北京地区大气中7Be、137Cs和131I活度浓度分布规律初步研究

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北京市大气挥发性有机物的关键活性组分及其来源_邵敏

中国科学 D 辑地球科学 2005, 35(增刊I): 123~130 123北京市大气挥发性有机物的关键活性组分及其来源*邵敏** 付琳琳刘莹陆思华张远航唐孝炎(北京大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100871; 北京大学环境学院, 北京 100871)摘要大气中挥发性有机物(VOCs)是城市大气化学过程中的关键前体物. 北京市大气中挥发性有机物(VOCs)总体上化学活性非常强. 以大气中VOCs 与OH 自由基的反应速率为基础, 比较分析北京市各类VOCs 组分的化学活性. 结果显示, 在大气VOCs 的混合比中大约仅占15%的烯烃化合物提供了大约75%的大气化学活性, 其中尤以C4和C5的烯烃组分最为重要. 大气VOCs 各类排放源的成分谱研究表明, 北京市大气中的烯烃主要来源于机动车尾气的排放和汽油挥发. 对这两类源中的烯烃组分进行削减, 将是控制北京市大气光化学烟雾污染的有效措施. 关键词烯烃自由基机动车尾气汽油挥发2005-02-05收稿, 2005-05-24收修改稿* 国家重点基础研究发展规划项目(编号: TG1999045700)、国家自然科学基金项目(批准号: 40275037)和国家科学技术部国际科技合作重点项目(编号: 2004DFA06100)共同资助 ** E-mail: mshao@北京市的大气污染严重, 形成过程也非常复杂. 除直接来自工业、交通和城市面源的一次排放外, 北京市的大气化学过程活跃, 大气质量受到经过化学转化生成的二次细颗粒气溶胶和光化学烟雾的影响[1]. 在二次污染的形成过程中, 大气中的挥发性有机物(VOCs)起着十分重要的作用. 大气颗粒物的研究显示有机物是颗粒物尤其是PM 2.5细粒子的最主要化学组分[2], 而城市地区以臭氧为主的光化学烟雾的形成很可能是VOCs 主导的化学反应过程[3~4]. 一些大气VOCs 组分本身就是对人体健康有损害的有毒物质[5]. 因此, 大气中VOCs 的研究是城市空气质量研究和控制战略中必不可少的组成部分.大气VOCs 是包括100余种物种的混合体, 而且各种组分的浓度水平、化学活性差异非常大, 这种差异的原因与不同城市大气中VOCs 的来源相关. 墨西哥市大气VOCs 污染主要是由于液化石油气(LPG)的泄漏, 其中的烯烃虽然含量极少, 但却是该城市VOCs 化学活性的最主要贡献者[6]; 美国休斯顿市夏季持续的高浓度O 3形成的关键前提物则是由石油化工行业排放的活性有机物[7]; 而亚特兰大的光化学烟雾生成过程受控于天然源释放的异戊二烯[8].从技术方法上, 为研究大气VOCs 中不同物种的124中国科学D辑地球科学第35卷化学活性, 可以采用根据各物种反应性的归一化处理, 如计算等效丙烯浓度[9], 也可以采用VOCs组分与大气中活性自由基的反应速率的方式,通常考虑的就是大气中最为活跃的OH自由基[10]. 也有研究采用MIR系数(maximum incremental reactivity )来评价大气VOCs的化学反应活性[11].面对种类繁多、变化复杂的大气VOCs, 只有确定了对我们所关注的环境问题最敏感的VOCs物种及其来源, 才能据此制定科学有效的控制对策. 我国的大气VOCs研究尚相对薄弱, 本文拟在北京市大气中VOCs测量的基础上, 通过分析各组分的化学反应活性, 识别北京市影响空气质量的关键大气VOCs组分, 并结合北京市大气VOCs的源成分谱研究, 探索这些关键组分的来源.1 采样和分析大气VOCs的采样通过内壁被抛光并涂有熔融石英薄层的不锈钢采样罐(美国Entech公司)收集全空气样品, 不锈钢罐的体积为3.2 L、最大承受压力约为3个大气压. 采集点选择在北京市的6个地点进行, 从北到南分别是定陵环保局监测站、北京大学校内理科楼顶、东城区小红楼三层平台、位于东四东城区环保局二楼平台、宣武区气象局楼顶和通县气象局楼顶. 采样时间自2002年7月至2003年3月, 其中在北京大学点进行日变化的观测.针对北京市VOCs的主要排放源, 如流动源、包括建筑涂料和道路施工等的溶剂挥发、汽柴油和液化石油气的储运, 以及石油化工等固定源. 流动源样品在交通密集的海淀桥路口和清华西门路口采集, 建筑涂料和汽柴油的挥发通过采集这样产品的蒸汽顶空得到, 道路施工主要是沥青等重VOCs成分的挥发, 在施工现场采集全空气样, 而石油化工则是在石油化工公司的不同成品油生产的厂区采集空气样品.VOCs分析参照美国国家环保局推荐TO-14, TO-15技术方法进行[12~13]. 采用Entech7100型预浓缩系统(Entech Instruments, Inc., Simi Valley, CA)进行样品的低温预浓缩, Agilent 6890气相色谱(GC)和Agilent 5973四极杆质谱检测器(MSD)联用进行VOCs物种定量分析. 样品分析中的质谱定量采用总离子扫描(TIC)方式, 每个样品的分析均采用溴氯甲烷、1,4-二氟苯和1-溴,3-氟苯3种内标化合物, VOCs定量的工作曲线通过标准气在(0.2~20)×10−9范围内的5～7个浓度点测量后的线性回归获得. 每种VOCs物种的测量精度见文献[14]. GC-MSD系统的标定采用了来自加拿大农业部、美国Entech公司和美国加州大学Ivrine分校等的多种标准气, 不同标气对同一物种的灵敏度偏差均在20%以内.2 VOCs物种的化学反应活性北京市大气中VOCs的组成十分复杂, 本次观测对总共108种VOCs组分进行了定量分析, 包括饱和烷烃32种、烯烃26种、单环芳香烃20种、卤代烷烃18种、卤代烯烃9种、卤代芳香烃3种. 这些组分的浓度和变化特征在另文[15]中描述.实际上, 对上述所有物种进行平均的排放控制可能是事倍功半的. 因此, 为了识别北京市大气中VOCs控制的重点物种, 在暂不考虑直接的有毒有害作用时, 本文主要关注VOCs在大气化学反应过程中的作用, 因此采用大气VOCs与OH自由基的反应速率(L OH)来衡量各物种和各类VOCs的化学活性[10].虽然大气中O3的浓度大大高于OH自由基, 但由于O3与VOCs的反应速率常数要远低于OH自由基与VOCs的反应速率常数, 因此, O3对VOCs大气化学寿命的影响不及OH自由基, 本文计算VOCs化学活性时没有考虑O3的作用.某一VOCs物种的反应活性表达为[10]:OH OH[VOCs],i i iL K=× (1)其中, OHiL为VOCs中i物种的反应速率(s−1); [VOCs]i为物种i的大气浓度(molecule·cm−3); OHiK为物种i与大气中OH自由基的反应速率常数(cm3·mole-cule−1·s−1)计算某一类(如烷烃、烯烃、芳香烃或碳原子数为4(C4)的烯烃等)的反应活性, 则将该类物种的OHiL进行加和:OH OH[VOCs].i iL K=Σ× (2)OHiK目前的研究较为成熟, 本文的速率常数来自文献[16].增刊I邵敏等: 北京市大气挥发性有机物的关键活性组分及其来源 1252.1 北京市大气VOCs 的化学活性将观测期间得到的全部108个环境空气样品的VOCs 组分按(2)式计算烷烃、烯烃和芳香烃的大气化学活性, 以逐渐叠加的方式显示在图1中. 从图中可以看到, 烯烃是北京市大气VOCs 中化学活性的最大贡献者, 在实测的大气VOCs 混合比从9.8×10−9 V/V (体积比) 到108×10−9 V/V 的浓度范围内, 烯烃大致只占VOCs 混合比中的15%左右, 但在总的VOCs化学活性中占到(75±7)%. 与之相反的是, 虽然烷烃类物质的混合比超过总VOCs 混合比的50%以上, 但在VOCs 的化学活性中仅贡献(15±4)%, 芳香烃则提供了VOCs(13±4)%的化学活性.为了分析城市烟羽中大气VOCs 的化学活性, 我们将北京市大气VOCs 的L OH 和VOCs 的混合比进行相关分析, 并与最近在美国纽约和波士顿市区附近的新英格兰地区观测的数据进行比较(图2).图1 北京市大气烷烃、芳香烃和烯烃反应活性的累计叠加图2 大气中VOCs 的反应活性和VOCs 混合比的相关关系(a) 北京市; (b) 美国新英格兰地区126中国科学 D 辑地球科学第35卷图2的结果显示, 如果将VOCs 作为一个整体, 北京市的观测结果显示VOCs 的化学活性与其混合比之间具有良好的线性相关关系, 表明气团中VOCs 的化学组成具有一定的稳定性. 从相关性的斜率可以计算VOCs 的OH 自由基反应速率常数, 北京市VOCs 的总体的K OH大致为11×10−12cm 3·mole-cule −1·s −1, 这意味着北京市大气VOCs 总的化学活性甚至超过了乙烯. 与此相比, 2004年夏季美国新英格兰地区的观测结果虽然相对离散, 但由图2(b)可以得到, 大气VOCs 的K OH 在 2.7×10−12 ~12.6×10−12 cm 3·molecule −1·s −1之间, 全部数据的平均为K OH 在4.2×10−12 cm 3·molecule −1·s −1, 气团中VOCs 总的化学活性与戊烷相当.2.2 主要的活性组分既然在大气VOCs 的化学活性中, 烯烃的贡献最为重要, 我们对分析测定的26种烯烃化合物进行了进一步的分析, 按照碳数对烯烃物质进行分类, 计算了从C3至C8的各类烯烃在烯烃总的化学活性中所占的百分数(表1), 图3以累计叠加的方式给出了这些烯烃类物质的相对重要性, 对其中的一些重要化合物如C3的丙烯、C4的1,3-丁二烯和C5的异戊二烯单独列出, 这3种物种均未计入图3中显示的C3, C4和C5烯烃的化学活性之中.从观测得到的结果来看, 与图1类似, 在超过1个数量级的大气VOCs 浓度范围内(9.8×10−9 V /V ~108 ×10−9 V /V ), 烯烃内各组化合物在烯烃化学活性中的表1 各类烯烃化合物在烯烃的化学活性中的相对贡献烯烃分类 C3a) C4a) C5a) C6 C7 C8 贡献百分数/％9.2±5.4 27.2±7.8 31.2±9.0 13.5±5.8 18.4±5.5 0.5±0.2a) 表中的结果已将丙烯、1,3-丁二烯和异戊二烯分别归入C3, C4, C5的烯烃化合物图3 各类烯烃化合物对烯烃总大气化学活性的相对贡献增刊I邵敏等: 北京市大气挥发性有机物的关键活性组分及其来源 127图4 北京市不同观测点烯烃化合物的化学活性比较相对贡献率变化并不大, 显示烯烃化合物虽然大气化学的活性很强, 但不同碳数的烯烃在北京市大气化学过程中的作用在城市上、下风向和城市中心区内的采样点均具有较为显著的相似性. 进一步分析发现, C4, C5的烯烃是这一类化合物化学活性的主要贡献者, 二者之和接近烯烃总贡献的60%, 其中仅1,3-丁二烯就占全部烯烃化学活性的10%以上. 异戊二烯被认为是天然VOCs 排放的示踪物, 实际上在城市地区机动车尾气也是重要的异戊二烯来源[17], 在本工作的源成分谱测量中也证实了这种可能性.其它的C6, C7及以上的烯烃化合物由于浓度水平低, 而且包含大量的异构体分子, 因此全面准确地测量这些物质存在一定的困难. 但是这些化合物非常活泼. 从我们能够定量的化合物获得的数据分析, 这些化合物在大气烯烃化学活性中的相对贡献已经超过30%, 其作用是不容忽视的.从区域分布特征分析, 图3的结果具有普遍性. 我们从北到南设立了5个观测点进行同步的观测, 北京大学校内理科楼顶为长期的观测点, 将各类烯烃化合物大气化学活性以及VOCs 混合比的结果一并列出作为对照(图4), 可以看到大气中VOCs 的浓度水平, 和烯烃化合物的化学活性在这些观测点上的差别是明显的, 但是各类化合物的相对贡献基本相似, 各个观测点上烯烃的化学活性均主要来自C4, C5的化合物.值得注意的是, C6烯烃的化学活性似乎具有一定的区域背景, 在作为背景点的定陵点和城区的东四, 其对烯烃大气化学活性贡献的份额变化不大, 其值与北京市观测的全部烷烃大气化学活性的平均值相当, 这一现象值得进一步分析.3 活性物种的来源分析到目前为止, 国外已经建立了大量的VOCs 源成分谱, 源成分谱中的标准物种由早期的23种[18]发展到现在的55种碳氢化合物[19]. 为了与这一物种清单进行对照, 我们在北京市大气VOCs 源成分谱的研究中集中在定量的分析这55种物质(表2), 其余的VOCs 物种合并列入其它项中.大气VOCs 的源成分谱采用各VOCs 物种的分子质量浓度在总VOCs 分子质量浓度中的百分比来表达. 流动源、道路施工的沥青挥发、液化石油气(LPG)和石油化工工业的源谱通过采集样品测量值的平均值, 建筑涂料和汽柴油的挥发分析产品的蒸汽顶空, 然后根据各类品牌产品的销售量加权平均得到. 图5给出了所测定的各类源排放的大气VOCs 中烷烃、烯烃和芳烃的大致结构.128中国科学 D 辑地球科学第35卷表2 北京市大气VOCs 源成分谱的物种组成烷烃 2,3,4-三甲基戊烷 4-甲基-1-戊烯丙烷 3-甲基庚烷四氯乙烯异丁烷正辛烷正丁烷正壬烷芳香烃 2,2-二甲基丙烷正癸烷苯 2-甲基丁烷正十一烷甲苯正戊烷乙苯 2,2-二甲基丁烷烯烃间, 对二甲苯 2,3-二甲基丁烷丙烯苯乙烯 2-甲基戊烷 1-丁烯邻二甲苯 3-甲基戊烷 1,3-丁二烯异丙苯正己烷反-2-丁烯正丙苯 2,4-二甲基戊烷顺-2-丁烯3或4-乙基甲苯环己烷 1-戊烯 1,3,5-三甲基苯 2-甲基己烷 2-甲基-1-丁烯 2-乙基甲苯 2,3-二甲基戊烷异戊二烯 1,2,4-三甲基苯 2,2,4-三甲基戊烷顺-2-戊烯 1,2,3-三甲基苯正庚烷 2-甲基-2-丁烯 1,3-二乙基苯甲基环己烷环戊烯 1,4-二乙基苯图5 各类源排放物的大气VOCs 组分的百分组成由图5可知, 各类源的组成特征存在很大的差别, 建筑涂料中含有很高的芳香烃化合物, 道路施工中高温的沥青主要排放高碳数(>C6)的烷烃, LPG 基本上是丙烷和丁烷, 石油化工企业的排放与其产品密切相关, 平均而言, 以芳香烃和烷烃为主. 对北京市大气VOCs 化学活性贡献最大的烯烃基本来自汽车尾气和汽油挥发.图6对汽车尾气和汽油挥发的VOCs 排放中的烯烃物种进行了对照, 为了和大气中VOCs 化学活性的分析相结合, 采用了和前面相同的烯烃分类方法.应该说明的是, 在本工作中用于代表汽车尾气的样品由于是选择在交通繁忙的路口采集的全空气样, 因此实际上是尾气管的排放和机动车自身的汽油挥发的混合, 当然其中尾气管的排放是最主要的部分. 从图6的结果可以看到, 汽车尾气和汽油挥发的VOCs 中机动车的排放中烯烃组成非常复杂, 汽车增刊I邵敏等: 北京市大气挥发性有机物的关键活性组分及其来源 129图6 机动车尾气和汽油挥发的VOCs 排放特征比较尾气释放的典型烯烃物质是碳数较小的轻烯烃, 包括活性极强的异戊二烯, 而C4 以上的烯烃在汽油的挥发物中的百分含量高于机动车尾气的排放物.从分析的结果来看, 北京市大气的VOCs 总体上化学活性很强, 其中占主导的活性组分是组成复杂的烯烃化合物. VOCs 排放源特征的分析表明, 这些烯烃基本上主要来源于汽车尾气和汽油挥发. 因此, 在北京市机动车保有量飞速增加的背景下, 要有效控制城市的光化学烟雾的发展, 对现有的排放量相对较大的在用车, 应该在大力推进三元催化技术为核心的尾气净化体系, 同时创造条件对新车尽早跨越式地实施更加先进的机动车排放标准, 推进实行机动车车内的燃油挥发再循环技术. 在石油化工部门加快车用油料质量的改善, 推广石油炼制的全加氢工艺, 降低油品中的不饱和组分. 与此同时, 并采取严格的管理措施减少油品在运输、加油等过程中的挥发.4 结论从大气VOCs 的化学活性的角度对北京市VOCs 的特征和来源进行了分析. 研究显示, 北京市大气VOCs 化学活性非常强, VOCs 总体上与大气OH 自由基的反应速率常数K OH 甚至超过了乙烯的K OH 值. 烯烃化合物在大气VOCs 中的混合比大约只有15%, 但是在大气VOCs 的化学活性中占到约75%. 这一特征在北京市从北到南的通道上的6个采样点上是相似的, 烯烃中对VOCs 的化学活性贡献最大的组分是C4~C5的化合物.追踪大气VOCs 活性组分的来源是对控制战略更加有意义的工作, 目前尚没有有效的手段进行量化的研究. 本工作通过对大气VOCs 可能的来源进行采样, 比较分析了各类来源的VOCs 组成特征. 初步的定性分析显示, 北京市烯烃化合物的主要来源是机动车尾气排放和汽油的挥发. 在大气VOCs 控制的起步阶段, 优先考虑其中烯烃化合物的削减, 将可能是有效和及时控制光化学烟雾进一步恶化的重要战略因素.参考文献1 张远航, 邵可声, 唐孝炎. 中国城市光化学烟雾污染研究. 北京大学学报(自然科学版), 1998, 34(2~3): 392~4002 Beigin M H, Cass G R, Xu J, et al. Measurement of aerosol radia-tive, physical and chemical properties in Beijing during June, 1999. Journal of Geophysical Research, 2001, 106: 17969~179803 Chameides W L, Demerjian K L. An assessment of tropospheric130中国科学D辑地球科学第35卷ozone pollution: a North America perspective. Palo Alto, Califor-nia, USA, 20004 Derwent R G, Jenkin M E, Saunders S M, et al. Photochemicalozone formation in north west Europe and its control. Atmos-pheric Environment, 2003, 37: 1983~19915 U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA). CarcinogenicEffects of Benzene: An Update. EPA Report No. EPA/600/P- 97/001F. National Center for Environmental Assessment, EPA, Washington DC, 19986 Blake D, Sherwood F. Urban leakage of LPG and its impact onMexico air quality. Science, 1995, 269: 953~9567 Ryerson T B, Trainer M, Angevine W M, et al. Effect of petro-chemical industrial emissions of reactive alkenes and NOx on tropospheric ozone formation in Houston, Texas. Journal of Geo-physical Research, 2003, 108(D8): 4249, doi: 10.1029/2002JD 0030708 Chameides W L, Lindsay R W, Richardson J L, et al. The role ofbiogenic hydrocarbons in urban photochemical smog: Atlanta as a case study. Science, 1988, 241: 1473~14759 Na K, Kim Y P, Moon K C. Diurnal characteristics of volatile or-ganic compounds in the Seoul atmosphere. Atmospheric Envi-ronment, 2003, 37: 733~74210 Goldan P D, Kuster W C, Williams E, et al. Non-Methane Hydro-carbon and Oxy-Hydrocarbon Measurements During the 2002 New England Air Quality Study. Journal of Geophysical Research, 2004, 109: D21309, doi: 10.1029/2003JD00445511 Martien P T, Harley R A, Milford J B. Evaluation of IncrementalReactivity and Its Uncertainty in Southern California. Environ-mental Science and Technology, 2003, 37: 1598~160812 Manning J A, Burckle J O, Hedges S, et al. Method TO-14A, De-termination Of Volatile Organic Compounds (VOCs) In Ambient Air Using Specially Prepared Canisters With Subsequent Analysis By Gas Chromatography. EPA/625/R-96/010b , 199913 McClenny W A, Holdren M W. Method TO-15, Determination ofVolatile Organic Compounds (VOCs) in Air Collected-Prepared Canisters and Analyzed by Gas Chromatography/Mass Spec-trometry (GC/MS). EPA/625/R-96/010b, U.S. Environmental Pro-tection Agency, 199914 苏芳. 北京大气挥发性有机物变化特征及来源研究. 北京大学博士论文, 200315 张靖, 邵敏, 苏芳. 北京市大气中挥发性有机物的组成特征. 环境科学研究, 2004, 17(5): 1~516 Atkinson R. Gas-phase Tropospheric Chemistry of Organic Com-pounds. Journal of Physical Chemical Reference Data, 1994, Monograph 2: 1~21617 Barletta B, Meinardi S, Simpson I J, et al. Mixing ratios of vola-tile organic compounds (VOCs) in the atmosphere of Karachi, Pakistan. Atmospheric Environment, 2002, 36(21): 3429~344318 Scheff P A, Wadden R A, Aronian B A. Source fingerprints for re-ceptor modeling of volatile organics. Journal of the Air Pollution Control Association, 1989, 39: 469~47819 Lewis C W, Shreffler J H, Henry R C. An exploratory look at hy-drocarbon data from the photochemical assessment monitoring stations network. Journal of the Air and Waste Management Asso-ciation, 1998, 48: 71~76。

137Cs在坡耕地中的分布特征及土壤侵蚀中的应用

137Cs在坡耕地中的分布特征及土壤侵蚀中的应用作者：王小雷杨浩来源：《湖北农业科学》 2014年第19期王小雷１，２，杨浩２（１．南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，南京２１１１７１；２．南京师范大学地理科学学院，南京２１００２３）摘要：选择一块长为３１．５ｍ，宽为１１.0 ｍ，平均坡度为１５．８°的矩形坡耕地作为研究对象，分别采集分层样和全样土壤样品，对土壤中的１３７Ｃｓ进行测试分析。

结果表明，１３７Ｃｓ在此研究区的背景值为９１８Ｂｑ／ｍ２，受采样方式和测试仪器本身参数影响，其测定值与前人研究结果相比略有差异；１３７Ｃｓ在分层样和全样土壤中的分布特征均呈现自坡顶至坡底逐渐增加的趋势，表明坡耕地不同部位的土壤侵蚀大小依次为坡顶部＞坡中部＞坡底部。

运用１３７Ｃｓ示踪模型估算坡耕地的平均土壤侵蚀量为３７９３ｔ／（ｋｍ２·ａ），属于中度侵蚀等级。

关键词：１３７Ｃｓ；分布特征；坡耕地；侵蚀速率中图分类号：Ｓ１２４＋．２文献标识码：Ａ文章编号：０４３９－８１１４（２０１４）１９－４５５５－０５ＤＯＩ：１０．１４０８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ0４３９－８１１４．２０１４．19．０12收稿日期：２０１４－０４－１５基金项目：国家自然科学基金项目（４１２０３０８７，４１０３０７５１）；江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培训对象项目（２１５４０２２）；南京晓庄学院青年专项基金项目（２０１１ＮＸＹ６７）作者简介：王小雷（１９８２－），男，山西翼城人，讲师，博士，主要从事同位素示踪土壤侵蚀研究，（电话）１３６１１５０５１９４（电子信箱）ｘｌｗａｎｇ０７１８＠１６３．ｃｏｍ；通讯作者，杨浩，教授，博士生导师，（电子信箱）ｙａｎｇｈａｏ＠ｎｊｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。

１３７Ｃｓ是一种人工放射性核素，半衰期为３０．１７年，主要来源于２０世纪５０～７０年代大气热核试验和１９８６年前苏联切尔诺贝利核电站爆炸以及２０１１年日本福岛核泄漏事故的副产物。

放射性活度计量检定(1)基础知识

这个过程会达到长期平衡，平衡后，原纯 90Sr源，变为90Sr和90Y共存的源，并以母核的半衰期衰变。这时源活度是纯90Sr源的两倍，发射的粒子能量也有了变化。
3、放射性鉴年法——确定远期年代
14C断代年代法 14C:
具有放射性，半衰期 5730 年。主要用于考古学中的年代测定。
宇宙射线与大气层中的氮核发生核反应，产生中子。

自发裂变数： N f f N ；衰变数： N N ；中子发射率： f=ln2/Tf;
N n N f
=ln2/T; =f+=ln2/(1/Tf+1/T)
T=ln2/ =TfT/(Tf+T)=2.65a m=m0e (-t)=16e (-ln(2)/T*t)=5.62g 原子核数：N=6.021023 (5.6210-6/252)=1.341016(个) 自发裂变数： Nf=Nf=1.341016*ln(2)/(85.5*365.25*24*3600)=3.46 106 中子发射率：Nn=Nf=3.461063.74=1.29107s-1
=1.51012
mA 131 12 N 1 . 5 10 其质量为： m NA 6.02 1023
=3.2.00106Bq 的24Na放射性溶液和一瓶活度为1.60107Bq的56Mn放射性溶液，已知这两种核素的半衰期分别为15.1h和2.58h，求这两个放射源活度相等所需要的时间。设24Na的活度为A1，衰变常量为1，56Mn的活度为A2，衰变常量为2，则根据放射性衰变规律 :

ln 2 T1/2
1.4. 比活度 (Specific Activity)
定义为：单位质量放射源的放射性活度。

放射性核素_137_Cs在土壤侵蚀研究中的应用_魏彦昌

第24卷第3期2006年5月干旱地区农业研究Agricultural Research in the Arid Areas Vol .24No .3May .2006收稿日期:2005-11-05基金项目:国家自然科学基金重点项目(30230090);国家重点基础研究发展规划(973)项目(G2000046807);中国科学院知识创新工程方向资助项目(KZCX2-405)作者简介:魏彦昌(1978—),男,博士生,研究方向为生态系统服务功能与森林土壤学。

E -mail :w eiyanchang @ .放射性核素137Cs 在土壤侵蚀研究中的应用魏彦昌,欧阳志云,苗　鸿,王效科,高　军(中国科学院生态环境研究中心系统生态重点实验室,北京100085) 摘　要:利用放射性核素铯-137(137Cs )进行土壤侵蚀研究能够简便、快速、准确地获取土壤流失、沉积和空间重新分布等详细信息。

本文在简要总结该技术优越性和应用限制的基础上,重点讨论了区域137Cs 输入背景值确定和定量转换模型选择等关键技术,同时对137Cs 法应用的一些基本假设的合理性进行了探讨。

认为改进取样方法,结合3S 和航空测量技术,利用双核素或三核素同时示踪,可以使该技术在研究方法上更加成熟;加强137Cs 与土壤碳和微生物以及其它土壤理化性质指标关系的研究,可以扩展该技术的应用领域。

关键词:铯-137(137Cs );背景值;土壤侵蚀中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:1000-7601(2006)03-0200-07 土壤侵蚀加剧和伴随的土地质量退化是影响区域可持续发展的主要环境问题[1]。

全世界每年的净土壤流失量估计为230亿t ,相当于每十年全球土壤资源就要损耗7%[2]。

土壤侵蚀不仅破坏当地的土地资源、影响农业生产,而且会威胁下游地区的河流水体和景观植被[3]。

土壤侵蚀问题日益严峻,必然促使土壤侵蚀研究工作的发展,以便于提供完善的土壤流失速率信息和可靠的土壤侵蚀评价方法。

基于遥感和_137_Cs方法的半干旱草原区土壤侵蚀量估算

文章编号:10002694X (2009)0420589207基于遥感和137Cs 方法的半干旱草原区土壤侵蚀量估算收稿日期:2008203206;改回日期:2008205228 基金项目:中国科学院知识创新重要方向性项目(KZCX22SW 2118);国家科技支撑计划(2007BAC30B02);青海科技厅应用基础项(20082Z 2613)资助作者简介:沙占江(1971—),男,甘肃人,博士,副教授,从事遥感应用、环境演化等领域的研究和教学工作。

Email :sazhanjiang @沙占江1,2,马海州1,李玲琴2,樊启顺1,吴非权1(1.中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁810008;2.青海师范大学青藏高原资源与环境研究中心,青海西宁810008)摘　要:结合遥感地学分析方法和地球化学放射性同位素———137Cs 示踪技术对青藏高原东北部共和盆地塔拉滩草原地区的土壤风蚀量进行估算。

利用遥感数据获取研究区土壤侵蚀强度相对等级图斑,在不同等级侵蚀空间信息中选取137Cs 样品采集点,并测定土壤样品中的137Cs 含量,以此确定不同等级侵蚀类型的土壤侵蚀量。

结果表明,在本研究区发生的风力侵蚀强度不大,主要属于微度侵蚀和轻度侵蚀类型,分别占研究区总面积的47112%和35158%,二者占研究区总面积的82170%,侵蚀模数介于220128～580113t ・km -2・a -1之间;只有极小区域发生了强烈以上侵蚀,面积为22114km 2。

在本区还发生强烈的堆积过程,出现大面积的风沙堆积区域,面积约322167km 2,占研究区总面积的11178%。

本区年均土壤总侵蚀量约为87～115万t ,总堆积量约为55～78万t ,平均每年由塔拉滩向龙羊峡水库输入的土壤量约为32～37万t 。

此方法可以对干旱环境中土壤风力侵蚀进行快速的较为客观的估算,具有一定的应用前景。

关键词:遥感;137Cs 方法;半干旱草原;土壤侵蚀量;共和盆地中图分类号:S157.1文献标识码:A 遥感技术具有宏观性强、多平台获取地表信息、数据更新迅速等特点,为环境研究提供了强大的数据支持,尤其是对环境变化敏感区域可进行实时监测[1-6]。

北京城区大气CH4浓度及其变化规律

1 和 1
浓度日变化幅度也存在差异春季 !夏
1 1
图2
摩尔分数的变化幅度分别为
Π ∀ 从图
北京大气 ΧΗ4 浓度季节变化与瓦里关山对比
ƒ ≤ ≥ √ • ∏
可以看出
个季节中特别是浓度变幅大时 ≤
213
夏季 !秋季和冬季日变化的最低值比较接近日变化幅度不同的原因主要是最高值相差较大 ∀ 由于 ≤ 源强度也大≈ 放的结果≈ 同时一昼夜中 ≤ 所以北京城区大气 ≤ 浓度的上升主要是本地源排浓度夏季和秋季日变化幅排放速率比冬 !
本底浓度 ∀ 以上数据说明北
大气 ≤
浓度季节变化
浓度比基本上未受人类活动影响的本底区域
第
期
王长科等北京城区大气 ≤ 排放源 ∀ 浓度年际波动较大但总
1 τ ∀ 式中 Χ 为大气 ≤
浓度及其变化规律
高北京城区是中国大陆大气 ≤
)
3
结论
北京城区大气 ≤ 北京城区大气 ≤ 浓度日变化总的特征是白天浓度浓度的季节变化最明显的特点是一浓度较高的
∀ 从图
浓度值并以此讨论日变化 ∀ 以每周同时采集的浓度平均值代表该周大气 ≤
∏
年北京可以看出在次最
)
空气样品中 ≤ 平均值 ∀ 夏威夷站的 ≤
• ⁄≤
≈
个监测点同一月份
据周浓度计算月平均浓度年平均浓度是该年站
β χ β χ β χ•
季节变化形式方面就平均值而言北京城区一年中月平均浓度呈现个峰值最高值多出现在月份或月份夏季高值则出现在月份和或
年
月国内外科研人员在瓦里关山开始了
行研制的温室气体连续监测系统每间隔实验用装有氢火焰离子检测器 ƒ ⁄ 的谱仪来分析空气样品中 ≤

核动力厂核事故环境应急监测技术规范

核动力厂核事故环境应急监测技术规范1适用范围本标准规定了核动力厂发生核事故时，场外辐射环境应急监测的范围、布点、内容、样品采集与管理、质量保证的技术要求。

本标准适用于核动力厂发生核事故时场外应急组织实施的场外环境应急监测，其他核设施发生核事故时的场外环境应急监测可参照执行。

2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。

凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。

GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB/T14583环境地表γ辐射剂量率测定规范HJ/T61辐射环境监测技术规范HJ1009辐射环境空气自动监测站运行技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1应急响应（行动）emergency response（action）为控制或者减轻核事故或者辐射应急状态的后果而采取的紧急行动。

3.2应急监测emergency monitoring在本标准文本中的应急监测是指核动力厂发生核事故时所实施的场外辐射环境监测。

3.3操作干预水平operational intervention level，OIL一组可测量的、环境或食物样品中放射性核素水平或γ辐射水平值，与通用干预水平相对应。

3.4早期阶段监测early phase monitoring预计放射性物质即将释放或者放射性物质已经开始释放至不再释放阶段所进行的场外辐射环境监测活动，该阶段可分为释放前和开始释放两种情况。

3.5中期阶段监测intermediate phase monitoring放射性物质释放已经停止至大部分放射性物质已经沉降，完成或者正在实施避免居民额外照射的防－1－护行为阶段所进行的场外辐射环境监测活动。

3.6后期阶段监测late phase monitoring事故后恢复阶段的场外辐射环境监测活动。

3.7辐射环境空气自动监测站automatic environmental radiation monitoring and air samplingstation用于环境γ辐射自动监测与空气样品自动采样的固定站点，简称“固定式自动站”。

太湖沉积物有机碳与氮的来源

太湖沉积物有机碳与氮的来源倪兆奎;李跃进;王圣瑞;金相灿;储昭升【摘要】选取太湖梅梁湾和湖心柱状沉积物,研究了其有机碳同位素(δ(13)C)和氮同位素(δ(15)N)、C/N、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量,并结合(210)Pb和(137)Cs沉积物年代测定技术,探究了近百年太湖沉积物有机质和氮的来源.结果表明:太湖梅梁湾湖区在近百年来,其有机质来源总体以自生为主.20世纪50年代以前,湖区受到人类活动的影响较小,沉积物有机质主要来自于湖泊自身水生植物的沉积;50年代到70年代,湖泊内部环境发生变化,湖区逐渐出现藻类大量死亡并沉积的现象,有机质主要来自于水生植物和藻类的共同沉积;70年代到80年代沉积物机质藻类贡献进一步增大;90年代后到现在,则以藻类的沉积为主要来源方式.梅梁湾湖区沉积物氮素的来源在50年代以前主要以流域土壤流失和大型水生植物的死亡为主;50年代到70年代,人类活动的加剧导致大量工业废水、生活污水的输入,藻类开始大面积爆发,氮主要来自于外源的输入、大型植物和藻类的死亡沉积;90年代后到现在,外源氮的输入得到有效地控制,藻类对沉积物氮的贡献相对显著.湖心区域沉积物有机质和氮的来源主要来自于湖泊内部水生植物的沉积.70年代前,沉积物有机质和氮的来源主要来自于水生植物的沉积和水土流失作用;70年代至今,虽然湖泊受到人类活动外源物质输入影响逐渐增大,但总体来讲贡献较小,沉积物有机质和氮的来源仍以湖泊自生为主.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2011(031)016【总页数】10页(P4661-4670)【关键词】沉积物;放射性同位素;稳定同位素;C/N;来源;太湖【作者】倪兆奎;李跃进;王圣瑞;金相灿;储昭升【作者单位】内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特,010019;中国环境科学研究院湖泊创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特,010019;中国环境科学研究院湖泊创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;中国环境科学研究院湖泊创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;中国环境科学研究院湖泊创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012【正文语种】中文Abstract:Variation in the organic carbon and nitrogen of lake sediment recorded the history of geochemistry due to natural and anthropogenic activities.In recent decades，with increasing human activities，Lake Taihu，the third largest freshwater lake in China，suffers a serious eutrophic situation，which affected the ecological balance of the lake.In this study，combining with210Pb and137Cs sediment dating techniques，carbon and nitrogen isotopes(δ13C and δ15N)，C/N ratio，total organic carbon(TOC)，total nitrogen and phosphorus(TN and TP)content of the lake sediment were analyzed to indicate the historical sedimentation of organic mattersin Meiliang Bay and centre area of Lake Taihu.Our results showed that the sources of sediment organic matter were generally autochthonous in the past century of Meiliang Bay.Before 1950s，sediment organic matter was less affected by human activities，mainly from the deposition of aquaticplants.From 1950s to the late 1970s in the last century，the sources of the sediment organic matter were mainly from the aquatic vascular plants and algae.From 1970s to 1980s in the last century，the contribution of algae was obvious.From 1990s in the last century to the present，algae deposition was the main source of sediment organic matter.Nitrogen sources of sediment in Meiliang Bay were mainly derived from soil erosion，fertilizer use and the death of algae before 1950s，and between 1950s and thelate 1970s，sediment sources of nitrogen were mainly from industrial wastewater，domestic sewage input and the death of algaedeposition.From 1990s to the present，the contribution of external nitrogen in the sediment decreased with the increased contribution of algae sedimentation.In the center area of Lake Taihu，organic carbon and nitrogen of sediment were mainly derived from autochthonoussources.Before 1970s，the source of lake sediment organic matter and nitrogen were mainly from aquatic plants and deposition of soilerosion.From 1970s in the last century to the present，human activitiesand the increasing of extraneous material input were increasing，however，organic carbon and nitrogen of sediment were mainly composed of extraneous and internal organic matter.Our results revealed a spatial difference of sedimatation in Lake Taihu and could provide theoretical basis for further analyzing sources of organic matter and evaluating nutrition status of this lake.Key Words:sediment;radioactive isotope;stable isotope;C/Nratio;sources;Lake Taihu研究湖泊沉积物有机质和氮、磷等营养元素的垂向分布及历史来源有助于深入的分析湖泊系统污染来源特征［1］，而碳、氮稳定同位素的技术已被证实是水生环境中鉴别有机质和氮来自于自然界或者人类活动的一种强有力的手段［2-4］。

核能开发利用之放射性污染及其研究现状、热点与问题

核能开发利用之放射性污染及其研究现状、热点与问题摘要：国民经济的发展、能源的短缺，促使我国核电工业迅速崛起。

业已投入运营的有：浙江秦山核电站、连云港田湾核电站、广东大亚湾核电站和岭澳核电站；在建的有广东阳江核电站、岭东核电站、浙江三门核电站和辽宁红沿河核电站等；正在规划中的有四川、湖南、山东、江西等地的核电站。

铀是核裂变的主要物质，是极其重要的核电与战略资源，我国共探明大小铀矿200 多个，主要分布在两广、江西、湖南、新疆、辽宁、云南、河北、浙江等省。

核电站的运行和铀矿的开采给周围环境造成了一定程度的放射性污染。

由于放射性污染不同于一般的化学污染，其污染性质、危害程度及其治理方法有着独特性，因此受到人们的广泛重视。

本文归结了国内外核能开发与利用过程中放射性污染的研究现状与进展情况，阐明生态修复是今后放射性污染治理的热点，并梳理了国内外放射性污染研究中存在的问题与局限。

关键词：核电站；铀矿；放射性污染；研究进展1. 引言进入改革开放30 年以来，我国经济高速发展，能源是支撑经济持续高速发展的关键。

在地球化石原料（石油、天然气、煤）的使用年限越来越短的时代，开发新能源已是人类一项迫切和重要的任务。

作为污染相对较小的核能，已被认为是继石油之后的第四代能源。

我国出台的“十一五”核电规划提出，到2020 年，核电装机容量将达到4000 万千瓦，将占全国发电量的4％，平均每年就要兴建一个相当于大亚湾核电站的核电站。

作为主要核电能源，铀矿资源在我国湘、赣、粤等地区已被大量开采。

此外，由于核武器等战略能源储备以及民用科研需要，开发越来越多的铀矿和伴生放射性矿产资源已是大势所趋。

2. 核能开发利用带来的放射性污染核能的开发与利用是一把双刃剑，一旦造成放射性污染，后果不堪想象。

核电站在正常运行期间，不可避免地要向环境排放放射性污染物。

核电站在正常运行过程中要向环境排放常规的气态和液态流出物（固态放射性废物经压缩按半衰期长短分类存放于放射性废物贮存库, 不向环境排放）。

海水中137Cs和90Sr分析的实验室间比对

㊀第43卷㊀第5期2023年㊀9月㊀辐㊀射㊀防㊀护Radiation㊀ProtectionVol.43㊀No.5㊀㊀Sep.2023㊃辐射防护监测㊃海水中137Cs 和90Sr 分析的实验室间比对林㊀静,黄德坤,倪甲林,纪建达,钟强强,张金钊,于㊀涛(自然资源部第三海洋研究所海洋生态环境预警监测研究室,福建厦门361005)㊀摘㊀要:为提高海洋环境放射性核素监测水平,开展了海水中137Cs 和90Sr 的实验室间测量比对活动㊂137Cs 测量结果与参考值的相对偏差为-2.99%~5.97%,测量结果的准确度㊁精密度和正确度均满足比对要求,比对评价结果均为合格 ;90Sr 测量结果与参考值的相对偏差为-41.58%~3.96%,其中12个实验室的比对评价结果为合格 ,1个实验室的比对评价结果为不合格㊂本次比对活动,各参比实验室的整体比对结果良好㊂关键词:海水;137Cs ;90Sr ;放射性;比对中图分类号:X830.2文献标识码:A㊀㊀收稿日期:2022-08-11基金项目:崂山实验室科技创新项目(LSKJ202202901);自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费专项资金资助项目(海三科2022005)㊂作者简介:林静(1985 ),女,2008年毕业于厦门大学化学专业,2011年硕士毕业于厦门大学海洋化学专业,工程师㊂E -mail:linjing @通信作者:于涛㊂E -mail:yutao@㊀㊀自然界中的137Cs 和90Sr 主要来源于核试验的全球沉降㊁核事故的释放和核燃料循环后段设施运行的排放[1]㊂137Cs 和90Sr 的物理半衰期分别为28.80a 和30.05a,是核裂变产物中的主要核素㊂由于它们具有产额高㊁半衰期较长㊁毒性大㊁分布广等特性,因此是辐射环境监测中重点关注的核素[2-4]㊂国内行业标准‘水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法“(HJ 816 2016)[5]采用磷钼酸铵富集法进行浓集,用β计数法测量水样中的137Cs㊂由于γ能谱法不需要复杂的化学分离,方法简单且易于测量,因此在环境样品137Cs 测量中的应用越来越广泛[4,6]㊂我国海洋行业标准‘海洋环境放射性核素监测技术规程“(HY /T 235 2018)[7]中海水137Cs 的分析也是采用γ能谱分析方法㊂国内外关于水样中90Sr 的分析方法主要有萃取色层法㊁发烟硝酸法㊁溶剂萃取法㊁Sr-Spec 树脂法和离子交换法等[7-9]㊂发烟硝酸法适用性较广,分析结果可靠㊁稳定,但步骤繁琐㊁耗时较长,且使用的试剂对操作人员有害,废液也不易处理,因此目前使用较少;离子交换法操作时间较长㊁回收率低,且需严格控制pH 值才能获得较好的分离效果,这些缺点影响了该方法在分离过程中的应用[10];溶剂萃取法流程简单㊁分离纯化效果好,但萃取剂用量大,会对操作人员和环境造成一定的危害;萃取色层法操作简单㊁测量结果准确,样品量较少时,可优先选用该方法;Sr-Spec 树脂法具有快速㊁高效的优点,在国际上已广泛应用于环境样品中90Sr 的分析㊂为了评估海水中137Cs 和90Sr 的分析测量能力,提高海洋环境放射性核素监测水平,2020年开展了海水中放射性核素分析比对活动,比对内容为海水中90Sr 和137Cs 的分析测量㊂本次比对活动共有13个实验室报名参加(其中只有12个实验室参加137Cs 的分析比对),各参比实验室均分布在沿海地区并长期承担辐射环境监测工作㊂文中各参比实验室以实验室代码的形式出现,代码为N01~N13㊂本文主要介绍了此次比对活动的相关情况,分析海水中137Cs 和90Sr 的实验室检测能力水平,并对分析测量中存在的问题进行分析讨论㊂1㊀材料与方法1.1㊀试剂和仪器㊀㊀137Cs 标准溶液:质量活度浓度为8.77kBq /g,参考日期为2020年3月5日,俄罗斯Ritverc 公司㊃584㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期提供;90Sr标准溶液:质量活度浓度为3.85kBq/g,参考日期为2013年1月1日,德国Physikalisch-Technische Bundesanstalt公司提供;Cs载体溶液: CsCl,[Cs+]=10.0mg/mL㊂高纯锗γ能谱仪(BE6530型):探测器相对效率为60%,分辨率(FWHM)对1332.5keV射线好于2.2keV,美国Canberra公司㊂低本底α/β计数器(MPC9604型):对90Y的探测效率约为48.9% (2π),美国Ortec公司㊂1.2㊀比对样品的制备1.2.1㊀比对样品的配制㊀㊀本次比对的比对样品为掺标样品,配制比对样品所采用的海水为厦门近岸的海水样品㊂具体的配制过程如下:100kg海水样品经0.45μm滤芯过滤后,按1kg海水加入1mL浓盐酸的比例对样品进行酸化,向海水中加入204Bq的137Cs标准溶液㊁122Bq的90Sr标准溶液以及100mL的Cs载体溶液,充分搅拌至均匀,配制掺标样品㊂将掺标样品分装于塑料桶中,每份样品为5kg,共20份比对样品㊂1.2.2㊀均匀性检验㊀㊀本次比对的样品为海水样品,相对于固体样品则更容易实现均匀㊂采用随机抽样的方法从所配制的20份比对样品中抽取3个样品用于均匀性检验[11]㊂参照‘海洋环境放射性核素监测技术规程“(HY/T235 2018)[7]规定的方法对样品中137Cs和90Sr质量活度浓度进行分析㊂3份比对样品137Cs质量活度浓度的相对标准偏差为1.20%,90Sr为1.58%,结果表明本次比对活动配制的比对样品具有良好的均匀性㊂1.2.3㊀比对样品参考值的确定㊀㊀分别取60kg和40kg已过滤酸化的厦门近岸海水样品用于分析海水中137Cs和90Sr的本底水平㊂厦门近岸海域海水中137Cs和90Sr的质量活度浓度分别为1.43mBq/kg和0.86mBq/kg,相较于比对样品中加入的137Cs和90Sr标准溶液的活度,本底可忽略不计㊂根据比对样品中加入的137Cs和90Sr标准溶液的活度,计算出比对样品中137Cs和90Sr质量活度浓度的参考值和不确定度(如表1所示)㊂不确定度的计算主要考虑了由标准溶液引入的不确定度㊁配制比对样品过程中引入的不确定度以及比对样品的不均匀性引入的不确定度[12-13]㊂表1㊀比对样品参考值和扩展不确定度Tab.1㊀Values and expanded uncertainties ofthe inter-comparison samples1.3㊀样品发放㊀㊀2020年10月,将13份比对样品邮寄给各参比实验室,各实验室赋予唯一性代码,并要求各实验室在30个工作日内反馈结果㊂1.4㊀比对方法㊀㊀本次比对活动要求各实验室采用放射化学分析方法进行比对样品的检测和分析,可采用国家环境保护标准㊁国家标准㊁其他部门行业标准或国际标准参加比对活动㊂1.5㊀评价方法㊀㊀此次比对评价方法是参照国际原子能机构(IAEA)组织的国际比对项目,对于数据的评估既要对准确度进行评估,也对测量的正确度和精密度进行评估,结果评定以总评价结果为准㊂采用的评价方法及计算公式如下[14-15]:1.5.1㊀准确度评价㊀㊀相对偏差(BR)的计算公式如下:BR=a analyst-a refa refˑ100%(1)式中,a analyst和a ref分别为参比实验室的测量结果和比对样品参考值㊂BR的绝对值必须小于或等于最大可接受相对偏离(MARB),则准确度评价结果为合格㊂MARB对137Cs和90Sr分别为20%和25%㊂1.5.2㊀精密度评价㊀㊀精密度(P)的计算公式如下:P=U refa ref()2+U analysta analyst()2éëêêùûúú1/2ˑ100%(2)式中,U analyst和U ref分别为参比实验室测量结果和比对样品参考值的不确定度㊂P必须小于或等于可接受精密度限值(LAP),则精密度评价结果为合格㊂LAP对137Cs和90Sr分别为20%和25%㊂1.5.3㊀正确度评价㊀㊀正确度的评价准则如下:㊃684㊃林㊀静等:海水中137Cs和90Sr分析的实验室间比对㊀|BR|ɤa analysta refˑ1.96ˑP(3)若满足条件,则正确度评价结果为合格㊂其中, 1.96为95%置信水平下的临界值㊂1.5.4㊀总评价㊀㊀比对结果总评价标准如表2所列㊂如果准确度㊁精密度和正确度评价结果均为合格 ,则总评价结果为合格㊂如果准确度评价结果为合格 ,精密度和正确度中的一项或两项评价结果为不合格 ,则总评价结果为警告㊂如果准确度评价结果为不合格 ,则总评价结果为不合格㊂表2㊀比对结果总评价标准Tab.2㊀Performance evaluation criteria2㊀结果与讨论2.1㊀海水中137Cs的比对结果㊀㊀12个参比实验室提交的海水中137Cs的比对结果如图1所示,测量结果均已修正到参考值的参考日期㊂各参比实验室均采用‘水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法“(HJ816 2016)[5]规定的放射化学分析方法对海水中的137Cs进行分析㊂结果表明海水中137Cs测量结果与参考值的相对偏差为-2.99%~5.97%,其绝对值均小于137Cs的最大可接受相对偏离(20%),各参比实验室137Cs测量的准确度评价结果均为合格㊂精密度为3.78%~12.85%,均小于137Cs 的可接受精密度限值(20%),137Cs测量的精密度评价结果均为合格㊂根据正确度评价准则不等式,137Cs测量的正确度评价结果均为合格㊂因此,12个参比实验室海水中137Cs比对的总评价结果均为合格 ,合格率为100%㊂2.2㊀海水中90Sr的比对结果㊀㊀13个参比实验室提交的海水中90Sr的比对结果如图2所示,测量结果均已修正到参考值的参考日期㊂其中实验室代码为N06和N12提交图1㊀137Cs的相对偏差Fig.1㊀Relative deviation of137Cs forthe inter-comparison图2㊀90Sr的相对偏差Fig.2㊀Relative deviation of90Sr for the inter-comparison 的90Sr测量结果为采用‘水和生物样品灰中锶-90的放射化学分析方法“(HJ815 2016)[8]中的快速法和发烟硝酸法进行测量的结果的平均值,其余实验室均采用快速法对海水中的90Sr进行分析㊂结果表明海水中90Sr的测量结果与参考值的相对偏差为-41.58%~3.96%,其中实验室代码为N11测量结果的相对偏差绝对值大于90Sr的最大可接受相对偏离(25%),其余实验室测量结果的相对偏差绝对值均小于90Sr的MARB值,因此实验室代码为N11的90Sr准确度评价结果为不合格 ,其余实验室90Sr测量的准确度评价结果为合格㊂90Sr测量结果的精密度为7.52%~13.92%,㊃784㊃㊀辐射防护第43卷㊀第5期均小于90Sr的可接受精密度限值(25%),因此90Sr 测量的精密度评价结果均为合格㊂根据正确度评价准则不等式,90Sr测量结果的正确度评价结果均为合格 (除N11外)㊂因此,实验室代码为N11的海水中90Sr测量的总评价结果为不合格 ,其余12个比对实验室海水中90Sr测量的总评价结果为合格 ,合格率为92%㊂各参比实验室海水中137Cs的测量结果与参考值的相对偏差均小于6%,比对结果良好㊂大多数参比实验室的90Sr测量结果低于比对样品的参考值㊂海水中90Sr的测量结果偏低可能是由于在样品处理过程中对其他常规元素如铁㊁钙等杂质的分离不完全,造成钇的化学回收率偏高,导致90Sr 的分析结果偏低[16]㊂建议可用质谱或光谱测量钇的化学回收率取代各参比实验室所采用的称重法,减少其他可能引入的干扰,使分析结果更为准确[1]㊂3　结语与建议㊀㊀本次比对活动,共有12个实验室参加海水中137Cs的比对,比对评价结果均为合格 ,合格率为100%㊂共有13个实验室参加海水中90Sr的比对,有1个实验室比对评价结果为不合格 ,其余12个实验室为合格 ,合格率为92%㊂本次比对结果可在一定程度上反映出海水中137Cs和90Sr 的检测能力现状,表明各参比实验室整体上具备较好的检测能力和质量管理水平㊂制备好比对样品是确保比对活动有效性的关键环节,比对样品的制备包括比对样品的配制㊁均匀性和稳定性检验㊁比对样品的定值等步骤㊂通过分析本次比对活动过程中存在的不足,提出如下建议:(1)本次比对样品是通过测定137Cs和90Sr的活度浓度进行均匀性检验,所需的样品量较大,因此,用于均匀性检验的样品数较少㊂建议可通过测定比对样品中的铯含量进行均匀性检验,取样量为1~10mL㊂参照‘能力验证样品均匀性和稳定性评价指南“(CNAS-GL03)[17]执行,采用单因子方差分析法(F检验法)或S Sɤ0.3σ准则进行均匀性检验㊂(2)为避免比对结果评价中出现不合格结果的原因出于样品本身,须保证用于实验室间比对的比对样品是稳定可靠的㊂因此,建议通过测定比对样品中的铯含量,参照‘能力验证样品均匀性和稳定性评价指南“(CNAS-GL03)[17]执行,采用t 检验法进行比对样品的稳定性检验㊂参考文献:[1]㊀廖运璇,卢瑛,涂兴明,等.环境水体中90Sr和137Cs的监测方法[J].核化学与放射化学,2018,40(1):62-66.LIAO Yunxuan,LU Ying,TU Xingming,et al.Monitoring method of90Sr and137Cs in environmental water[J].Journal of Nuclear and Radiochemistry,2018,40(1):62-66.[2]㊀Castrillejo M,Casacuberta N,Breier C F,et al.Reassessment of90Sr,137Cs,and134Cs in the coast off Japan derived fromthe Fukushima Dai-ichi nuclear accident[J].Environmental Science&Technology,2016,50(1):173-180. [3]㊀LIN W,MO M,YU K,et al.Establishing historical90Sr activity in seawater of the China seas from1963to2018[J].Marine Pollution Bulletin,2022,176:113476.[4]㊀Noureddine A,Menacer M,Boudjenoun R,et al.137Cs in seawater and sediment along the Algerian coast[J].Radioactivity in the Environment,2006,8:156-164.[5]㊀环境保护部.水和生物样品灰中铯-137的放射化学分析方法:HJ816 2016[S].北京:中国环境科学出版社,2016.[6]㊀ZHANG F,WANG J,LIU D,et al.Distribution of137Cs in the Bohai Sea,Yellow Sea and East China Sea:sources,budgets and environmental implications[J].Science of the Total Environment,2019,672(1):1004-1016. 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基于 137 Cs示踪的大沽河流域土壤侵蚀模数研究

１研究区概况
大沽河流域（３６°１０′～３７°１２′Ｎ、１２０°０３′～１２０° ２５′Ｅ）位于胶东半岛西部，主要包括招远、莱阳、莱西、平度、即墨等市区，流域总面积４６３１．３ｋｍ２。大沽河全长１７９．９ｋｍ，干流平均比降０．６１‰，属常年性河流。流域内属华北暖温带沿海湿润季风区，温差不大，全年无霜期约２００天。多年平均降雨量７０７．４ｍｍ（１９５６—１９８４年），多年平均径流深２６４ｍｍ，年径流量６．４５亿ｍ３。降水年际和季节变化较大，每年８０％降水集中在６月到９月，其中７、８月最多，约占全年降水量的５６％，流域内多年平均最大２４ｈ内降水１１０ｍｍ，变差系数ＣＶ为０．７４。
流域北部为山区和低山丘陵区，南部为山麓平原和平原洼地，地势北高南低，地形坡度由北向南逐
１６６海洋地质与第四纪地质
２０１３年
渐变缓。流域内山区５２７．６ｋｍ２，丘陵区１５９７．４ｋｍ２，平原区１７０５．１ｋｍ２，洼地８０１．２ｋｍ２，分别占流域面积的１１．４％、３４．５％、３６．８％和１７．３％。沉积地貌和低山侵蚀地貌分别占流域的４／５和１／５。在山区、丘陵及平原３个地貌单元中，山区相对高程２００～３００ｍ以上，多为震旦纪变质岩，节理发育，峰尖坡陡；丘陵区相对高程５０～２００ｍ，顶部平圆，斜坡冲沟发育。山区和丘陵区植被较少，基岩风化强烈，土层薄且贫瘠，水土流失严重；平原区相对高程在５０ｍ以下，分布在中下游一带，由第四纪地层组成，土层较厚，有少数侵蚀台地。注入胶州湾诸河流的年总输沙量为１５７．３万ｔ，其中大沽河年输沙量为９５．９７万ｔ，约占６１％。［８］

铯137在土壤中的分布、迁移及应用综述

铯137在土壤中的分布、迁移及应用综述潘玉梅;艾美荣;曾嘉;白银萍【摘要】土壤中铯元素主要来源于核武器实验、核反应堆的放射性废物以及核电站核泄漏和核燃料处理厂的放射性废液.在土壤研究中,主要利用放射性核素铯137(137Cs)进行土壤侵蚀研究,能够简便、快速、准确地获取土壤流失、沉积和空间重新分布等详细信息.该文重点介绍了铯137(137Cs)在土壤中的分布及迁移特征与铯元素在土壤研究中的应用,探讨了铯元素在应用中存在的问题,并对后续的研究进行了展望.【期刊名称】《安徽农学通报》【年(卷),期】2019(025)007【总页数】3页(P66-67,73)【关键词】放射性铯;土壤侵蚀;分布【作者】潘玉梅;艾美荣;曾嘉;白银萍【作者单位】西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621000;永州市环境保护科研所,湖南永州 425000;西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621000;西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621000【正文语种】中文【中图分类】X531860年德国化学家本生（R.W.Bunsen）和基尔霍夫（G.R.Kirchhoff）在研究矿泉水的光谱时发现新的元素谱线，根据光谱线的颜色按拉丁文caesius（天蓝色）命名为cesium。

1881年赛特贝格（C.Setterberg）在电解氯化铯-氰化钡混合熔盐时，首次制得金属铯。

铯是最活泼的金属之一，它有16种核素，其中核素134Cs、137Cs是2种裂变产物，两者都是中毒性核素，具有很强的放射性，铯137（137Cs）是铯的所有核素中放射性最强的核素。

137Cs在工业［1］、军工［2］、医用科学［3］研究领域均有广泛的用途，还可用作同位素示踪核素等方面［4］。

除此之外，人类健康也受其影响［5］，137Cs已经成为了研究热点。

1 土壤中137Cs的来源及分布特征1.1 土壤中137Cs的来源土壤中137Cs主要来自核武器试验［6］、核反应堆的放射性废物以及核电站核泄漏和核燃料处理厂的放射性废液［7］。

3种典型陆地生态系统土壤~(137)Cs和有机碳含量研究

ｌｄａｄｒｓｏｅｏｅｔｎａｎｅｔｒｄｆｒｓ、ｗｅｅｉｖｓｉａｅｓｎ ”ＣｓＳｕｙｓｅｒｃｔｄｉａｌｇｏａｇｏｇｐｏｉｃ．ｏｌｒｎｅｔｔｄｕｉｇｇｔｄｉｓｗｅｅｌａｅＸｉｏｉｆｎｄｎｒｖｎｅＳｉｔｏｎｎａＧｕ
ｓｏａｅｏ～０ｍｏｉｏｓ．３ｋ／ｔｒｇｆ０４ｃｈｒｎＷａ５９ｇｍ２１Ｃｓｓｎｅｅｔｄｉｏｌｏｔｅｂｒｅｎｄｔｅｒｓｒｄｆｒｓ．ａｙｚ３ＷａｕｄｔｃｅｓｉｆｈａｎｌｄａｔｅｏｅｔＨｅｖｎｓａｎｈｅｏ
中国环境科学
２１，２４：７０７４０２３（）１－１
ＣｉａｎｉｎｎａＳｉｎｅｈｎＥｖｒｍｅｔｌｃｅｃｏ
３种典型陆地生态系统土壤７ｓＣ和有机碳含量研究
汤新艺，东生（管中山大学环境科学与工程学院，广东省环境污染控制与修复技术重点实验室，广东广卅１２５Ｉ５０７）Ｉ
．
。ＣｓｉｖｎｏｉｓａｄＳｎｅｔｒＯＣｏｔｎｒａｕｅ；ｈｅｎｃｎｅｔｗｅｅｍｅｓｒｄｔｅ
ＣｓｄｓｉｕｉｎａｄｔｅｒｌｔｏｓｉｓｂｔｅＣｓａｄＳｉｔｂｔｈｅａｉｎｈｐｅｗｅｎｒｏｎｎＯＣ
பைடு நூலகம்
ｗｅｅａａｙｅ．ｅｎｔｒｌｆｒｓｓｔｅｒｆｒｎｅｓｅｏｅｓｕｙｒｇｏ．ｎｔｅｎｔａｏｅｔｔｅａｅａｅａｔｖｔｆｒｎｌｚｄＴｈａｕａｏｅｔｗａｈｅｅｅｃｉｆｔｔｄｅｉｎＩａｕｌｆｒｓ，ｈｖｒｇｃｉｉｏｔｈｈｒｙ

137Cs在卧龙自然保护区土壤中的分布特征

散布到全球各地上空，由同温层返回到对流层，并以原子尘的形式降落到地表】因此” ｃ尘降量与当地的降水特征及降水，ｓ量密切相关Ｊ” ｃ能够作为核示踪剂有赖于其尘埃到达地表。ｓ
型特殊）的植被类型的土壤进行了研究，中：山草甸、高其高亚
均随着海拔和水热条件的变化而表现出明显的垂直地带性。
２２取样和测量．
（）地选择与取样。①从海拔ｌ６１样９ｍ的核桃坪到３１８６９
ｍ的巴朗山，我们选择了７种在研究区有代表性（面积较大、类
物。ｓｍｃ与其他放射性核素一起进入大气同温层，同温层内在
［关键词】土壤侵蚀；示踪技术；Ｃ；ｓ分布特征；卧龙自然保护区［摘要】对ｃ在卧龙自ｓ然保护区内不同生态系统土壤中的分布特征进行测量分析的结果表明：ｓ耕地土壤中 ”ｃ在
均匀分布，其余６种非耕地土壤中呈明显的指数递减分布；在非耕地土壤在０—１ｍ土层内存在一个”ｃ富集层，０ｅｓ富集层以下ｃ含量有一个骤降的过程：ｃ在耕地土壤中的分布深度大于耕层厚度２ｍ，ｓｓ０ｅ在非耕地土壤中的分布深度在２ｍ左右；ｓ４ｃ ” ｃ的面积浓度在高山草甸土壤中最大，适温灌丛壤中最小，在前者是后者的２６倍。．
山草甸、岷江冷杉林、铁杉针阔ｌ‘ 交林为自然植被，未或很ｒ混ｆ从少受到过人类活动的干扰；适温灌丛为四川红杉林砍伐后形成

^134cs与^137cs放射性活度比在破损燃料组件定位的应用研究

Abstract [Background] It is very important to locate ruptured fuel assemblies rapidly and accurately not only for emergency core refueling, but also for shortening critical path of overhaul. [Purpose] This study aims at location of fuel assemblies failure using the activity ratio of 134Cs and 137Cs. [Methods] The relationship between the ratio of 134Cs to 137Cs activity and fuel consumption in the fuel assembly was theoretically calculated, and the theoretical model was modified by ORIGEN software. [Results & Conclusions] It is found that the activity ratio of 134Cs to 137Cs increases with the increase of the burn-up, and decreases with the increase of fuel assembly enrichment. With the improved 134Cs to 137Cs activity ratio and burnup model, the burnup of damaged fuel assemblies at different enrichment levels in pressurized water reactor (PWR) nuclear power plants can be determined, and then the damaged fuel assemblies can be quickly located. Key words Burn-up, 134Cs, 137Cs, Fuel assembly

放射性废物处理处置-西南科技大学-考试重点

放废考点1.放射性废物是含有放射性核素或为放射性核素所污染，其放射性核素的浓度或活度大于审管机构确定的清洁解控水平，并且预期不再使用的物质。

2.放射性废物的治理办法：分散稀释；浓集隔离3.放射性废物管理是包括废物的产生、预处理、处理、整备、运输、贮存和处置在内的所有的行政和技术活动。

4.放射性废物管理以“安全”为目的，“处置”为核心。

5.废物最小化应作为放射性废物管理必须遵守的宗旨和努力目标6.放射性废物管理的辐射防护与安全：实践的正当性、防护与安全最优化、个人剂量与危险限值、干预的正当性和干预措施的最优化7.放射性废物的分类方法：按废物的物理、化学形态分类(气载、液体、固体废物)；按放射性水平分类(低.中.高废物)；按毒性分类(低毒组废物：天然铀、H；中毒组废物：137Cs、14C；131I；高毒组废物：90Sr、60Co；极毒组废物：210Po、226Ra、239Pu)；按释热性分类(高、低、微发热废物)。

8.根据放射源对人体健康和环境的潜在的危害程度分为I类源极度危险源(放射性同位素热电发生器、辐射装置)II 高度危险源(工业γ照相源)III危险源(固定工业测量仪源：料液测量、挖泥测量)IV低危险源(骨密度仪、经典消除器源)V 极低危险源(植入人体源、医疗诊断用99mTc、治疗用131I)9.低中放废物：对公众成员年剂量高于0.01mSv，释热率低于2kW/m310.高放废物：释热率高于2kW/m3，且长寿命放射性核素的比活度高于短寿命低中放废物的限值11.α废物：单个货包中长寿命α辐射放射性核素的Am＞4*106Bq/kg，平均每个货包的Am＞4*105免管废物：对公众成员年剂量低于0.01mSv，对公众的年集体年剂量不超过1人·Sv的含极少放射性核素的废物12.排除：是指有些辐射是不必受控制的，如人体内的40K，到达地球表面的宇宙射线所引起的照射，排除在审管控制之外13.豁免：是指将确认符合规定的豁免准则或豁免水平的辐射实践活动和(或)其一个涉及的辐射源，经审管部门同意后免予遵循辐射防护和辐射源安全标准及规章14.豁免准则：对公众成员有效剂量低于10μSv/a；所引起的年集体有效剂量不超过1人·Sv15.解控(解除审管控制)：是指经过去污、清污、熔炼等措施，低于或达到审管机构所规定的活度浓度限值之后，从核审管控制中解脱出来16.极低放废物：是放射性水平比豁免(免管)水平略高的低放废物，其放射性污染水平虽然超过审管机构规定的清洁解控水平，但因为放射性水平很低，不需要用低放废物那种标准去处置，可以放宽要求，采用简易包装和简易填埋，可以处置在浅土地填埋场中，覆土压实之后，监控比较短的时间(一般是30年)，场址就可以开放使用。

水泥中放射性物质与比活度

水泥中放射性物质与比活度秦宗会;唐博;谢兵;高兵【摘要】Radioactive pollution was the main mode of environmental contamination of building materials.Cement and cement products was one of the important radioactive sources of construction materials.Radioactive contamination of building materials was serious harm for human health in their daily work and life and therefore the cement and cement related products in the radioactive pollution needed to be focued on and discussed.The types of radioactive contaminants in cement and their impact on the health hazards were mainly discussed,the content of the main radioactive materials in cement products of our country were analyzed and the national standards were compared to,understand the existing cement products,radioactive material impact on the human body.%放射性污染是建筑材料主要的环境污染方式之一,水泥以及水泥制品是建筑材料中重要的放射性污染源之一。

一回路中碘及其同位素活度变化趋势及燃料性能分析的应用

一回路中碘及其同位素活度变化趋势及燃料性能分析的应用【摘要】碘及其同位素作为燃料包壳运行性能的特征核素，对分析燃料包壳完整性具有重要意义。

本文主要介绍碘-131及碘-134的产生消失机理及变化趋势；介绍碘及其同位素在燃料性能分析中的应用。

【关键词】碘及其同位素；变化趋势；燃料包壳运行性能；分析1 引言燃料元件是压水堆核电厂的核心部件，燃料元件包壳是核电厂防止放射性物质向环境释放纵深防御系统的第一道屏障，燃料元件性能的好坏对压水堆核电厂运行的安全可靠性和经济性至关重要。

目前国内外核电厂一般通过一回路核素的放射性水平来评价燃料元件在堆内的运行状态。

用于燃料包壳运行性能判断的方法及核素很多，本文重点介绍一回路特征核素碘及其同位素的变化趋势及与燃料包壳运行性能之间的关系，以及时、准确的分析判断燃料组件运行性能。

2 碘及其同位素的选择对于燃料包壳完整性定性、定量的分析，大都基于三族核素，这些核素为：惰性气体：Xe-133、Xe-133m、Xe-135、Xe-138、Kr-85m、Kr-87、Kr-88碘类：I-131、I-132、I-133、I-134、I-135铯类：Cs-134、Cs-137由于惰性气体在化学上的不活泼性，它们的逃逸释放主要是受物理因素的控制，如扩散和破损尺寸等。

Cs-134与Cs-137的比值可以用来表征破损燃料的燃耗水平，但即使在有燃料缺陷的堆芯中，其活度水平也常常是在监测线以下无法测到。

碘-131及其同位素放射性比活度已被国内外作为表征燃料包壳运行性能的特征核素，选择碘作为分析燃料包壳性能分析的特征核素，主要由于碘及其同位素具有如下特性：（1）碘及其同位素在堆内设备及一回路管壁上没有显著沉积。

（2）放射性释放与冷却剂中的比活度关系比较容易建立。

（3）通过γ谱仪能比较容易测量出来。

（4）碘同位素半衰期范围较广。

3 碘及其同位素的产生消失机理碘及其同位素的衰变常数如下表：指标碘-131 碘-132 碘-133 碘-134 碘-135衰变常数λ，S-1 1.0E-06 8.4E-05 9.25E-06 2.2E-04 2.95E-05上表可见，碘-131半衰期最长，碘-134半衰期最短。