Role of magnetite and humic acid in radionuclide migration in the environment

Sorption of ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ¹⁵⁴Eu and ¹⁴¹Ce by magnetite has been studied at varying pH (4 to 11) in the presence and absence of humic acid. The sorption studies have also been carried out at varying ionic strength (0.01 to 0.2 M NaClO₄) and humic acid concentration (2 to 20 mg/L). Percentage sorption of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr was found to be pH dependent, with the sorption increasing with increasing pH of the suspension. At any pH, the percentage sorption of ⁹⁰Sr was higher than that of ¹³⁷Cs. The results have been explained in terms of the electrostatic interaction between the positively charged metal ions and the surface charge of the magnetite which becomes increasingly negative with increasing pH. On the other hand, ¹⁵⁴Eu and ¹⁴¹Ce were found to be strongly sorbed by the magnetite at all pH values, with the sorption being independent of pH. The strong sorption of trivalent and tetravalent metal ions suggests the role of complexation reactions during sorption, apart from the electrostatic interactions. However, in the case of ¹⁴¹Ce surface precipitation of Ce(III) formed by reduction of Ce(IV) in the presence of magnetite cannot be ruled out. Presence of humic acid (2 mg/L) was found to have negligible effect on sorption of all metal ions.     

1985—2016年南漪湖湖泊面积变化对沉积速率及泥沙输移通量的影响

通过测试南漪湖2008年、2014年和2015年沉积物柱芯中的环境放射性核素²¹⁰Pb_ex和¹³⁷Cs,辅以相互印证的²¹⁰Pb CRS计年模式和¹³⁷Cs定年时标方法,定量估算了南漪湖过去百余年间的沉积速率变化;基于遥感目视解译方法获得了南漪湖1985—2016年湖泊面积时空变化,结合构建的湖泊泥沙输移模型,定量估算了南漪湖出湖河流的年均泥沙输移量;基于此,进一步分析了湖泊沉积速率和泥沙输移通量与湖泊面积变化之间的相关关系。结果表明:南漪湖同一湖区不同年份沉积物柱芯剖面中²¹⁰Pb_ex和¹³⁷Cs比活度分布特征相近,²¹⁰Pb_ex比活度遵循随深度增加而减小的趋势,¹³⁷Cs则在24和16 cm左右分别记录了1954年首次沉降和1963年最大沉降蓄积峰值;南漪湖沉积速率整体呈现波动变化趋势,在20世纪50年代前后沉积速率出现极大值,随后至采样年份该沉积速率呈缓慢上升趋势,这种变化可能与不同历史时期的自然因素和人类活动密切相关;过去31年间,南漪湖湖泊面积整体上呈缩小趋势,减少了57.37 km²,主要集中于西北、东北和东南部等区域,湖泊周边过度围垦是影响湖泊面积变化的主导性因素;南漪湖出湖河流的年均泥沙输移量约为1 904.60 t/a,湖泊沉积速率和泥沙输移通量受湖泊面积变化影响较大,随着湖泊面积的增加,湖泊沉积速率和泥沙输移通量分别呈指数降低和线性增加的趋势。     

A Dynamic model of Cs accumulation by fish of different age classes

A dynamic model of radionuclide accumulation in fish is developed. In the model, the fish population is represented by a set of discrete age classes. Each age class is characterized by a specific growth rate, diet and activity of metabolic processes. The model describes all known types of size effect in the contamination of fish with radiocaesium. The detailed dynamics of ¹³⁷Cs accumulation by fish are demonstrated using the results of the model's application to ichtiofauna in a water body which has a high level of contamination with radiocaesium — namely, the cooling pond of the Chernobyl NPP.     

海水中137Cs的富集与分析

应用改进的磷钼酸铵(AMP)富集法吸附、富集海水中的137Cs,并采用γ谱仪进行测量。结果表明,改进磷钼酸铵法最佳的实验条件为:量取20～100 L海水样品,调节pH 1.2～3.3,按每5 L水样50 mg、1 g的比例分别先后加入铯载体和40～60目的磷钼酸铵(AMP),通入30 L/min的气泡搅拌30 min,放置澄清4 h以上(一般放置时间不超过24 h)。用改进磷钼酸铵法取40 L海水样品进行实验时,铯的化学回收率93%～100%,放射性137Cs回收率94%～102%。γ能谱法测定海水中137Cs分析结果和β计数法进行比较,两者在t检验上没有显著性差异,证明γ能谱法测定大体积海水中137Cs的方法是可行的。     

大亚湾沉积物中137Cs纵向迁移研究

鉴于海洋沉积物是^137Cs在海域内迁移的最终归宿．建立了沉积物中污染物纵向迁移分布的定量模型，在机理分析中充分考虑了海水-表层沉积物界面上通过沉降、扩散、吸附-解吸等作用完成的物质传输，并对大亚湾内4个监测点底质芯样中^137Cs活度进行了模拟分析，对未来底质中^137Cs的富集趋势进行了预测。     

普定冲头峰丛洼地泥沙沉积速率的~(137)Cs法测定

侵蚀速率是中国西南喀斯特山地水土流失和石漠化研究的热点和难点,本文采用137Cs断代法测定了贵州普定县马官镇冲头峰丛洼地的沉积速率,据此推算了冲头小流域上世纪60年代以来的侵蚀速率。采用137Cs分布深度判别法和质量平衡理论模型两种方法计算了洼地沉积物的沉积速率,求得冲头洼地平均土壤沉积速率分别为6.39 t/a和9.53 t/a,取后者代表洼地的平均沉积速率,不计引水带入水库的泥沙和落水洞带出的泥沙,据此推断1963年以来的平均产沙模数为20.27t/km2.a,与当地径流场的实际监测结果基本吻合。     

岩溶山区表土中~7Be、~(137)Cs、~(226)Ra和~(228)Ra的地球化学相分配及其侵蚀示踪意义

岩溶山区表土中７Ｂｅ、１３７Ｃｓ、２２６Ｒａ和２２８Ｒａ地球化学相分配的实验研究表明，４种核素绝大部分（８５％以上）存在于ＦｅＭｎ氧化物、有机质及残渣相中．它们在表土的迁移过程中具微粒迁移性，能较好地随土粒般运，可作为土粒侵蚀或沉积的示踪剂．但其微粒示踪类型又各具特征：７Ｂｅ的化学形态与其季节性微粒迁移示踪一致；１３７Ｃｓ的化学形态适用于示踪土粒累计性迁移和沉积计年；２２６Ｒａ和２２８Ｒａ存在于粘土矿物结晶骨架中，在表土中主要以残渣相存在，由矿物化学风化作用而转入可溶解、可交换及碳酸盐结合相的比例很小，二者比活度的形态变化分异具有很好的侵蚀堆积示踪价值．     

西南喀斯特流域泥沙来源、输移、平衡的思考——基于坡地土壤与洼地、塘库沉积物~(137)Cs含量的对比

汇总了西南喀斯特地区坡地土壤和洼地、塘库沉积泥沙的~(137)Cs比活度资料,并进行了对比,分析流域泥沙来源。坡地地面流失轻微的,汇水面积小于0.5 km~2的微小流域,流域产沙主要源于地下流失(裂隙土)和沟岸侵蚀(沟壁土);坡地地面流失强烈的,主要源于坡地地面流失(坡地表层土壤)。地下流失和沟岸侵蚀是小流域和较大流域的主要产沙方式,且有随着流域面积增大,产沙贡献率越高的趋势。由于裂隙土和沟壁土都基本不含~(137)Cs,~(137)Cs单一示踪法不能区分这两种源地土体的产沙贡献率。建议采用多元示踪法,研究流域的泥沙来源。区分裂隙土和沟壁土的产沙贡献率,可考虑尝试磁性法和孢粉法。通过沉积物~(137)Cs断代等方法确定洼地、河流滩地和塘库泥沙淤积量,结合径流小区和水文站输沙量资料,分析不同类型洼地、河流滩地和塘库的泥沙截留率,分析河流泥沙输移比。在查明泥沙来源,泥沙输移比和输沙量(或产沙量)的基础上,确定流域泥沙平衡,结合径流研究成果,建立喀斯特流域产沙模型。     

赤水河流域不同土地利用类型土壤侵蚀的137Cs法研究

本研究采用137Cs法对赤水河流域不同土地利用类型土壤侵蚀强度展开调查研究,以期为赤水河流域生态环境保护和实现流域的可持续发展提供基础数据。通过对赤水河中上游地区4种土地利用类型土壤剖面中137Cs含量的测定和分析,结果表明:坡耕地以侵蚀为主,平均坡度在11°~19°之间时,侵蚀模数介于3630~6776 t/(km2·a),其中,习水和叙永研究区坡耕地平均坡度均大于15°,土壤侵蚀强烈,侵蚀模数在6050~6776 t/(km2·a)之间;草地平均侵蚀模数为4235 t/(km2·a);(2)林地有微弱堆积,堆积模数为1331 t/(km2·a);水稻田堆积模数为3872 t/(km2·a)。可见,当平均坡度大于15°时,坡耕地土侵蚀强度较大,因地制宜的采取相应的水保措施是有效遏制水土流失的关键。     

239+240Pu作为湖泊沉积物计年时标:以云南程海为例

在近代沉积作用领域137Cs时标与210Pb计年结合,获得了广泛而有效的应用.然而,137Cs经过两个半衰期的衰变已难于辩识.环境中的Pu核素具有相对较长的半衰期,也随全球大气扩散而散落于地球表面,可望作为沉积计年的时间标志.通过程海沉积物柱芯中239+240Pu比活度、240Pu/239Pu原子比率及校正到沉积年代的...