辽东湾地区137Cs的大气沉降及沿岸空间分布研究

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1、137CsATMOSPHERICDEPOSITIONANDITSSPATIALDISTIUBUTIONALONGTHELIAODONGBAY彳砌绀／sSubmittedtoSchoolofGeographicandOceanographicSciencesNanjingUniversityByHEJianForMasterDegreeinMarineGeologyTutor：P1^oj．PANShaomingMay2011指导教师(姓名、职称)：渣尘咽整撞摘要物质向海洋输送的主要途径有大气沉降和陆地径流。陆地径流对近岸和河口的物质输送起着至关重要的作用，而离陆较远的开阔海域，大气沉降则成为主要

2、的物质来源。辽东湾是渤海的内湾，每年进入湾内的河流都携带大量物质入海，这些物质主要来源于土壤侵蚀。土壤侵蚀是地球化学过程的重要形式，土壤侵蚀及其产生的泥沙已成为环境问题研究的重要内容。环境中存在的放射性同位素是研究现代地球化学过程的理想示踪元素。近年来，应用放射性核素(如137Cs、210Pb、7Be、226Ra和228Ra等)示踪土壤侵蚀的研究已成为土壤学的研究热点之一，其中以137Cs示踪技术在土壤侵蚀中的应用研究最为深入。大气沉降是大气化学、环境化学和生物地球化学研究的一个重要内容，在全球物质循环过程中起着重要作用。基于137Cs的示踪原理，了解137Cs的大气沉降历史，准确求算区域环境

3、中137Cs的背景值，是利用该技术研究区域侵蚀和沉积所需要解决的首要问题。然而，辽东湾地区并没有137Cs大气沉降量的观测数据。据很多研究表明，在相同的纬度带内，两地的137Cs大气沉降量之比大致等于两地降水量之比，故辽东湾地区137Cs的大气沉降量可通过有137Cs观测记录的日本秋田地区的大气沉降量推导得出。同时，结合实地采集未扰动的土壤剖面，测量土壤剖面中137Cs的总量，进行对比，进而确定研究区137Cs的背景值。并且，在辽东湾沿岸区域采集20个土壤表层样和7个剖面样，讨论区域137Cs的空间分布特征。本研究所得的137Cs大气沉降总通量的理论值为1371Bq／m2(衰变校正至2009年

4、)，和实测值(1704+40Bq／m2)相比相差不大，且辽东湾地区”7Cs的大气沉降情况跟北半球基本一致，分别于1959年、1963年和1986年出现明显峰值133Bq／m2、461Bq／m2和62Bq／m2(衰变校正至2009年)。通过与长江口137Cs的大气沉降对比可知，降水量差异是影响两地137Cs大气沉降通量差异的主要因=e系。通过对辽东湾沿岸区域137Cs的空间分布进行研究发现，表层土壤中137Cs的比活度范围为O．84～19．90Bq／kg，不同土地利用类型表层土壤中的137Cs比活度有明显差异，比活度高低依次为：草地>盐碱地>耕地；非耕作土壤剖面中137Cs的总量范围为65～15

5、35Bq／m2，大部分土壤剖面中137Cs呈指数递减分布，且剖面中的137Cs发生不同程度的流失，而受到沉积扰动作用的剖面中137Cs分布无规律，由此可知该区域”7Cs已经发生不同程度的迁移和再分配。在探讨辽东湾地区137Cs的大气沉降及沿岸区域137Cs的空间分布的基础上，根据137Cs的示踪原理，可以进一步定量研究辽东湾沿岸的侵蚀和堆积情况，从而为研究该区域物质输移及分析辽东湾内沉积物来源提供科学依据。关键词：137Cs；地球化学过程；大气沉降；137Cs背景值；137Cs空间分布；物质输移；辽东湾IITHESIS：．137CsAtmosphericDepositionandItsSpat

6、ialDistributionalongSPECIALIZATION：M丛i丑曼Q曼Q!QgYPOSTGRADIyATE：HEJianAbstractMarinesedimentsareusuallyoriginatedfromtheatmosphericdepositionandriverinflux．Riverinfluxplaysanimportantroleinthesedimenttransportationtothecoastalzonesandestuaries，whileatmosphericdepositionisthemainsourceofthemattersintheo

7、penseafarawayfromtheland．LiaodongBayistheinnerbayoftheBohaiSea．Riversoftencarryalargeamountofsedimentsintothebay,whicharegeneratedfromthesoilerosion．Soilerosionisoneofthemostimportantgeochemicalproces