环境同位素示踪技术在地热地球化学研究中的应用

介绍了环境同位素示踪技术在地热地球化学研究中的最新应用和进展。包括温泉气体的同位素(He、C)示踪;H、O同位素示踪地下热水的来源及成因;环境同位素方法(T和14C法)确定地下热水的年龄,以及氘过量参数(d)在地热研究中的优势。最后指出,同位素示踪技术与其他分析方法结合才能在地热地球化学研究中发挥更大的作用。     

环境同位素示踪法的农业应用

对环境同位素示踪法的相关农业应用研究的基本原理、一般模式和常用公式进行了概述。其内容包括：^13C自然丰度变异δ^13C对植物光合作用途径鉴别，植物水分利用效率测定，土壤有机质周转研究和能量饲料利用率评估；δD在植物不同水源的利用率测定中的应用；δ^15N在作物固氮量的测定和自然界氮循环研究中的应用。     

环境样品中铀同位素的ICP-MS测量方法研究

本文介绍了一种针对环境中水体、土壤及沉积物样品中铀同位素的ICP-MS测量方法。该方法通过萃取色谱法的应用对环境样品中的铀进行了分离纯化,实现了对环境中含量较少的²³⁴U、²³⁵U的同时、快速测量;所得²³⁴U、²³⁵U、²³⁸U方法探测限对土壤及沉积物而言分别为0.7 mBq/g、0.002 mBq/g、0.04 mBq/g,在水体样品测量中相应分别为0.000 1 Bq/L、6×10^-7 Bq/L、1×10^-5 Bq/L。进一步利用该方法对IAEA-443、IAEA-447、NIST-4357三种参考物质进行了测量,测量结果与参考值一致,平均回收率分别达到84.2%、93.4%、90.6%,验证了方法的有效性和准确性。     

同位素稀释质谱法对环境样品中钚的定量分析

采用HNO3-HF-HClO4混合酸溶液分解样品。以^242Pu为稀释剂,用阴离子交换法分离纯化超痕量钚后,用铼带碳化处理技术制样,最后用同位素稀释质谱法测量样品中超痕量钚。结果表明,用该法可以对环境中10^13g级的微量钚进行定量分析。     

同位素稀释质谱法分析环境样品中的铀

报道了采用同位素稀释质谱法分析核设施环境样品中铀的分析测量方法,包括采用HNO3,HF和HClO4混酸分解处理、TBP色层分离纯化、质谱源的制备以及质谱分析测量条件。结果表明,所测环境样品中铀的含量为河水样品0.08μg/g;长青树叶0.1μg/g;表层土壤5～11μg/g。     

用环境氢氧同位素示踪方法研究新安江大坝渗漏

利用水中氢氧同位素示踪方法研究堤坝渗漏的原理,研究了新安江右坝肩的渗漏问题。通过环境同位素δD(氘)、δ^18O、T(氚)的分析,证实新安江右坝肩存在绕坝渗漏问题,为下一步的工程加固措施提供了依据。     

核裂变产物对地表环境Ba同位素体系的影响

近年来,钡(Ba)同位素研究在地表生态环境领域的应用越来越广泛。然而,上世纪的核试验和核事故泄露在地表环境中释放了大量含有人工核素Ba的裂变产物,它们可能会改变地表自然样品的Ba同位素特征,从而不利于Ba同位素研究在该领域的发展和应用,因此需要评估其影响程度。本文根据Ba同位素最新研究进展和国际上已发表的数据,总结不同地表储库中Ba同位素的分布特征,利用核裂变理论计算核试验裂变产物的Ba同位素组成及裂变成因Ba的加入对环境样品Ba同位素组成的改变程度。结果显示,自然样品加入占其Ba含量0.01%的裂变成因Ba,能显著改变它的Ba同位素组成,因此需要引起重视。此外,基于计算结果发现,同时测量样品δ^137/134Ba和δ^138/134Ba值,根据其异常特征可以有效地排除受到沾染的样品。     

环境中镭同位素的测量方法

介绍了环境样中镭同位素固体样品的处理方法,及水样中镭的富集方法,及镭同位素的活度测量方法,对几种常用的测量方法进行了比较,指出了测定方法的优缺点及主要的应用领域。     

我国同位素水文技术的发展

本文概述了同位素技术在我国水文中的发展现状。同位素技术是一种能独立解决水文问题的手段。同位素水文技术有三个方面的应用:水的各种环境同位素成分变化的应用(如在水资源开发中的应用),人工放射性示踪技术的应用及放射性仪表的应用。至今同位素水文技术已获得许多项重要成果。为了促进我国同位素水文技术的更快发展,作者对管理、技术及其它问题提出了自己的看法。     

抽水蓄能电站水库各类水体的H-O同位素组成特征及其水力联系

水库渗漏是当前国内外水库运行过程中存在的典型安全隐患。然而,由于所属气象水文、地质条件及施工的差异,不同水库渗漏方式与成因有较大差别。本研究以山东泰山抽水蓄能电站上水库为例,详细分析该水库各类水体H-O同位素组成特征。结果显示:库水7月的δ~(18)O、δ~(17)O及δ~2H值比9月、10月值明显偏正,其他水体有相似的变化特征;9月、10月的值差异不大。同位素分析表明:库水渗漏特征在不同部位和不同月份有一定的差异:10月份,钻孔井水、右岸廊道渗漏水与库水关联性不大,推测其可能是不同时期的降水入渗所致,而其他渗漏水与库水关系密切;9月份,左岸钻井水不是库水渗漏,而坝后量水堰、右岸排水廊道渗漏水与库水关系密切;7月份,右岸排水廊道渗漏水与库水关系密切。所获成果对指导电站水库渗漏诊断与控制有重要的实际指导意义。     

应用~(234)U和~(238)U同位素评价铀选冶厂流出物对浅层地下水的污染——美国科罗拉多中南部研究实例

在科罗拉多Caon城附近的铀选冶厂周围采集了47个不同铀浓度的地下水样品,测定其~(234)U/~(238)U放射性活度比值(AR值)。结果表明采用铀同位素可以确定地下水中铀污染物的分布,也可指示影响铀浓度变化的混合作用和化学沉淀作用。采自选冶厂及其下游地区高度至中度污染的地下水样品中溶解铀的浓度超过100μg·L~(-1),典型的活度比在1.0～1.06之间。其他从距选冶厂较远的下游浅层冲积含水层中采集的样品铀浓度在10～100μg·L~(-1)之间,且主要的趋势是随着活度比升高(1.06～1.46)铀浓度降低。这一结果与由选冶厂废液(AR≈1.0)和冲积物含水层中具低铀浓度,AR值变化于1.3～1.5之间的水相混合的结论是一致的。在冲积含水层中,AR值<1.3的钻孔空间分布与根据水化学和水文学所预测的污染分布相一致。远离污染区的钻孔,其AR值都>1.3,被认为是轻度或无污染。这种研究方法可以有效地扩展到研究类似的铀矿开采、选冶或后处理厂等场址,只要当地的水文地质条件有利于铀迁移,产生的铀污染与当地地下水就具有明显的同位素差别。     

铀及其他金属离子对痕量钚同位素比质谱测量的影响

环境中大部分的钚来自于核武器爆炸试验、核设施事故和后处理活动，其同位素组成与其来源密切相关。准确测量环境样品中钚的同位素比值及其含量水平，是评估环境中钚对人体可能产生的危害、了解核设施的活动历史、为核保障提供依据的重要工作。由于环境样品中铀钚比约为10^6-7：1，对于痕量钚的分析，铀对钚同位素测量的影响不容忽视；     

植物碳同位素组成的环境影响因素及在水分利用效率中的应用

碳同位素值（δ13C）综合反映了植物光合作用过程中气孔的传导和CO2的固定,可以作为植物在环境中生理机能变化的指标,应用于研究植物生理与生态环境之间的关系。本文主要讨论植物碳同位素组成在不同环境中的变化,并对影响程度和机理进行了探讨。降水、温度、光照、土壤盐度、大气CO2浓度等不同程度影响植物的气孔传导和CO2的固定,植物的δ13C值相应产生不同的变化。降水因素对δ13C值影响最明显,温度对δ13C值产生的影响较复杂。一般情况下,大气中CO2都是通过影响植物叶片的内外压力,造成植物碳同位素值的差异。由于δ13C值不仅可以反映植物在光合作用过程中水分的利用,而且,δ13C值与水分利用效率具有正相关性,因此,碳同位素技术应用于植物生态研究中。     

ICP-MS用于核保障安全监督环境样品超痕量核材料分析技术的开发

为环境样品超痕量核材料分析开始筹建洁净实验室并开发分析技术,包括整体分析和粒子分析。对于整体分析,采用了ICP-MS和TIMS技术进行U和/或Pu的浓度和同位素比值分析。而对于粒子分析,将使用SIMS测定每个粒子中的U和/或Pu的同位素比值。本文简要地介绍了分析技术的开发概貌并描述了目前使用ICP-MS进行整体分析的开发状况。