环境地球化学国家重点实验室知识库

为全面正确的评价中国范围内人工放射性核素的污染状况和分布特征，本研究在西南和华东地区选取了洱海、草海和龙感湖作为研究对象，意图完善中国湖泊沉积物中核素Pu的分布特征数据。本研究通过湖泊沉积物中Pu同位素的分析方法，研究了人为放射性核素Pu在西南和华东地区内的分布特征，并探讨了239+240Pu在近代沉积物定年的有效性和湖泊流域侵蚀的应用可行性。通过以上研究，得到的主要结论如下：1、本研究应用的Pu同位素的分离和分析方法的化学分离过程中Pu同位素化学回收率为25%左右，尽管化学回收率尚不完全理想，且在分离过程中造成的Pu明显损失，但是在整个分离和纯化过程中同位素稀释剂和分析目标物的比率一般不会因化学分离而产生变化，不需要用化学回收率校正同位素比值，U去除因子为105。优秀的仪器（MC-ICP-MS）灵敏度、良好的U去除效率、足够的Pu同位素化学回收率表明该方法能够有效地检测湖泊沉积物样品中的痕量239Pu和240Pu。2、洱海和草海都是受人为活动干扰比较频繁的浅水湖，人为活动、强风等恶劣气候以及上层水体和底层水体的交互对流等因素引起的沉积物再悬浮作用加剧了239+240Pu主要以分子扩散迁移作用，造成水体寄宿时间短的浅水湖泊中239+240Pu的损失，导致239+240Pu的沉积通量小于该地区沉积通量的标准值。3、西南地区湖泊沉积物岩芯中绝大部分岩层中240Pu/239Pu的比值在全球大气降尘的比值（0.18±0.014）范围内，说明239+240Pu源自全球大气沉降，但是草海沉积物柱芯部分岩层可能混有极小部分源于长距离迁移的中国核试验的239+240Pu，但要明确中国核试验对西南地区的影响还需中国核试验源Pu长距离迁移的信息，如青藏高原湖泊和四川盆地湖泊沉积物中人为放射性核素来源。中国东部地区的龙感湖中240Pu/239Pu的比值和239+240Pu的垂直分布剖面说明岩芯中的Pu同位素来自大气降尘。4、在沉积物岩芯中出现了明显的蓄积峰，这是可以为湖泊沉积物提供有效的近代沉积年代学数据的。但是，对可能有人为扰动的湖泊来说，能否正确选择蓄积峰作为时间标尺是239+240Pu作为近代沉积物计年方法的关键。5、通过239+240Pu蓄积峰为多数湖泊的沉积物提供可靠的沉积年代学数据，用于计算沉积物岩芯中湖泊的质量深度和沉积物累积率，进而估算湖泊的年均沉积物堆积量的方法是可行的。