的运移规律。     

北黄海水体的226Ra和228Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

北黄海水体的~(226)Ra和~(228)Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

北太平洋亚热带环流区表层水中226Ra和228Ra的分布与变化

对1999年9～10月采自北太平洋亚热带环流区的19份表层海水样品的Ra同位素分析表明。研究海域表层水中的^226Ra、^228Ra放射性比度分别介于0．67～0．92、0．08～0．30Bq／m^3之间，平均值分别为0．74、0．11Bq/m^3．^226Ra/^228Ra)A．R．活度比的变化范围为0．11～0．44，平均值为0．19．上述数值明显低于近岸海域水体的相应值，表现为典型的开阔大洋水的特征．从空间分布的特征看，研究海域Ra同位素含量与^226Ra/^228Ra)A.R.值均呈均匀分布态势．将本研究结果与历史数据进行对比后发现，本研究获得的^226Ra、^228Ra放射性比度比20世纪60～80年代得到的数据来得低，可能与水体层化作用加强导致的Ra补充量的减少以及生物生产力升高导致的Ra迁出量的增加有关．北太平洋亚热带环流区表层水中Ra同位素的时间变化与文献报道的该海域叶绿素a、硅酸盐、磷酸盐含量与初级生产力的历史变化趋势相吻合．     

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。     

Distribution of radium-224 in the western Arctic Ocean

1Introduction ThephysicalcharacteristicsintheArcticOcean includewidecontinentalshelves,accountingfor36% oftheocean’ssurfacearea(MooreandSmith,1986) withseasonalicecover.Theprincipalwatersentering theArcticOceanarefromtheNorthAtlanticviathe FramStraitandtheBarentsSea,andtheNorthPacific viatheBeringStrait.Withinthearcticinterior,thewa- tersjoininthelarge-scalecirculationandaresubse- quentlymodifiedbyprocessesofair/sea/iceinterac- tion,riverinflow,andexchangewithsurrounding shelves.Howeve…     

热带、亚热带太平洋和南印度洋束毛藻的大尺度分布研究

利用2008年大洋环球航次,研究了热带、亚热带太平洋和南印度洋中束毛藻丰度的大尺度分布特征,结果表明:在亚热带西北太平洋和热带东南亚海域束毛藻藻丝平均丰度较高,分别为25.2×103和33.3×103m-3,在热带中太平洋、热带东太平洋和南印度洋束毛藻平均丰度较低,分别为1.76×103,0.87×103和1.52×103m-3。各海区束毛藻丰度与水温无明显相关关系。总叶绿素a的分布特征与束毛藻不同,在太平洋呈西低、东高,在热带东南亚海域较高而在南印度洋较低,从总叶绿素a的粒级结构看,微微型浮游植物(0.2~2μm)所占比重最高,其次是微型浮游植物(2~20μm),小型浮游植物(20μm)所占比重最低。各海区束毛藻对总叶绿素a贡献的比例不同,在亚热带西北太平洋和热带东南亚海域较高,分别占总叶绿素a的7.79%和3.92%,在热带中太平洋、热带东太平洋和南印度洋占总叶绿素a的比例较低,均低于1%。在亚热带西北太平洋束毛藻固氮占真光层总新氮输入量的比例较高,这是该海域新氮的重要来源之一,而在热带中太平洋和热带东太平洋束毛藻固氮对真光层新氮的贡献比例则很低。     

Distribution of gamma-ray radionuclides in surface sediments of the Kongsfjorden,Arctic: Implications for sediment provenance

The Kongsfjorden is highly sensitive region to climate variability, however, the study of gamma-ray radionuclides in related areas is relatively scarce. In this study, the grain size, total organic carbon(TOC), 13 Corg isotopes, and specific activities of seven gamma nuclides were analysed in surface sediments of the Kongsfjorden in the Arctic during the summer of 2017. The specific activities of 210 Pbex, 137 Cs, 238 U, 226 Ra, 228 Ra, 228 Th, and 40 K were 12–256 Bq/kg, 0–3.8 Bq/kg, 25–42 Bq/k...     

Low 210Pb in the upper thermocline in the Canadian Basin: scavenge process over the Chukchi Sea

210Pb was measured during the 3rd Chinese National Arctic Research Expedition cruise to investigate its spatial pattern in the western Arctic Ocean, as well as its relation with the thermocline in the Canadian Basin. The specific activities varied from 0.04 to 2.72, 0.013 to 4.37, and 0.1 to 4.85 Bq/m3 for dissolved, particulate, and bulk 210Pb, respectively, corresponding to respective averages of 0.65, 0.43, and 1.08 Bq/m3. In the Canadian Basin, the minimum 210Pb activities occurred in the thermocline, which was characterized by low temperature of-1.52°C and salinity of 33.1. Combining the spatial distribution of 210Pb and hydrographical characteristics in the western Arctic Ocean, this scenario was ascribed to the effective scavenging of 210Pb when the Pacific water flowed across the Chukchi Shelf. Quantitatively, this interpretation was supported by both the shorter residence times and higher scavenging efficiencies(SE) of dissolved 210Pb over the Chukchi Shelf. The highest SE values were observed in the Herald Shoal and bottom waters over the slope.     

Rapid removal of terrigenous dissolved organic carbon over the Eurasian shelves of the Arctic Ocean

The fate of terrigenous dissolved organic carbon (tDOC) delivered to the Arctic Ocean by rivers remains poorly constrained on both spatial and temporal scales. Early reports suggested Arctic tDOC was refractory to degradation, while recent studies have shown tDOC removal to be an active but slow process. Here we present observations of DOC, salinity, δ¹⁸O, and ²²⁸Ra/²²⁶Ra in the Polar Surface Layer (PSL) over the outer East Siberian/Chukchi shelf and the adjacent Makarov and Eurasian basins of the eastern Arctic Ocean. This off-shelf system receives meteoric water, introduced by rivers, after a few years residence on the shelf. Elevated concentrations of DOC (> 120 μM C) were observed in low salinity (~ 27) water over the Makarov Basin, suggesting inputs of tDOC-enriched river water to the source waters of the Transpolar Drift. The regression of DOC against salinity indicated an apparent tDOC concentration of 315 ± 7 μM C in the river water fraction, which is significantly lower than the estimated DOC concentration in the riverine sources to the region (724 ± 55 μM C). To obtain the timescale of removal, estimates of shelf residence were coupled with measurements of dissolved ²²⁸Ra/²²⁶Ra, an isotopic tracer of time since shelf residence. Shelf residence time coupled with DOC distributions indicates a first order tDOC removal rate constant, λ = 0.24 ± 0.07 yr^-1, for the eastern Arctic, 2.5–4 times higher than rates previously observed in the western Arctic. The observed removal of tDOC in the eastern Arctic occurs over the expansive shelf area, highlighting the initial lability of tDOC upon delivery to the Arctic Ocean, and suggests that tDOC is composed of multiple compartments defined by reactivity. The relatively rapid remineralization of tDOC on the shelves may mitigate the strength of the Arctic Ocean atmospheric CO₂ sink if a projected increase in labile tDOC flux occurs.