發(fā)布時(shí)間：2020-11-10 08:12

　　 河口與潮灘區(qū)域是陸海相互作用最為活躍、對(duì)流域自然變化和人類(lèi)活動(dòng)響應(yīng)最為敏感的區(qū)域,也是全球變化的敏感區(qū)域,因此河口與潮灘區(qū)域成為海岸帶陸海交互作用研究的重點(diǎn)對(duì)象之一。放射性核素钚(Pu),以及137Cs,210Pb是研究現(xiàn)代沉積環(huán)境的重要示蹤元素。本文以放射性核素钚(Pu)的分離分析為基礎(chǔ),同時(shí)以137Cs,210Pb為參照,對(duì)長(zhǎng)江口、蘇北潮灘地區(qū)的沉積物進(jìn)行了同位素Pu,137Cs與210Pb的分析,分析方法包括了電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)法,γ法和α法。對(duì)钚(Pu)以及137Cs,210Pb在長(zhǎng)江口、江蘇北部潮灘的分布特征及其地球化學(xué)行為進(jìn)行了研究。探討了不同核素記錄的沉積過(guò)程信息,其結(jié)果有助于了解區(qū)域內(nèi)同位素的地球化學(xué)過(guò)程、沉積動(dòng)力過(guò)程、陸海交互作用的過(guò)程及區(qū)域環(huán)境對(duì)人類(lèi)活動(dòng)和全球變化的響應(yīng)。論文主要內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)钚分離的離子交換樹(shù)脂過(guò)程中,硝酸的分離效果要好于鹽酸,但是同時(shí)這種分離方式帶來(lái)了更多的238U在最終的溶液中,給ICP-MS的測(cè)量帶來(lái)了更多的干擾。還原劑HE和Ticl3的濃度較低的條件下取得的Pu的分析效果相對(duì)于較高濃度條件下的要差。離子萃取樹(shù)脂之前,調(diào)整Pu的化合價(jià)能為后續(xù)的分離提供更好的環(huán)境條件,Pu的分離效果也更好。 (2)研究區(qū)域內(nèi),239+240Pu比活度和240Pu/239Pu同位素比值有從北向南、從海岸向海內(nèi)部增加的趨勢(shì),其基本的控制原因是長(zhǎng)江流域徑流帶來(lái)了大量的沉積物到長(zhǎng)江口區(qū)域,同時(shí)來(lái)自黑潮的臺(tái)灣暖流向北流動(dòng),在長(zhǎng)江口與沉積物相互作用,海水中的PPG來(lái)源的Pu在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中迅速吸附到了沉積物中。PPG來(lái)源的Pu具有較高的239+240Pu比活度和240Pu/239Pu同位素比值(0.33-0.36),而長(zhǎng)江流域沉積物中的239+240Pu比活度和240Pu/239Pu同位素比值代表了全球大氣沉降的Pu,具有較低的239+240Pu比活度和240Pu/239Pu同位素比值(0.18),二者之間發(fā)生吸附沉降作用、稀釋和混合作用,最終形成了長(zhǎng)江口表層沉積物的239+240Pu比活度和240Pu/239Pu同位素比值空間分布形態(tài)。 (3)長(zhǎng)江口研究區(qū)內(nèi)柱樣沉積物SC18中,239+240Pu的比活度在柱樣的172cm的深度出現(xiàn)了清晰的最大峰值,但是137Cs的比活度的最大峰值在140cm,比活度的最大峰值差異的原因一是137Cs的最大峰值在長(zhǎng)江口的沉積物中可能遷移；一是137Cs、239+240Pu的來(lái)源和地球化學(xué)特性的差別造成了核素剖面特征的差異。長(zhǎng)江口區(qū)域內(nèi)的137Cs主要為流域內(nèi)輸入,而海水中的Pu處于溶解的狀態(tài),遇到顆粒物質(zhì)后會(huì)迅速的吸附到顆粒物質(zhì)中。根據(jù)Pu記年得到的SC18沉積速率為4.1cm/a,與根據(jù)其它核素記年的結(jié)果具有差異性,綜合比較Pu、137Cs與210Pb的記年結(jié)果表明,該區(qū)域沉積在某一時(shí)間段內(nèi)可能發(fā)生了明顯的侵蝕,沉積速率有減少的趨勢(shì)。 (4)蘇北新洋港潮灘研究區(qū)內(nèi),潮灘表層沉積物中的137Cs、239+240pu比活度從海向岸邊逐漸增大、與潮灘表層沉積環(huán)境的穩(wěn)定性有關(guān),而210Pb的比活度從海向岸邊波動(dòng)變化與潮灘沉積帶上有機(jī)質(zhì)的來(lái)源和分布有關(guān)。柱樣沉積物,受到強(qiáng)潮流作用、風(fēng)暴潮及人類(lèi)活動(dòng)干擾等的影響,柱樣中的同位素210Pb、137Cs、239+240pu的比活度分布受到的干擾較大,因此使用這些核素作為記年的工具受到較大限制,但是在鹽蒿灘區(qū)域由于受到的潮流作用較弱、以及該區(qū)域內(nèi)細(xì)顆粒物質(zhì)更容易聚集的特征,柱樣中的137Cs、239+240Pu的比活度峰值可較好的代表各自的沉降年代。據(jù)137Cs、239+240pu的剖面特征計(jì)算的沉積速率結(jié)合沉積物粒度分布特征、沉積物巖性特征與潮灘高程數(shù)據(jù),能夠大致推斷出潮灘各沉積帶上植被演替的時(shí)間與整個(gè)潮灘的演替過(guò)程線(xiàn)。 (5)蘇北臨洪河口潮灘研究區(qū),根據(jù)沉積剖面中的同位素210Pb、137Cs、239+240Pu的分布,沉積物的粒度分布,石英顆粒表面微細(xì)結(jié)構(gòu),沉積速率等的特征,將臨洪河口的沉積環(huán)境劃分為低潮灘上的波浪與潮流強(qiáng)烈混合作用區(qū)、高潮灘上的弱潮流作用區(qū)、口門(mén)附近的潮流與河流強(qiáng)烈混合作用區(qū)和河道內(nèi)河流與潮流弱混合作用區(qū)。 (6)蘇北新洋港與臨洪河口潮灘的細(xì)顆粒物質(zhì)沉積環(huán)境,成為137Cs、239+240Pu聚集的重要場(chǎng)所。 (7)在長(zhǎng)江口區(qū)域,PPG來(lái)源的Pu在沉積物中的比率為41-47%(平均為44%)。陸源長(zhǎng)江流域輸入的Pu的比率為45%,剩余11%部分為大氣直接沉降比率。在蘇北潮灘區(qū)域,沉積物中的Pu絕大部分來(lái)自于大氣沉降。 (8)論文提供了長(zhǎng)江口、蘇北潮灘區(qū)域放射性核素Pu的比活度與組成的數(shù)據(jù),為評(píng)價(jià)未來(lái)由于長(zhǎng)江流域和海岸帶區(qū)域核電站及核燃料處理工廠(chǎng)的排放與污染事故造成的環(huán)境污染提供基礎(chǔ),進(jìn)而評(píng)價(jià)放射性元素在環(huán)境中的分布和遷移。
【學(xué)位單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類(lèi)】：P736.21
【部分圖文】：

大氣核試驗(yàn)分布在新地島地區(qū)(蘇聯(lián))，塞米巴拉金斯克(蘇聯(lián))，羅布泊(中國(guó))，太平洋核試驗(yàn)場(chǎng)(美國(guó))，內(nèi)華達(dá)核試驗(yàn)場(chǎng)(美國(guó))，南太平洋波利尼西亞地區(qū)(法國(guó))。圖1.1為世界各國(guó)大氣核試驗(yàn)和地下核試驗(yàn)產(chǎn)生的當(dāng)量，其中1950年代后期和1960年代初期的核試驗(yàn)在環(huán)境中產(chǎn)生了最大量的懷。忽孫，核魂聆產(chǎn)‘仁的當(dāng)嫩t晰‘為一篇盆{默里里眾爭(zhēng)簇轟竇圖1.1世界各國(guó)大氣核試驗(yàn)和地下核試驗(yàn)產(chǎn)生的當(dāng)量(UNSCEAR，ZoOO) Fig.1.1TestyieldsofnuelearWeaponsintheatmosPhereandunderground(1月可SCEAR，2000)1989年的測(cè)算表明，釋放到環(huán)境中的壞的總量為:238Pu為330TBq，239Pu為7.4TBq，24OPu為5.2TBq

明Pu和Anl在該區(qū)域的分布受到同位素的吸附轉(zhuǎn)移能力、顆粒物的渾濁度、近岸沉積物質(zhì)輸入、再懸浮、等因素的影響。太平洋西北邊緣海中Pu的特征有很多的研究報(bào)道。其中以日本為多也最為重要。因?yàn)槿毡咎幱诤诔钡牧鹘?jīng)路徑上，接受了來(lái)自PPG.3為美國(guó)太平洋核試驗(yàn)場(chǎng)PPG的Pu通過(guò)海流在太平洋的傳輸路徑路徑的影響，在日本的太平洋沿岸的海岸帶和日本海中，韓國(guó)東南海溝中都發(fā)現(xiàn)了PPG來(lái)源的Pu(Zhangand、么mada，2004;Kimetgand、認(rèn)mada，2005:Leeetal.，2005;Otosakaetal.，2006:Zhengandb:N妞madaetal.，2007)。zheng和、妞mada(2O06)在中國(guó)東海和沖繩海域，使用沉積物捕集器深中的沉降粒子，由此分析了239+24oPu的比活度、240P川239Pu同位通量以及沉降粒子通量。他們發(fā)現(xiàn)Pu從海水中向顆粒物質(zhì)中的吸粒子的通量呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，在西北太平洋的邊緣海區(qū)域，PPG來(lái)源的Pu通過(guò)吸附到顆粒物質(zhì)中沉降下來(lái)是Pu在此區(qū)域海征。

年南京大學(xué)博士畢業(yè)論文 1.3.3論文研究的技術(shù)路線(xiàn)論文研究的技術(shù)路線(xiàn)如圖1.4所示。在收集前人研究資料的基礎(chǔ)上，對(duì)選定的研究區(qū)域進(jìn)行同位素的分析，其中包括了放射性核素Pu的分析，‘37CS的分析，2’OPb的分析;沉積物粒度特征的分析;沉積物石英顆粒固體微結(jié)構(gòu)的分析;潮灘植被帶區(qū)域植被引種歷史數(shù)據(jù)的分析等等。在此基礎(chǔ)岸上進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合與分析，研究同位素分布的特征，及其與沉積環(huán)境之間的相互關(guān)系，最后得出結(jié)論。研究背景(國(guó)際背景國(guó)內(nèi)背景區(qū)域背景)研究綜述(國(guó)外研究國(guó)內(nèi)研究)據(jù)數(shù)理?
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2877702