及圣 劳伦斯 湾进行 了研究, 利用 颗粒有 机碳、浮游生 物、溶 解

无机碳及沉 积物中 有 机碳 的 同 位素 比 值 研究 有 机 碳的 来 源

及 沉降 过程 ; 蔡 德 陵等 采用 颗 粒有 机 碳同 位素 为 示踪 剂, 得

出了亚马逊 河中颗 粒 有机 碳 的 主要 来 源 是陆 源 有 机质 的 明

确结论 , 并定量 地计算了亚马 逊河的 颗粒有 机质 在不 同方 向

上向大西洋 输送的 距离。 吴莹 等

[ 13]

在 长 江南 通市 区 段测 定

悬浮颗 粒物的 碳、氮 同位 素 及 其相 关 参 数。研 究 发 现: 稳 定

碳同位 素值分布区 域 在 - 23 .6 % ～27 .1 % , 稳 定 氮 同位 素 多

分布在1 .4 % ～5 .9 % , 两者的季 节变 化趋势 与陆 源输 入和 现

场浮游植 物的组 成和 生 长 状况 有 关。δ

15

N 、

C/ N 比 值均 不 能

严格体 现物源影响 , 受到水体 中有机 质的转 化和 微生 物活 动

的影响而 被改造。借助 简单模式, 获 得估算 的陆 源贡 献随 季

节变化的规 律, 并证 实 在1998 年夏 季, 长 江南 通的 陆 源输 入

有明显 的增大。刘敏 等

[ 14]

在 长 江 口潮 滩 选 取12 个 样 点, 利

用同位素 质谱仪测定 样 点的 碳同 位 素

13

C/

12

C 比 值, 确 定有 机

碳的含量 。他们研究发 现, 有机 质中 稳定碳 同位 素的 年均 值

分布范围 为- 29 .8 % ～ - 24 .9 % 。 研究 区 域 内, 有 机质 中 稳

定碳同 位素具有明 显的 季节 性 变化,7 月份 稳 定碳 同位 素 值

明显低于2 月 份 的 稳 定碳 同 位 素 值, 其 变化 范 围 分 别 为 -

29 .8 % ～- 23 .7 % 和 - 27 .3 % ～- 25 .6 % 。这 主要 因 为7 月

份 正值 洪水 季 节, 长江 入海 径 流量 和 输沙 量最 大, 携 带大 量

陆源有 机质在河口 及其滨岸潮滩 淤积, 同时 说明 每个 采样 点

处的局域环 境因子 和 沉积 物 的 理化 性 质 对稳 定 碳 同位 素 也

有明显 的改造作 用。 这些 研 究 结果 对 环 境保 护 的 相关 研 究

有重要 的参考价值 。

137

  Cs 是研究土壤 侵蚀的良好 示踪剂, 运用其含量 在区域

的空间分布 及其变 化 不仅 可 以 说明 区 域 内土 壤 侵 蚀的 空 间

分布, 还可以说 明 侵 蚀物 的 运 动和 沉 积 特征 。目 前, 主 要 工

作是利用土 壤剖面 中的

137

Cs 总 量与 背 景 值比 较 研 究土 壤 侵

蚀强度 的空间变 化 以及 不 同 土壤 的 侵 蚀量 估 算 模型 。在 理

论上, Kachanoski

[ 15 ,16]

等提出了质 量平衡模型 , 即 S

t

= ( S

t - 1

+

T

t

- E

t

) k , 其模型的 建立是基于 对侵 蚀机理 的理 论分 析基 础

之 上的, 综 合考 虑 了影 响土 壤 侵蚀 的 诸多 因子 , 模 型 估算 结

果更为准 确。理论模型 虽得到了 广泛 使用, 但它 没有 全面 考

虑

137

Cs 在土壤剖面中 的分布模式 , 以及

137

Cs 的年沉降 分量 和

衰变损 失等因素, 因此这个模 型给出 的土壤 侵蚀 量估 计也 不

是最好 的。

杨浩等

[ 17]

在 质 量 平 衡 模 型 的 基 础 上, 充 分 考 虑 了

137

Cs

的年沉降分 量、

耕 层 厚度 、

137

Cs 的衰 变 常 数和 采 样 年份 的 影

响, 建立了

137

Cs 的损 失 量 与土 壤 侵 蚀 量 之间 关 系 的 定 量 模

型, 结果表明,

137

Cs 的损失量 与年平均土 壤侵蚀量之 间既非线

性关系, 亦非 指 数 关 系, 而 是 一 种 复 杂 的 曲 线关 系。唐 翔 宇

等

[ 18]

采用杨浩建立的分别适用于非耕作土壤和耕作 土壤的不

同定 量 模 型, 给 出 土 壤 Cs 的 剖 面 分 布 函 数: Cs = 74 .621 E -

53 .124 X , 并且考虑了

137

Cs 的年沉降分量和衰减常数, 在质量平

衡基本方程的基础上, 对 南方红壤区 耕地土壤 侵蚀进 行研究,

结果较为成 功。 唐翔 宇等

[ 19]

利用 理论 模 型, 建 立起 土 壤

137

Cs

损失率与土壤侵蚀模数 之间的定量 关系, 研究 得出: 红 砂岩发

育的红壤的侵蚀模数明显大于第四纪红色黏土发育的红壤, 前

者大于120 t/ ( hm

2

・

a) , 而后者小于100 t/ ( hm

2

・

a) 。

文安 邦 等

[ 20]

用

137

Cs 法 对 长 江 上 游 地 区 土 壤 侵 蚀 量 研

究表 明 : 粉 沙 颗 粒 含量 高 的 黄 绵 土、紫色 土 、黄 壤 等 抗 蚀性

相对 较差 , 土 壤侵 蚀 强 烈, 平 均 土 壤 侵 蚀 模 数 介 于 4 663 ～

9 854 t/ ( km

2

・a) ; 粘 黄壤 坡 耕 地 平 均 土 壤 侵 蚀 模 数 低 , 坡 度

31°的坡 耕地, 平 均土 壤侵 蚀 模数 为2 059 t/ ( km

2

・a) , 仅 为相

同坡 度黄 绵土 平均 土壤 侵蚀 量的 14 倍 ; 燥 红土 土 壤 侵 蚀模

数介于 其 间 。 裸 坡 地 侵 蚀 强 烈 , 实 地 测 量 平 均 侵 蚀 量 为

12 444 t/ ( km

2

・a) 。

濮励 杰等

[ 21]

以新 疆库 尔勒 地 区 为 例, 首 次 运 用

137

Cs 示

踪分 析法 对我 国西 部风 蚀地 区土 壤侵蚀 的 强 度与 区 域 分布

进行 了 研 究 , 分 别 计算 出 该 地 区 荒 地、耕 地 、草 地 等 土 地利

用类型 的土 壤 侵 蚀 模 数 的 平 均 值 为 5 987 . 21 、

3 537 .29 和

317 131 t/ ( km

2

・a) , 其 土壤 侵蚀 强 度 依次 为 荒 地 > 耕 地 > 草

地; 并据 此探 讨了 不 同 土 地 利 用 类 型 与 土 地 退 化 之 间 的 相

关关 系及 空间特 征。 严平 等

[ 22]

利 用

137

Cs 作 为 示 踪 源 , 研究

了青 藏高 原不 同类 型土 地的现 代风 蚀 过 程, 结 果 表明 : 灌丛

沙堆 和半 固定 沙地 经 历 了 风 沙 蚀 积 的 交 替 过 程, 草 地 和 旱

作农 田均 表现 为单 一的 风蚀过 程; 经

137

Cs 模型 计 算, 青 藏高

原风 蚀 地 区 土 壤 风蚀 速 率 平 均 为 47 .59 t/ ( hm

2

・a) , 处 于 中

度侵 蚀标 准。这 对于 丰富 风蚀 地区 土地 退 化 研究 的 理 论和

方法 , 制 订有 效的 土地 退化 防治 对策 , 进 一 步 合理 利 用 土地

资源 具有 理论 和实 践意 义。

另一 方面 , 环 境 中 存 在 的 放 射 性 核 素 具 有 已 知 的 输 入

函数和 衰变 关系 , 在 不 同 的 时 间 尺 度 和 不 同 景 观 类 型 的 地

球化 学过 程研 究中 具 有 特 殊 的 示 踪 价 值。

137

Cs 沉 降 量 受 人

类核 活 动 的 影 响 , 而

7

Be 是 宇 宙 射 线 轰 击 大 气 中 N 、

O 靶 核

而产生 的散 落核 素, 半 衰 期 为 53 .3 d , 来 源 单 一, 无 长 期 累

积效应 , 是表 土季 节 性 迁 移 和 表 层 沉 积 物 混 合 作 用 的 重 要

示踪 剂。为 了消 除由 于

7

Be 和

137

Cs 的 来 源 不 同 在 不 同 地 区

造成 的差 异, 在地 球化 学 分 析 中 , 一 般 用

7

Be 和

137

Cs 比 活 度

的比 值表 征两 核 素 存 在 着 散 落 —蓄 积 的 地 区 差 异 , 比 值 大

的说 明土 壤侵 蚀小 , 比 值小 的说 明 土 壤侵 蚀 大

[ 23 - 25]

。 白占

国等

[ 26]

利 用

7

Be 和

137

Cs 的 示 踪 作 用 , 对 滇 西 和 黔 中 的 水 土

流失 态势 做了 深入 的研 究。他 们在 滇西 和 黔 中分 别 选 取样

点,

7

Be 、

137

Cs 比 活 度 对 比 分 析 发 现 : 滇 西 地 区 表 土 层 顶

部

7

Be/

137

Cs 为100 ～1 000 , 而黔 中地 区仅 为10 ～100 , 表 明两

核素 存在 着 散 落— 蓄 积 的 地 区 差 异。 滇 西 和 黔 中 之 间

7

Be

累计 分布 也存 在着 明 显 的 差 异 , 表 明 两 地 区 之 间 存 在 着 表

土侵 蚀的 明显 差 异。 黔 中 地 区 的

7

Be 累 计 值 明 显 低 于 滇 西

地 区, 反映 了 黔 中 地 区 强 烈 的水 土 流 失 。这 一 研 究 结 果对

利用 示踪 原子 技术 研究 水土 流失 和环境 保 护 有着 重 要 的指

导作 用和 参考 价值 。

2   城市污 水辐 射处 理研 究进 展

2 .1   辐 射 降解 机理   当前 , 辐射 降 解主 要 采用 高能 电 子束

辐照 和

60

Co- γ辐照。 电子 加速 器 是辐 射 降 解 方 面 最 安 全的

辐射 源之 一 。 电 子 的 降 解 作 用 取 决 于 它 在 辐 照 物 中 的 射

程, 电 子在物 质中 的射 程与 阻止 本领 有关 。

一个 速度为 v 、电 荷 ze 的 带 电 粒 子 穿 过 有 原 子 序 数 为

Z 的 元素组 成的 纯 阻 止 介 质 时, 由 于 与 介 质 原 子 核 外 电 子

发生非 弹性 碰撞 , 经 过 单 位 路 程 后 的 能 量 损 失 即 阻 止 本 领

8

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                          安徽农业科学                                                2006 年