~(129)I的海洋放射年代学及其他应用研究进展

应用129I的海洋学研究可分为3个方面:(1)人工129I的年代学,利用人工放射性在沉积物岩心中的记录,包括以核试验全球最大沉降年1963年为参考时间和利用切尔诺贝利核电站事故发生的1986年作为参考时间的年代测定.(2)利用宇生129I的年代学,测年体系主要有地热流体、天然气水合物和石油地质体系.(3)利用核燃料后处理厂排放的129I进行的海洋环流与混合研究.核试验和核事故释放的129I测定的是现代沉积物年代,测年时间尺度为50a.人们提出人类利用原子能之前地球表层初始129I丰度为1.5×10-12,并以该值作为利用宇生129I估算年代的初始丰度值.半衰期和丰度探测下限水平允许宇生129I可测年的时间尺度为80Ma.本文综述了以上几方面的研究进展.海洋多金属结核和结壳的生长速率为毫米每兆年量级,一块1～10cm大小的多金属结核和结壳所能涵盖的时间尺度约为10～100Ma,刚好是129I测年的时间尺度,所以本文提出了多金属结核和结壳可能是合适的129I测年介质的观点.     

隐虾类与海洋无脊椎动物的共栖关系(I)

研究论述了隐虾亚科这一珊瑚礁环境中引人注目的甲壳动物类群与软体动物、海鞘动物、棘皮动物、腔肠动物和海绵动物等海洋无脊椎动物类群之间的共栖关系,并得出此亚科种类的共栖宿主以腔肠动物最多,其余以次为棘皮动物、海绵动物、双壳类软体动物和海鞘类被囊动物,以及每一种隐虾多以某一目的动物为宿主,宿主跨目者很少,跨纲者更少的结论。为该亚科的分类和进化以及珊瑚礁生态学研究提供了重要基础资料。     

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示

海洋孔隙水的硫酸盐剖面在底层气体水合物甲烷通量中的指示ＷａｌｔｅｒＳ．Ｂｏｒｏｗｓｋｉ等微生物硫酸盐的减少，微生物沼气的产量，和气体水合物的形成与深海、大陆边缘沉积物中出现的成岩作用紧密联系（Ｐａｕｌｌ等，１９９４）．气体水合物是由水和低分子量气体（...     

南海中部深海沉积物的~(14)C年龄测定

本文根据南海中部海区17个样品的~(14)C年龄测定结果,叙述了深海沉积物的~(14)C测年方法和步骤;同时对南海中部深海沉积物中生物碳酸盐中的无机碳和有机碳所测定的~(14)C年龄差别进行了讨论。认为南海中部深海沉积物中的无机碳~(14)C年龄偏老于有机碳的~(14)C年龄,但偏老程度不大。认为有机碳的~(14)C年龄是可靠的。     

利用~(210)Pb测定沉积速率和沉积物的年龄

一、前言利用放射性~(210)Pb的衰变规律来研究江、河、湖、海底质的沉积速率和沉积物的年龄,以及研究冰山的堆积速率和堆积层的年龄,在国外已有不少研究,我国也开展了这方面的工作。利用~(210)Pb研究沉积速率和沉积物的年龄,可为疏通河道、     

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.     

用~(210)Pb和~(239)Pu测定Saguenay湾的沉积速率

本文介绍了用２１０Ｐｂ 和２３９Ｐｕ 测定Ｓａｇｕｅｎａｙ 湾的沉积速率。在沉积物中过剩２１０Ｐｂ 的比活度随着深度的增加呈指数衰减。但在柱状样８２－０７２ 的４５ｃｍ 处和８２－１４７ 的６ｃｍ 处,过剩２１０Ｐｂ 的比活度发生突变。这可能与１９７１ 年发生的陆倾有关。用２１０Ｐｂ 方法测得柱状样８２－０７２ 和８２－１４７ 的沉积速率分别为３．５０ｃｍ ／ａ 和０．４９ｃｍ ／ａ,与用２３９Ｐｕ 方法测得的沉积速率３．６０ｃｍ ／ａ和０．５０ｃｍ ／ａ 基本是一致的。     

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.     

水合物监视装置—观测墨西哥湾北部水体与含气体水合物海底沉积物之间的相互作用

一个旨在墨西哥湾北部大陆斜坡监视气体水合物“露头”的计划已经开始实施，在特定的一段时间内，利用放置在海底的一个“多感器”监测站进行工作。这个传感器集地震、声学、电磁学和光学于一体，资料在现场数字化后通过光纤电缆传送到海上的平台，然后通过卫星传送到岸上的设备。最初的气体水合物露头地震检测技术始于1998年6月，是密西西比峡谷调查航次的一部分，在密西西比峡谷的海底或海底下已经知道有气体水合物出现。早期进一步的工作在1999－2000年财政年度进行，包括穿过可能有水合物出现站位的高分辨率地震剖面（位于Viosca海丘区），以及利用三组分地震检波器（由地震计、加速计及一种垂直排放的水听器组成）所作的检测工作。     

沉积物中碳酸盐~(14)C年龄的可靠性

本文根据放射性碳杂志上发表的300余个~(14)C年龄数据及在中国和澳大利亚进行的野外调查,对土壤碳酸盐的形成途径,稳定同位素成份,钙结核的生长速率及古气候效应等问题进行了讨论.可区别出的三个δ~(13)C丰值,看来与环境和碳的来源无关.而土壤碳酸盐~(14)C年龄分布频率揭示它们形成于相对温暖-潮湿的古气候期.“老碳”的混入及土壤碳酸盐缓慢的生长速率是主要的误差来源.δ~(13)C值不能用于校正土壤碳酸盐的~(14)C年龄.     

渤海中~(60)Co的测定

海水中~(60)Co,是由于核爆炸或反应堆运转时,中子与外界环境和装置的元素相互作用所产生的。在海洋生物及底质中,钴的量值通常比在海水中高几个数量级。钴离子在低级生物的生命活动过程中,是一种很活泼的生原要素。它能有效地被浮游细菌吸收而合成维生素,而且一旦被吸收,就难以从生物圈中完全解吸出来。它长期存在于有光合作用的表层中,反复被引入生物链,经海产品摄取后,往往进入食物链成为公害。所以,在海洋环境中,对~(60)Co的监测就引起了人们的重视。     

海洋沉积物中~(210)Po的测定及其在地质年代学上的应用

~(210)Pb测年技术在海洋、湖泊地质年代学方面的应用日益广泛。如何准确、快速地测定沉积物中~(210)Pb的含量成为人们所关注的问题。~(210)Pb衰变时放出弱的β辐射(E_(max)=0.018Mev)和弱的γ辐射(E_γ=0.047Mev),直接测量比较困难,故人们常借助于测量~(210)Pb的子体~(210)Bi的β辐射(T_(1/2)=5天,E_(max)=1.17Mev)或测量与~(210)Pb处于久期平衡的第二代子体~(210)Po的α放射性(T_(1/2)=138天,E_α=5.3Mev)。后一种程序用~(208)Po作示踪剂(T_(1/2)=2.93年,E_α=5.11Mev),把~(208)Po和~(210)Po自沉积在银片上,制好的源不需放置即可在α谱仪上测量,从而缩短实验周期。只要知道加入的~(208)Po的强度,测出~(210)Po/~(208)Po的比值后,就可求得样品中~(210)Po的含量,无需进行化学回收率和仪器效率的校正。而且,α谱仪本底比β计数器低,灵敏度也较高。然而,在α谱仪上测量的源,要求制得薄而均匀,以减小谱线的尾拖,得到好的分辨率,否则会影响谱形,使解谱发生困难。因此,寻找一种既可制得均匀薄源,且又能保证一定的回收率的分离技术就显得特别重要。为此,本文研究了溶液的酸度、体积、     

海洋生物样品中~(60)Co、~(59)Fe和~(65)Zn的离子交换法分离测定

~(60)Co、~(59)Fe和~(65)Zn都是诱发放射性核素,它们在核爆炸散落物中,在核工程设施和核动力舰船排出的废物中,都是主要放射性核素的一部分,海洋生物对它们的浓缩能力很强。因此,近年来在环境监测中,特别是在港湾和近海区域中尤其受到重视。分离测定环境样品中~(60)Co、~(59)Fe和~(65)Zn的放射化学方法,报导较多的是就单一核素进行分离测定,或者与其它放射性核素一起进行系统分析。前者一个样品只能测定一种核素,既费时,也不经济,后者则操作沉繁,回收率一般也比较低。我们     

海洋样品中~(231)Pa和U,Th同位素的联合分离测定

本文结合已报道的U,Th分离方法和~(231)Pa分离条件建立了Th-Pa-U联合分离流程和测试技术,并用以分离测定一个锰结核和一个深海沉积物样品中的~(231)Pa,U和Th同位素含量的深度分布。用~(231)pa_(ex),~(230)Th_(ex)和~(230)Th_(ex)/~(232)Th法分别计算该锰结核的生长速率为1.5,0.9和1.5mm/Ma。U,Th和~(231)Pa的化学回收率(％)分别为40—80,80—92和60—86。     

厦门浔江湾水体交换的~(224)Ra和~2H示踪研究

本文研究了 980 32 6航次厦门浔江湾海水中2 2 4Ra和2 H的含量与分布 ,揭示其水体交换特征。表层水体中2 2 4Ra的放射性比度介于 4.94～ 1 3.70Bq/m3之间 ,平均值为 7.2 6Bq/m3 ;δD测值介于 - 8.9× 1 0 -3 ～ - 5 .7× 1 0 -3 之间 ,平均值为 - 7.3× 1 0 -3 。表层水2 2 4Ra和2 H的分布表明 ,浔江湾在一定程度上受到西港水的入侵 ,湾内外水体的不完全交换造成外海水在该湾中部的滞留。     

厦门湾水体中颗粒有机碳的垂向输出通量:~(234)Th/~(238)U不平衡的应用

对厦门湾塔角附近海域某站位叶绿素 a、POC、初级生产力、234Th/238U不平衡进行的周日变化研究表明,POC含量介于14.4～34.6 mmol/m3之间,其中碎屑有机碳与活体有机碳所占份额分别为74％～92％和8％～26％.POC垂直分布呈现由表及底降低的趋势,且白昼期间POC含量高于晚间,说明研究海域POC含量与生物过程具有密切联系.初级生产力水平在1d之中变化达5倍,垂直分布亦随深度增加而降低,与叶绿素a的变化相对应.短时间（2h）培养获得的初级生产力水平明显高于长时间培养（24 h）的结果,证实部分新固定的碳被优先呼吸排出.结合234Th/238U不平衡法获得的颗粒态234Th输出通量及输出界面颗粒物中的POC/PTh比值,可计算出真光层 POC的垂向输出通量为16.0mmol/（m2·d）,其中碎屑有机碳与活体有机碳贡献的数量分别为13.3和2.7mmol/（m2·d）.POC输出通量与初级生产力的比值（ThE比值）平均为0.31,真光层POC停留时间平均为11d.上述结果与Aksnes和Wassmann[1]的模型计算结果相吻合,但与其他大多数模型的结果仍存在一定的差异.     

海水、海洋生物和沉积物中 ~(54)Mn,~(59)Fe,~(60)Co,~(65)Zn的x谱仪联合测定

利用高灵敏度的Ge(Li)γ谱仪对海洋样品中的~(54)Mn,~(59)Fe,~(60)Co,~(65)Zn进行同时测定。~(54)Mn的分析灵敏度为10~(-11)Ci;~(59)Fe,~(60)Co,~(65)Zn均为10~(-10)Ci。水样中这4种核素的放化回收率分别为96.6%,100%,84.6%,97.7%。抗干扰能力较好。本方法也可用于陆地样品的分析。     

~(13)C/~(12)C比值作为海洋生态系统食物网示踪剂的研究──崂山湾水体生物食物网的营养关系

于1992年9月—1994年5月先后对快山湾海域作了7个航次调查。由实验室培养试验和现场采样分析两种方法得出食物链一个营养级的13C富集度分别为（1．6±0．2）×10-3和1．7×10’,两者几乎一致。由7个季度月的现场采集样品的同位素分析结果表明,从处在食物网底部的浮游植物到最高级的肉食性鱼类之间13C差值平均为6．9×10-3,相当于5个营养级;并由各类生物的碳同位素数据分别确定了它们在该食物网中的营养位置,其结果与食性分析方法所得结果基本吻合。同位素示踪方法研究的结果还表明,崂山湾水体生物食物网中碳的来源主要是浮游植物碳。     

~(15)N示踪法测定海洋反硝化速率中~(29)N_2浓度的准确定量

利用15 N示踪法实测南海水体反硝化速率的研究发现,培养水样在长时间密闭放置过程中也会受到外界空气的污染,且其29N2/28N2比值恒定为0.007 35。根据空气背景中29N2/28N2比值恒定的特征,提出基于质量平衡关系校正空气N2污染的方法,通过将样品实测29N2浓度扣除由外界空气贡献的29N2浓度,可获得由生物反硝化作用所产生的29N2准确浓度,进而可计算出准确的反硝化速率。经空气29N2背景校正后,29N2浓度的偏差明显小于未经校正的结果,且29N2浓度与培养时间之间的线性相关性显著加强,凸显出空气29N2背景校正是获取准确反硝化速率的关键。鉴于15 N示踪法已被广泛应用于海洋水体与沉积物反硝化速率的测定中,所提出的空气29N2背景校正方法具有重要的意义。