放射性核素在海水、底质及海洋生物间的转移--Ⅰ.核素进入海水后的初始状态

作者在建立的人工小生境中,研究了具有生态学意义的~(137)Cs、~(134)Cs、~(65)Zn、~(60)Co、~(59)Fe、~(54)Mn等核素在海水、底质及海洋生物间的转移规律.本文是该项研究的第一部分,研究悬浮物、底质对核素的富集和吸附,考察了核素进入海水后的初始状态.     

放射性核素在海水、底质及海洋生物间的转移--Ⅱ.生物过程的作用

本实验把扁藻、三角褐指藻、文蛤、毛蚶、对虾、罗非鱼等海洋生物引入人工水池小生境后,研究~(137)Cs、~(134)Cs、~(65)Zn、~(60)Co、~(59)Fe、~(54)Mn等核素在这一体系中行为的变化.结果表明,引入扁藻.三角褐指藻后,首先改变了~(54)Mn的存在状态,使其不易富集在藻体上;引入实验动物一个月后,并没有减少原先浮游藻类、底质对核素的吸附,但水体中相当部分的~(54)Mn、~(60)Co已转移至动物体中,池底粪粒沉淀物中的~(54)Mn、~(65)Zn、~(60)Co、~(59)Fe的含量也相当高,从而大大改变了核素在人工水池小生境中的转移规律.     

大弹涂鱼(Boleophthalmus Pectinirostris)作为放射性核素指示物的研究

以大弹涂鱼为对象,模拟其两栖生活的环境,采用示踪法并用S-80智能多道分析器与Ge(Li)探头研究了大弹涂鱼的整体及其组织器官对~(137)Cs、~(134)Cs、~(65)Zn、~(60)Co的富集与排出.探讨了其积累量、残留量与海水中核素浓度的相关性,推荐性腺、肌肉、头部作为监测海洋中~(137)Cs、~(134)Cs、~(65)Zn、~(60)Co污染的生物指示物.     

大弹涂鱼(Boleophthalmus Pectinirostris)作为放射性核素指示物的研究

以大弹涂鱼为对象,模拟其两栖生活的环境,采用示踪法并用S-80智能多道分析器与Ge(Li)探头研究了大弹涂鱼的整体及其组织器官对¹³⁷Cs、¹³⁴Cs、⁶⁵Zn、⁶⁰Co的富集与排出.探讨了其积累量、残留量与海水中核素浓度的相关性,推荐性腺、肌肉、头部作为监测海洋中¹³⁷Cs、¹³⁴Cs、⁶⁵Zn、⁶⁰Co污染的生物指示物.     

放射性核素在饱和浙江红粘土中的迁移

用分层土柱法研究放射性核素在浙江红粘土介质中的迁移规律.通过为期28d的饱和土柱动态吸附-解吸实验,测定了¹³⁷Cs、⁸⁵Sr、⁶⁰Co、¹⁴⁴Ce、¹⁵⁵Eu和²³⁷Np 6种放射性核素在浙江红粘土样品中的垂直剖面浓度分布及其迁移速度.为便于根据实际场址的入渗水通量确定这些核素的滞留因子,进行了氚弥散实验,测定了土壤有效孔隙率和土壤中水运移速度.根据土柱装填密度、有效孔隙率和土壤中水运移速度,计算出上述核素在红粘土中的吸附分配系数和滞留因子.结果表明:浙江红粘土对¹³⁷Cs、⁸⁵Sr、⁶⁰Co、¹⁴⁴Ce、¹⁵⁵Eu和²³⁷Np 6种核素均有较大的吸附分配系数和滞留因子;对¹³⁷Cs的吸附分配系数和滞留因子分别为2388ml·g^-1和7732,对⁸⁵Sr的吸附分配系数和滞留因子分别为1432ml·g^-1和4645.     

大弹涂鱼浓集~(137)Cs、~(134)Cs、~(65)Zn、~(60)Co的研究

本文以大弹涂鱼(Boleophthalmus pecfinirostris linnaeus)为对象,采用示踪法研究它在两栖生活的条件下浓集137Cs、134Cs、65Zn,60Co的动力学过程,并利用活体连续跟踪测量法研究大弹涂鱼浓集上述四种核素的方式及其个体差异。结果表明,大弹涂鱼对四种核素的浓集,8d后就进入动态平衡,浓集系数在6-23左右;内脏、性腺、鳍和鳃都是浓集核素的关键器官,肌肉对核素的浓集能力最低。大弹涂鱼能通过鳃部呼吸,皮肤渗透,胃肠吸收等途径浓集核素,大弹涂鱼营两栖生活的特点导致了它浓集核素动力学过程的不稳定性。     

海水,海洋生物及沉积物中^54Mn,^60Co和^65Zn的联合分析

本文通过实验提出阳离子交换分离-萃取(或氧化还原)纯化-电沉积法(或沉淀法)制源-β计数的放化分析程序。研究结果表明,Mn,Co、Zn的化学回收率分别为70、90和85％左右。化学回收率与放化回收率一致。对主要干扰核素的去污因子均大于103。方法灵敏度分别为1.7×10-2Bq/L(g)(54Mn)、1.2×10-3Bq/L(g)(60Co)、1.1×10-2B q/L(g)(65Zn)。本方法适用于海水、海洋生物和沉积物中54Mn、60Co、65Zn的同时分析。     

若干核素在几种海洋生物的生化成分中的分布

137Cs、134Cs、85Zn、60Co、59Fe和54Mn等核素,是核电站和核工业向海域排废的主要裂变元素和活化元素,它们容易被海洋生物吸收和累积,在生态学的研究上有重要意义。由于不同种类核素的生物学作用不同,因而在生物体内的分布也各有特点[1,2]。研究核素在生物体内重要化学物质的分市,有助子阐明生物吸收和累积核素的     

悦目大眼蟹作为海洋放射性污染指示物的研究

本文以悦目大眼蟹(Macrophthalmus erato de Man)为材料,采用多核素示踪方法研究生物作为海洋放射性污染指示物的可能性。结果表明,悦目大眼蟹对137Cs、134Cs、65Zn、60Co、59Fe、54Mn等6种核素的积累量与核素的浓度之间存在正相关关系。 作者认为,悦目大眼蟹的整体生物用作6种核素的指示物是可靠的,尤以65Zn、54Mn最为理想。文中还论述了核素进入悦目大眼蟹的器官通道和生物浓集的过程,测定了各主要器官的浓集系数。     

锆英石基An4+放射性核素固化体性能研究

为研究锆英石基An4+(四价锕系核素)放射性核素固化体的性能,利用Ce4+作为An4+的模拟替代物质,以ZrO2、SiO2和CeO2粉体为原料,采用高温固相法制备出包容20%(物质的量,下同)Ce4+的锆英石基固化体,利用60Co源γ射线辐照装置对其进行572.1kGy的γ射线辐照.利用粉末X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱仪对γ射线辐照前后固化体的物相、结构、微观形貌及模拟核素的浸出行为进行了研究.结果表明,固化体中虽包容有20%的Ce4+,但其主物相仍以锆英石物相为主,与标准样品相比晶胞参数发生10-4nm量级的变化,经γ射线辐照后样品晶胞参数仅发生了10-5~10-4nm量级的微弱变化,在pH6.5的HCI浸出液中Ce4+的平衡浓度低于0.30μg/L.     

海水的pH值和沉积物与放射性核素吸附性能的关系

选择85Sr、137Cs、60Co和1066u四种核素,对某核企业所在海区进行了海水pH值和沉积物与放射性核素吸附性能的实验。结果表明,二者对海水中某些核素的吸附有显著影响。此外,作者还就核设施的排污口设置问题,提出了自己的建议。     

阳江核电站附近海域表层沉积物中γ放射性核素含量水平

用HPGe-γ谱分析方法测定了阳江核电海域表层沉积物中238U、226Ra、210Pb、228Th、228Ra、40K、137Cs、134Cs、110mAg、58Co和60Co共11种核素的比活度,238U、226Ra、210Pb、228Th、228Ra、40K、137Cs等7种核素的放射性比活度范围分别为75.2~102.0、32.6~38.6、86.9~148、54.3~71.3、40.9~70.6、580~660和 < 0.16~3.82 Bq/kg_干重,平均值分别为82.4±5.2、35.5±2.0、121.7±14、60.2±3.1、57.1±3.1、621±29和2.21±0.31 Bq/kg_干重,134Cs、110mAg、58Co和60Co等4种核素的比活度均低于检测限。沉积物中226Ra/238U、210Pb/226Ra和228Th/228Ra比值的范围分别为0.35~0.48,2.63~4.17和0.96~1.36,平均值分别为0.43、3.43和1.06。结果显示,该海域表层沉积物中210Pb相对于226Ra过剩,226Ra相对于238U亏损,而228Th与228Ra基本平衡;沉积物中γ放射性核素含量水平与粒度分布、离岸距离无明显相关性。     

放射性核素在海水、底质及海洋生物间的转移--Ⅲ.核素在生物体内分布的生态学意义

本文是放射性核素在海水、底质及海洋生物间转移规律研究的第三部分,着重研究~(137)Cs、~(134)Cs、~(65)Zn、~(60)Co、~(59)Fe、~(54)Mn在毛蚶、文蛤、对虾、罗非鱼各主要组织器官中的分布,并计算各自的富集系数,同时也考察了各种核素在生物各个组织器官中的排出、在底质中的解吸作用以及生物再利用的过程.结果表明肠道和内脏对核素的富集量高,排出也快;外壳、鳃甚至肌肉对核素的富集量低,排出也慢.文中着重讨论了肠道、外壳、鳃在不同情况下成为生物体参与外界环境核素循环主要通道的生态学意义.     

铈钴复合氧化物催化剂催化CO-SCR反应机理研究

利用共沉淀法制备了一系列Ce-Co-O_x复合氧化物催化剂,并对其CO-SCR反应性能进行了研究.考察了Co和Ce比例对CO-SCR反应活性的影响,确定最佳的Ce和Co复合比例为3：7,最高转化率为84%（250℃）.经表征分析发现,Ce（0.3）-Co（0.7）-O_x上发生CO-SCR的主活性位点是Co.掺杂Ce提升催化性能主要有两方面原因：一是催化剂比表面积增大,提高了表面的吸附位数量;二是Ce-Co-O_x催化剂形成的固溶体提升了氧迁移率.反应机理可能是气态或者弱吸附状态的CO与NO的吸附物种（主要是桥接二齿亚硝酸盐物种和螯合式双齿硝酸盐物种）反应.     

红叶石楠叶面角质层组分对Cs的吸附作用

为准确预测放射性核素在植物叶面的吸附行为,用化学方法(脱蜡,皂化,酸解)分离得到角质层(PHC1),脱蜡角质层(PHC2),脱蜡-脱角质角质层(PHC3),脱蜡-脱角质-脱糖角质层(PHC4)以及蜡质等红叶石楠叶面角质层组分,研究了角质层组分对Cs的吸附特征及影响因素.结果表明:红叶石楠叶片角质层由16.63%蜡质,63.41%角质,12.86%多糖,7.10%角碳组成.PHC1、PHC2、PHC3、PHC4各组分对Cs的吸附30min即达到吸附平衡,饱和吸附量分别为1.73、1.92、4.67和0.58mg/g.角质层组分的饱和吸附量与其极性和芳香性指数具有显著的二元线性正相关性,其中极性指数对核素吸附具有更高权重的影响.糖类和角质是叶面角质层吸附核素的主要介质,各角质层组分吸附Cs贡献率分别为:糖类(51.45%)角质(38.73%)蜡质(7.51%)角碳(2.31%).竞争离子的存在能显著降低叶面对核素的吸附作用:随着Na离子浓度的增加,叶面角质层对Cs的吸附性能逐渐下降,当Na和Cs摩尔浓度比为100:1时,红叶石楠叶面角质层的吸附量仅为对照的6%.     

~(60)Co、~(85)Sr和~(134)Cs在非饱和黄土中迁移特征研究

经过2年的野外核素示踪试验、实验室柱试验、批实验以及数值模拟，获得^60Co、^85Sr和^134Cs在非饱和黄土中迁移特征如下：（1）非饱和黄土上述核素具有很强的吸附作用，经2年的试验，^85Sr的浓度峰位在天然条件下迁移不到2cm，喷淋条件下迁移13cm；^60Co和^134Cs在天然和喷淋条件下迁移甚微。（2）^85Sr在喷淋条件下迁移出现两个浓度峰。（3）^60Co、^85Sr和^134Cs迁移“快成份”在环境的安全评价中不容忽视。（4）在含水量和入渗水量很低时，扩散对核素迁移起主导作用。(5)水入渗量对^85Sr迁移速度和横向扩散无明显影响。（6）静态法测定的Kd值比野外求得的值大。（7）核素在非饱和黄土中的延迟系数Rd不是常数。     

60Co和137Cs在紫贻贝(Mytilus edulis)体内分布的初步研究

在海洋中,~(60)Co和~(137)Cs是重要的放射性污染物。关于~(60)Co和~(137)Cs在海洋生物体内的累积、排出及在不同组织内的分布已有很多报道,在生物体内的代谢也受到广泛的重视,还有的提出用贻贝作为~(60)Co等污染物的指示生物。本实验在于了解~(60)Co和~(137)Cs在紫贻贝的某些亚细胞成分中的分布及该两种核素在海洋生物体内的存在状态,探讨其累积和排出机制,这对进一步估计其对高营养阶层动物和人类的影响具有重要意义。     

锌、镉在紫色土中的竞争吸附

研究了3种紫色土及2种黏土矿物对Zn、Cd的吸附特点.结果表明,中性紫色土中Zn、Cd的吸附特点相似,等温吸附符合Langmuir方程,最大吸附量分别为147.9,104.7 mg/kg其吸附动力学过程先快后慢,符合一级动力学方程与Elovich方程,快速吸附段的吸附量与易解吸量相近,且符合一级动力学方程,为交换吸附;慢速吸附段的吸附量与难解吸量相近,且满足Elovich方程,可能属于深层吸附或专性吸附,3种紫色土及2种黏土矿物对Zn、Cd的吸附量及其土壤理化性质的相关分析表明,CEC与最大吸附量显著相关,表明紫色土对Zn、Cd的吸附机理为交换吸附所控制.Zn、Cd共存时吸附速度与吸附量降低,表明二者对吸附位的竞争,竞争吸附服从质量作用定律,高浓度者占优,高浓度Zn对Cd的吸附有明显抑制,完善的土壤重金属阈限指标应包含复合污染的考虑.     

黄壤表面电场作用下Cu~(2+)与Zn~(2+)的吸附/解吸动力学研究

利用静态恒流法研究了黄壤表面电场作用下Cu2+与Zn2+的吸附/解吸动力学.结果发现:考虑黄壤表面电场作用下,Cu2+和Zn2+的吸附实验呈现初期强吸附作用下的零级动力学过程和一定时间之后弱吸附作用下的一级动力学过程,与理论预期一致;在Cu2+和Zn2+的解吸实验中,只有前期出现了弱吸附作用下的一级动力学过程,实验结果与理论预期存在差别,原因在于专性吸附的Cu2+、Zn2+很难被解吸下来;在交换/吸附实验中,Cu2+的吸附速率值和平衡吸附量均大于Zn2+,且Cu2+-K+体系的表面电化学参数φ0、σ0、E0均大于Zn2+-K+体系中的对应值,证明了黄壤颗粒表面对Cu2+的吸附作用强于Zn2+;在交换/解吸实验中,Zn2+的解吸速率值和平衡解吸量均大于Cu2+,Zn2+-K+体系的表面电化学参数φ0、σ0、E0均大于Cu2+-K+体系中的对应值,证明Zn2+-K+体系中Zn2+的解吸作用比Cu2+-K+体系中的Cu2+解吸作用强.     

混合煤矿酸性水中金属元素的迁移行为

煤矿酸性水在与其它矿井水混合的过程中,pH由2.76升至3.85,高浓度的Fe离子形成新的胶体沉淀,并与悬浮颗粒物共同影响煤矿酸性水中金属离子的迁移特性。在煤矿酸性水混合实验中,Fe、Cr和Pb离子最终浓度比理论平均浓度分别降低了45%、38%和28%,比实验初始浓度分别降低了3.2%、3.8%和52.4%;而Al、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Co、Ni和Cs离子最终浓度均高于理论平均浓度和实验初始浓度。实验结果表明:酸性矿井水中的悬浮颗粒物在溶液离子强度降低时向混合溶液中释放了Al、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Co、Ni和Cs;然而悬浮颗粒物和新生成的Fe胶体对Cr和Pb具有强烈地吸附作用。