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1、台湾海峡第19卷第2期2000年6月Vol.19,No.2Jun.,2000JOURNALOFOCEANOGRAPHYINTAIWANSTRAITΞ厦门浔江湾水体交换的224Ra和2H示踪研究蔡明刚陈敏蔡毅华高众勇邱雨生黄奕普(厦门大学海洋系,厦门,361005)本文研究了980326航次厦门浔江湾海水中224Ra和2H的含量与分摘要布,揭示其水体交换特征。表层水体中224Ra的放射性比度介于4.94～13.70Bq/m3之间,平均值为7.26Bq/m3δ;D测值介于-8.9×10-3～-5.7×10-3之间,平均值为-7.
2、3×10-3。表层水224Ra和2H的分布表明,浔江湾在一定程度上受到西港水的入侵,湾内外水体的不完全交换造成外海水在该湾中部的滞留。224Ra2H关键词水体交换厦门浔江湾中国图书分类号P736.4在Ra的天然核素中,224Ra的半衰期最短(t1/2=3.64d),且它在海水中的运移主要受涡动扩散与平流过程控制,是研究沿岸海域时间尺度为1～10d的水体循环与混合之理想示踪剂。海水中224Ra的研究Lazarev等1早在1965年就报道了黑海沿岸水体的224Ra与其母体228Ra处于平衡,但随后的近20a里,有关224Ra的报
3、道近乎空白;直至1983年,Elsinger和Moore2报道了Winyah湾和Delaware湾水体中的224Ra,才使海水中224Ra的研究进入一个新阶段,但至今也才十余年,其研究深度和广度远不如226Ra与228Ra。Levy和Moore(1985)3报道了南卡罗莱纳沿岸水体中224Ra的分布。Rama等(1987)4亦研究了同一海域224Ra的垂直分布,并指出表层水中224Ra与离岸距离的关系类似于228Ra,但浓度衰减速率远甚于后者。Moore等(1995)5报道了亚马逊陆架沿岸水中224Ra的分布与来源。国内对海
4、水224Ra的研究①②。目前仍未普遍开展6,7氘(2H或D)作为氢的稳定同位素,与其他氢原子和氧原子共同组成水分子。海洋中HDO与大量存在的H2O一起运动,因此,2H(D)就成为研究海水水体运动的又一理想示踪剂,被广泛应用于海洋学研究。Horibe和Ogura(1968)8利用2H作为水团特征参数区分黑潮水体,并研究了咸水与淡水的混合。卫克勤等(1989)9研究了南沙海域氘的含量与分布。黄奕普等(1996)10研究了南海东北部氘的分布特征,据此探讨了黑潮水是否与如何入侵南海东北部,并对氘在海洋学上的应用作了简介。嗣后,黄奕普
5、等(1996)研究了南沙海域氘的水平11,垂直与断面分布特征12以及氘含量与盐度的关系13。蔡平河③则利用氘研究南极普里兹湾Ξ福建省自然科学基金(D97002号)与高等学校博士学科点专项科研基金(98038408号)资助项目.蔡明刚,男,1974年1月出生,在读博士研究生.①谢永臻.南海及厦门邻近海域镭同位素地球化学的研究.厦门大学博士论文,1994.②陈性保.九龙江河口区、厦门湾水体中Ra同位素的分布与通量的研究.厦门大学硕士论文,1996.③蔡平河1南沙海域及南大洋海洋学过程的同位素示踪研究1厦门大学博士论文119991
6、本文于1999年12月30日收到.的海洋学过程,探讨了该海域的环流结构与水团特征。目前开展水体运动的224Ra示踪研究为数尚少,且往往仅用单一核素,本研究首次将天然放射性同位素与稳定同位素结合起来,利用两种具有不同来源和性质的核素(224Ra和2H)联合研究厦门浔江湾的水体运动特征,使结果更加客观、准确,也更具说服力。1采样及分析方法1.1样品的采集浔江湾(也称同安湾)位于厦门岛东北方,海域面积约110km2,北面有径流量很小的浔江在此入海,西面高集海堤与厦门西港隔开(只在海堤南端有一涵洞),仅东南部有一通道与外海相连,属半
7、封闭海湾,湾内潮水为规则半日潮。1998年3月航次,在浔江湾采集了两个断面共11个站位的表层水样及一个垂直分布站的分层样,采样站位见图1。其中,1～6站组成东西断面,3、4及7～11站组成南北断面。水样由手提式微型潜水泵直接抽取。测氘用的水样盛满小塑料瓶,加盖蜡封后带回实验室分析。1.2氘的测定在实验室中,采用锌还原—封管法将水样转化为H2,用VGSIRA224型气体同位素质谱计测量H2同位素组成以得到水样δD值。详细的分析与图1厦门浔江湾采样站位的分布Fig.1Distributionofsamplingstationsi
8、nXunjiangBay,Xiamen测量方法见文献11。2241.3Ra的富集与测定利用MnO22纤维富集海水中的Ra同位素,MnO22纤维的制备及大体积海水224Ra富集方法利用220Rn连续射气闪烁法测量见文献14,224Ra①②。盐度(S)、硝酸盐(NO-2N)与活性磷3酸盐(PO
