石红旗,陈发荣

(1.自然资源部 第一海洋研究所,山东 青岛266061；2.自然资源部 海洋生态环境科学与技术重点实验室,山东 青岛266061)

210Pb为铀系衰变系的子体,是其母体核素226Ra的气态衰变产物222Rn通过一系列的短寿命氡子体(218Po、214Pb、214Bi和214Po)衰变而成。210Pb进一步衰变为210Bi,210Po和稳定同位素206Pb。222Rn在海水中溶解度随温度和压力变化而变化,在低温高压下处于溶解状态。地表析出的222Rn进入大气中,衰变为210Pb,在行星边界层的大气中短暂停留(约10 d)后,随雨、雪、尘埃等迁出大气,沉降于海洋表面,并进一步沉降至海底沉积物中,形成了沉积物中210Pb的比活度过剩于其母体226Ra的现象。海底表层沉积物中过剩的210Pb(210Pbex)来自颗粒物吸附海水中的210Pb和大气沉降颗粒物210Pb。海洋大气也受到来自陆地大气气团的影响,使得海洋上空大气颗粒物中210Pb比活度升高[1-2]。Persson等的研究[3]表明北冰洋表层大气中210Pb活度浓度为37～176μBq·m-3,靠近陆地气团的表层大气中210Pb活度浓度为269～2 712μBq·m-3。2009—2013年Zhang等[4]的加拿大放射性监测站(其中3个位于北极圈内)气溶胶中210Pb活度浓度数据表明,210Pb比活度冬季高于夏季,冬季与夏季的平均比活度比值随纬度增加而升高。还有研究者关注有机颗粒物中210Pb,应用210Pb测年法测定海底表层沉积物样品的年龄及沉积速率,结合沉积物有机碳含量计算有机碳沉积通量,反映有机颗粒物的输入和输出、迁移特征[5-6],这说明210Pb有作为颗粒标志物和时间标记的特殊作用。对于海洋稳定沉积环境区域,沉积物过剩210Pb比活度可作为近百年内沉积的测年依据。杨……