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闽江河口区水体中镭的分布特征及河水与海水的混合速率

2013-09-25刘花台郭占荣高爱国袁晓婕李开培马志勇

吉林大学学报(地球科学版) 2013年6期

刘花台,郭占荣,高爱国,袁晓婕,李开培,章 斌,马志勇

厦门大学环境与生态学院,福建 厦门 361005

0 引言

天然放射性元素224Ra是钍衰变系元素,来源于232Th,226Ra是铀衰变系元素,来源于238U。一个地区沉积物或者水体(地下水、地表水)中,224Ra和226Ra的丰度很大程度取决于该地区母岩的岩性:如果母岩富铀,那么226Ra丰度相对就高;如果母岩富钍,224Ra丰度相对就高。在淡水环境中,224Ra和226Ra具有颗粒活性,往往吸附在固体颗粒物上[1]。例如:在地下淡水含水层中,224Ra和226Ra通常吸附在含水层介质表面;在地表淡水(河流、湖泊)中,224Ra和226Ra通常吸附在悬浮颗粒上。在咸水环境中,224Ra和226Ra很容易从固体颗粒表面解吸下来而以溶解态形式存在,224Ra和226Ra的解吸程度与溶液的离子强度有关,离子强度越高,解吸得越彻底[2]。在入海河口区,河水与海水混合,混合水离子强度增加,河流悬浮颗粒上的224Ra和226Ra发生解吸,所以,河口区咸淡水混合带水体中224Ra和226Ra活度通常很高[3];在海岸带含水层中,地下淡水与海水发生混合,混合水离子强度增加,224Ra和226Ra从含水层介质上解吸,所以,海岸带含水层咸淡水混合带中224Ra和226Ra活度通常也很高[4]。Hwang等[5]研究韩国Yeoja Bay的海底地下水排泄,发现海岸带含水层中地下水的224Ra活度高达16.7~193.3Bq/m3,226Ra活度达到4.5~4.5Bq/m3,地下水盐度为15.9‰~28.5‰。

224Ra半衰期为3.6d,衰变较快;而226Ra半衰期为1600a,衰变较慢。224Ra和226Ra半衰期的差异为计算水体的表观年龄(apparent age)提供了可能[6]。河水径流到海水中,可以看作一个河水水团或河水羽状体;地下水排泄到海水中,可以看作一个地下水水团或地下水羽状体。……

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