西北地区湖泊沉积物中钚的近代年代学研究

认识区域环境近百年的污染历史必须以准确的近代沉积年代学研究为基础。具有年代特征的137Cs常被用于近代沉积物计年，但其半衰期短，不能长期应用。半衰期较长的钚具有与137Cs一致的年代学特征，表明钚在计年方面有应用潜力。在受核设施直接影响的地区，如中国西北地区湖泊沉积物中钚和铯的蓄积峰时标易受附近源的干扰，导致计年结果不准，具有240Pu/239Pu特征比值的钚同位素在鉴别来源、明确计年时标方面具有独特的优势。本项目拟以西北地区为主，对比研究湖泊沉积物中137Cs、239+240Pu比活度和240Pu/239Pu同位素比值的剖面分布与区域差异；结合钚比活度和240Pu/239Pu比值确立钚蓄积峰时标，建立钚的近代沉积年代学方法；并探讨钚的沉积后再迁移效应。研究成果有助于揭示受核设施直接影响的湖泊中人工放射性核素的剖面特征，对推动近代沉积年代学的发展具有重要意义。

认识区域环境近百年的污染历史必须以准确的近代沉积年代学研究为基础。目前常用137Cs计年方法，但其半衰期短，不能长期应用。半衰期较长的钚具有与137Cs 一致的年代学特征，表明钚在计年方面有应用潜力。在受核设施直接影响的地区湖泊沉积物中钚和铯的蓄积峰时标易受附近源的干扰，导致计年结果不准，具有240Pu/239Pu 特征比值的钚同位素在鉴别来源、明确计年时标方面具有独特的优势。本项目针对我国淡水湖泊钚同位素分析技术缺乏、湖泊近代沉积物方法研究相对薄弱的问题，首先建立了基于离子交换树脂分离和纯化和HR-ICP-MS分析的高精度钚同位素分析方法；以西北地区湖泊为主，研究了青海湖、双塔水库、苏干湖沉积物中137Cs、239+240Pu 比活度和240Pu/239Pu 同位素比值的剖面分布，揭示了西北地区湖泊沉积物中放射性铯和钚同位素的来源。并对比研究了东北地区四海龙湾玛珥湖，探讨了放射性铯和钚同位素的区域差异。研究了湖泊沉积物/水界面pH和DO对钚沉积后再迁移影响，建立了基于137Cs的Pu对焦模型，进一步探讨了Pu同位素的沉积后再迁移效应。结合钚比活度和240Pu/239Pu 比值确立钚蓄积峰时标，建立钚的近代沉积年代学方法。研究成果有助于揭示受核设施直接影响的湖泊中人工放射性核素的剖面特征，对推动近代沉积年代学的发展具有重要意义。