固体聚合膜电解浓集法测量天然水中低含量氚的化学淬灭效应研究

固体聚合膜电解浓集法是浓缩氚含量较低(1 Bq/m~3)的天然水样的常用方法,但因水样自身含有杂质离子或电解装置聚合膜带入杂质进入浓集液,使浓集液偏酸性,在测量过程中易产生化学淬灭效应,导致氚的测量值偏低。本文研究了水样自身存在的杂质离子和聚合膜上残留的杂质离子、样品溶液的pH值及其电导率所产生的化学淬灭效应的影响,实验表明,为减少化学淬灭效应,提高测量低含量氚的准确性,需保证水样溶液呈中性,电导率≤1μS/cm,同时避免杂质沉积在聚合膜上。如果水样溶液的pH值偏酸性、电导率大于1μS/cm,可采用酸碱混合型离子交换树脂去除水样中自身的杂质;对于聚合膜引入的杂质,可在电解后的水样中加入微量氨水将其pH值调节至中性。     

塔里木盆地东北部大气降水氚浓度的恢复及应用

氚作为一种理想的示踪剂和测年技术手段,在地下水研究中应用广泛。为了解决塔里木盆地东北部地下水氚测年研究中的大气降水氚浓度恢复问题,采用因子分析法,建立了塔里木盆地东北部大气降水氚浓度模型,并用实测数据进行了模型校正,校正后模型计算结果与实测数据吻合良好,表明所建立的大气降水氚浓度模型较合理;同时,考虑到研究区大气中氚含量受20世纪大气层核试验的影响,采纳了前人部分研究成果,最终恢复了该区域1960—2009年大气降水氚浓度值。据此,将所恢复的大气降水氚浓度数据作为输入值,代入到氚测年的活塞流模型和混合流模型,计算了研究区4个地下水样的年龄,并分析了氚年龄计算结果的合理性,认为所获得的年龄数据符合当地水文地质条件,这进一步证明了本文所恢复的大气降水氚浓度值较为可靠。     

液闪法测量水中氚放射性活度的淬灭效应

采用液体闪烁计数法进行放射性同位素测量时存在淬灭效应,而且几乎每个样品的淬灭程度都不同,并影响测量精度。采用液体闪烁计数法测量水中氚的放射性活度,淬灭是难以避免的,因此要进行淬灭校正,才能使不同淬灭程度的样品的测量结果具有可比性。淬灭校正的方法有很多,外标准校正法是一种比较可靠的方法。文章采用氚外标准校正法进行实验,得出淬灭校正曲线即探测效率E与淬灭参数SQP(E)的关系式为E=0.001 3SQP(E)-0.707 6,经过样品验证,该曲线是可靠的。采用外标准校正法适合于大批样品的测量。     

电解浓缩-液闪仪计数法分析天然水中氚含量的影响因素

文章对在电解浓缩液闪计数法分析天然水中氚含量的复杂分析系统中,蒸馏、称重、电解、计数等每一过程中的影响因素进行了分析讨论。     

全球大气降水中年平均氚浓度的恢复模型

氚作为一种天然的环境同位素可广泛应用于水文地质领域,由于实测资料的稀缺,极大地限制了氚的应用。为了能够解决这一问题,选用国际原子能机构最近发布的1960~2005年南纬50°至北纬70°区域内氚值实测资料,应用因子分析方法建立了全球大气降水中年平均氚浓度的恢复模型。选取了三个任意典型站点对采用“直接求参法”所建模型进行了验证和一个任选站点对采用“间接求参法”所建模型进行了验证,然后以南京站为例对模型进行了具体应用。因子分析应用于全球氚值恢复具有物理意义明确、适用范围广泛、操作方法简单、影响因素少,很好地恢复出氚值变化曲线的峰值和形态等特点。分析结果表明全球模型输出结果与实测值吻合,不但具有全球适用性,而且在一定程度上解决了原全球模型精度欠佳的问题,为资料稀缺和无资料地区1960~2005年大气降水中年平均氚浓度恢复提供了一种新方法。同时对模型应用中出现的问题也提出了解决方案。     

漳州盆地水热系统氚同位素研究

本文依据26个天然水样品的氚同位素测试数据,分析了漳州盆地地下热水及其它天然水的氚值特征及其形成条件;利用“活塞模型”方法计算了漳州盆地地下水和地下热水的年龄;为弄清全盆地地下水的补给、迳流和排泄的总体格局和揭示地下热水的成因提供了依据。     

雨水含氚量变化历史研究动态

氢的放射性同位素氚在大气层中形成氚水后遍布整个大气圈,对现代环境水起着标记作用,因此利用氚可以计算50年以内的地下水年龄,研究地下水补给、径流、排泄条件,探索地下水成因,确定地表水与地下水之间的水力联系,测定水文地质参数等。这些问题的研究,大多需要知道地下水补给区大气降水输入的氚含量。因此,国际原子能机构从50年代起就在全球组织大气降水含氚量的系统观测,除我国外共有151个观测点,定期出版观测数据,供世界各国学者使用。 我国是在80年代中期参加国际原子能机构的,1986年开始对大气降水含氚量开展系统观     

应用同位素氚计算降水入渗系数的探讨

本文介绍了用同位素氚计算降水入渗系数的基本原理和数学模型,并指出了模型的解法,最后又用水文分析法公式进行了计算和对比,验证了这种新方法的可行性和可靠性。     

湖北鸡笼山铜矿区地下水氚年龄研究

本文讨论了鸡笼山铜矿区地下水中T（氚）分布特征。用数学模型计算了地下水的氚年龄，分析了夹溪湖水与岩溶水之间的补给与排泄关系。     

吉林省大气降水氚浓度恢复的区域模型探讨

历年大气降水氚浓度资料是模拟地下水运动和自然界水循环的基础,我国缺失１９５３￣１９７８年降水氚浓度系列观测资料。为再现这段历史,本文采用趋势分析,ａｇｒａｎｇｅ插值及相关模拟等方法,建立了吉林省大气降水氚浓度恢复的区域模型（Ⅰ,Ⅱ）,最后对区内典型站的降水氚浓度进行了恢复。     

微波消解-离子选择电极法测定植物样品中氟离子的实验条件优化

准确检测植物体内的氟含量有助于预测氟化物的生态环境效应。植物中的氟含量低,通常不超过300μg/g,应用离子选择电极法测量氟需选择样品分解效率高的前处理方法使氟不受到损失,获得离子成分简单、空白低的溶液,同时加入适量的缓冲液增强氟离子的强度和掩蔽干扰。本文采用微波消解法处理植物样品,离子选择电极法测定氟的含量,通过优化实验条件确定了缓冲液的浓度。结果表明,在25℃、p H=6.5的样品溶液中加入147 g/L总离子强度缓冲溶液(TISAB)10 m L,避免了溶液中的阳离子与氟离子生成稳定的不溶絮状物,显著降低了沉淀物的产生。本方法检出限为0.242μg/g,精密度(RSD)小于8.5%,回收率为92.0%~108%,能满足地球化学样品分析中对植物样品中低含量氟的检测要求。     

Tritium across the hydrologic systems of southern Ontario,Canada: implications for groundwater age dating in the Great Lakes Basin

Modern, ambient tritium concentrations in precipitation are lower and more temporally consistent now that they have recovered from the historic thermonuclear bomb peak of the mid-1960s. With the bomb peak no longer the overriding influence on atmospheric tritium concentrations, anthropogenic point sources, such as nuclear-generating stations (NGS), have the largest influence, though the extent and temporal variability of this influence remains uncharacterized. The lack of precipitation monitoring locations means that spatial trends in tritium concentrations in precipitation are unknown. To address this data gap, tritium concentrations in shallow modern groundwater are interpolated throughout southern Ontario (Canada), at the center of the Great Lakes Basin, and the interpolation is tested as a precipitation proxy with a statistical comparison that shows good agreement between the shallow groundwater and precipitation datasets. The shallow groundwater tritium interpolation is used to delineate the extent of NGS influence as representing 66% of the study area. Recharge timings in the subcropping bedrock aquifers of the study area are interpreted qualitatively in areas outside of NGS influence to be primarily a mix of pre-bomb and modern recharge, with no indication of peak recharge levels remaining. The influence of drift thickness on the proportion of tritium-dead versus tritium-live samples is observed spatially and confirmed by comparing data distributions. The oldest waters (pre-1953) tend to occur in subcropping bedrock aquifers underlying the thickest sediment packages.

     

Tritium in the snow cover at mid-taiga landscapes in central Yakutia

The paper presents data on the distribution of tritium, a hydrogen radioactive isotope, in the snow cover of mid-taiga landscapes in central Yakutia. Regional tritium escape to the atmosphere in the late 20th century and its accumulation in the snow cover resulted from regional atmospheric transfer and corresponded to the concentration of this isotope in the snow cover at the South Pole. Tritium concentration in the snow cover had almost tripled by 2013. Tritium concentration in the snow cover is correlated with the human population of the settlement zone. The long-term anthropogenic contamination in the area is caused first of all by atmospheric fallouts of radioactive products of the 2011 Fukushima accident.     

环境样品中痕量多氯联苯的前处理方法及萃取材料的研究进展

多氯联苯(PCBs)是环境中一类强致癌性持久性有机污染物,而其在环境中含量极低(10-9～10-8mg/kg级),选择合适的前处理方法,以实现对环境复杂背景中痕量PCBs的分离富集,这对于PCBs的环境毒理学研究具有重要意义。使用绿色环保的前处理技术,减少有机试剂用量,并能简化实验步骤,提高富集和分离效率,且最大程度上减少背景干扰是当前PCBs前处理方法发展的方向。近年来PCBs的前处理方法取得了较快发展,开发新型的萃取材料是发展高效快捷前处理方法的关键因素。文章综述了国内外PCBs的前处理方法,包括液液萃取、超临界流体萃取、微波萃取、加速溶剂萃取、固相萃取。固相萃取已经成为富集PCBs的最佳提取方法之一,固相萃取方法使用的材料(键合硅胶、有机物聚合树脂、活性炭、纳米材料、分子印迹材料)对PCBs富集原理和富集效率、操作过程等各有优缺点。新型的磁性固相纳米萃取材料由于其极高的比表面积和强吸附性能,较常规的固相萃取方法大大缩短了前处理时间;分子印迹萃取纳米材料对PCBs兼具高富集性和高选择性的突出优点,可以大大降低背景干扰,非常适合于痕量PCBs的无干扰萃取。这两种材料是今后主要的发展方向。     

Entrainment and emplacement of englacial debris bands near the margin of Storglaciären,Sweden

Internal structure, stable isotope composition and tritium concentration were measured in and around debris‐bearing ice at the margin of Storglaciären, where englacial debris bands have previously been inferred to form by thrusting. Two types of debris bands were distinguished: (i) an unsorted diamicton band that is laterally continuous for more than 200 m, and (ii) well‐sorted sand and gravel bands that are lenticular and discontinuous. Above‐background tritium levels and enrichment of δ¹⁸ O and δD in ice from the diamicton band indicate entrainment by basal freeze‐on since 1952. Isotopic enrichment and tritium‐free ice in the sandy debris bands also indicate entrainment in freezing water, but prior to 1952. The lenticular cross‐section, sorting and stratification of the sandy bands suggest that they were deposited englacially. The basally accreted diamicton band has been elevated tens of metres above the bed and presently overlies the englacially deposited sandy bands, suggesting that the stratigraphy has been disrupted. Three interpretations could account for these observations: (i) thrusting of fast‐moving ice over slow, marginal ice uplifting recently accreted basal ice along the fault; (ii) folding near the margin, elevating young basal ice over older basal and englacial ice; and (iii) debris‐band formation by an unknown mechanism and subsequent contamination of ice geochemical properties by meltwater flow through debris bands. Although none of these interpretations is consistent with all measurements, folding is most compatible with observations and local ice‐flow kinematics.     

河北省邯郸、邢台东部四县地下水越流问题的同位素分析

深层地下水的属性、深浅层地下水的水力联系(越流)是水文地质工作者一直研究和争论的问题。在对邯郸、邢台东部四县深、浅层地下水的氢、氧同位素样品的采集与测试中,发现该区地下水中氚同位素含量较高(15～30 TU,最高达51.1 TU)。本文利用区域大气降水中氚同位素衰减规律与特征,结合研究区地下水的水位和水质动态特征、含水层及隔水层的岩性特征,对特定水文地质条件下浅层地下水向深层地下水越流的可能性进行了分析研究,认为:本区存在浅层地下水越流至深层地下水的可能,在深层地下水中出现的高氚含量是其重要的证据。