核技术环境学应用

《核技术环境学应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、核技术环境学应用中国农业大学齐孟文核技术环境学应用环境同位素的环境示踪环境同位素是指元素的天然同位素构成在其所在地球化学原产地中具有一致性，或演化过程产生的同位素分馏效应具有单向性，使得元素的天然同位素构成在地域或过程区划上是显著分异的，这种分异携有其演化所在环境和过程的信息，具有表征特定环境和过程的“指纹”特性，可作为原位或过程的标记，在广泛领域进行示踪研究。环境同位素因其可以示踪大空间泛围，长时间跨度的物质的运动，并可以反演或预测元素演化过程的环境，因此是研究环境和生态问题研究的最强有力手段。如下是若干环境同位素及应用的简介。核技术环境环境同位素的环境示踪1.铅同位素环境

2、污染示踪环境学研究中铅的常用同位素有204Pb、206Pb、207Pb和208Pb四种，其中204Pb是放射性的，但因其半衰期长达1.41017a,实际上可看成是稳定性的，其它三个是放射性成因稳定性核素，其所属衰变系列为：238U--206Pb;235U--207Pb;232Th--208Pb。因204Pb丰度较低，一般测定的是206Pb/207Pb和208Pb/207Pb。由于铅同位素间的原子质量差别相对很小，在地质形成后的次生过程中几乎不发生分馏，因此其同位素构成主要由地质形成初期U和Th的相对含量及此后的衰变时间决定，其在地球化学上具有显著的区化分异特征，但在同一区域

3、相当一致，因此是一个很好环境示踪剂。核技术环境学应用铅同位素环境污染示踪Pb同位素示踪除了在同位素地球化学上广泛用于地球构造研究以及矿床圈定和靶标矿区外，也广泛地用于环境学研究。大气颗粒污染铅的同位素示踪方法原理铅的主要污染源有燃煤飞灰、工业排放和含铅汽油产生的尾气,由文献知，各排放源铅的同位素丰度比206Pb/207Pb分别为：1.14-1.18；1.14-1.22；1.06-1.08。颗粒污染物铅的同位素丰度比是各源的混合，丰度居中，因此可用铅同位素示踪污染物的来源。其分析监测过程如下：核技术环境学应用大气颗粒物污染铅同位素示踪取样端源样品：如燃煤飞灰，汽车尾气，扬尘输入

4、地的土壤；监测样品：大气颗粒，采用流量抽滤，滤膜为石英滤膜。制样试样（0.25g，聚四氟已稀消解罐）+5ml浓HNO3+1mlHClO3---微波炉消解---过滤---用重蒸水定容到50ml。测定无机元素含量用X射线荧光仪测定；铅的同位素丰度用电感耦合离子质谱仪（ICP-MS）测定，测量精度好于0.3%。核技术环境学应用大气颗粒物污染铅同位素示踪测定测定需注意事项：1.干扰，测定过程中存在两种可能的干扰：1）同量异位素，如204Hg—204Pb；2）多原子离子，如40Ar23Na+--63Cu，利用高分辩ICP-MS可较好消除干扰；2.质量歧视校正，ICP-MS离子传输效率和

5、等离子炬的空间电荷效应会导致同位素歧视现象，影向丰度的精确测定，一般选Tl（质量同Pb差不多，同素丰度精确知道）作内标，用0.5ml10mg/LTl的标准液，进行质量歧视校正。核技术环境学应用大气颗粒物污染的铅同位素示踪分析采用如下相关变量：Pb（g/g），污染程度变量；Br（g/g），汽油添加剂指示变量；Tl（g/g），扬尘、飞灰指示变量；Br/Tl，相对贡献，TSP（mg/m3），空气悬浮物总浓度。利用不同地点或同一地点不同时段采取样品的分析结果，以206Pb/207Pb和Pb（g/g）为变量进行聚类，以说明某地点或某时段污染的不同来源。核技术环境学应用大气颗粒物

6、污染的铅同位素示踪参考文献1.王琬等.质谱学报，2002，23（1）：20-222.高志友等.中国岩石，2004，24（4）：267-2723.王琬等.环境化学，2002，21（6）：614-6154.黄志勇等.质谱学报，2003，24（3）：441-445核技术环境学应用环境同位素的环境示踪2.硼同位素水体污染示踪在自然界中，硼是微量存在的一种易溶元素，主要存在于水圈和上地壳沉积岩系，水体中主要以B(OH)3和B(OH)4-两种形式存在。硼有两个稳定性同位素11B和10B，重同位素在B(OH)3中富集，而轻同位素在B(OH)4-中富集，因无价态变化，其同位素分馏效应主要由两

7、种赋存状态及其平衡决定的，因此主要受环境PH值的影响，其它对平衡有影响的因子也施加间接影响。海水的PH为8.2，B(OH)3和B(OH)4的比例约为80%对20%。由于海水与淡水及淡水与污水的11B值域泛围显著不同，因此可用其进行海水入侵及地下水污染等方面的研究。核技术环境学应用硼同位素水体污染示踪海水入侵的硼示踪海水入侵是一种严重的自然灾害，传统上用地下水体氯离子浓度的变化判断入侵及其程度，但因导致地下水氯离子升高的因素很多，该方法有很大的不确定性。鉴于海水具有比较稳定的同位素构成，11B平均为3