钦州湾河流沉积物中镭的解吸行为

作者：罗浩; 李林蔚; 王锦龙; 钟强强; 杜金洲^*

来源：海洋学报(中文版), 2019, 41(04): 27-41.

• 钦州湾
• 镭同位素
• 河流沉积物
• 解吸行为

放射性镭同位素在海底地下水排放(SGD)等海洋物质变化过程的研究中具有优良的示踪作用,估算SGD通量时需要计算河流悬浮颗粒物的解吸通量。因此,对河流沉积物/悬浮颗粒物中镭同位素解吸行为的研究不可或缺,而目前对于粒度较小范围内镭同位素的解吸特征及其机理的研究依然不足。本文选用钦州湾河流沉积物,通过室内实验探究粒度和盐度对沉积物中镭同位素解吸行为的影响。结果表明,在沉积物平均粒径0.9～136.0μm范围内,随着粒径增大,沉积物中镭同位素在海水(盐度为33.9)中解吸活度逐渐减小,且变化趋势也逐渐变缓,平均粒径大于43.7μm后,解吸量几乎不变;在海水盐度4.9～33.9范围内,随着盐度增大,沉积物中镭同位素解吸活度逐渐增大,盐度大于24.9后,解吸量趋于不变。本文创新性地建立了沉积物表面分形结构的镭解吸理论模型,拟合得到钦州湾河流沉积物表面最大可交换态224Ra、226Ra和228Ra活度分别为1.13 dpm/g、0.17 dpm/g和0.85 dpm/g,以干重计;沉积物中224Ra、226Ra和228Ra最大解吸比分别为30%、7%和18%。钦州湾河流沉积物颗粒表面最大可交换态224Ra和226Ra活度分别处于全球中等水平和较低水平,而其最大解吸比分别处于全球较高水平和较低水平。本研究结果有助于更好地理解镭同位素的解吸行为,以帮助更准确地估算SGD通量。

• 单位
  河口海岸学国家重点实验室; 华东师范大学