【摘 要】
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钚（Pu）同位素是评价人类核活动对环境影响的重要核素。已有研究发现,位于我国罗布泊核试验场上风向及前苏联塞米巴拉金克斯核试验场下风向的博斯腾湖,其沉积物柱芯中人工放射性核素钚的垂向分布与其它远离人类核活动湖泊中的垂向分布有明显差异。为进一步揭示博斯腾湖沉积物中钚同位素垂向分布异常成因,初步阐明两个核试验场对区域人工放射性核素分布的影响机理,本研究采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析博斯腾
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钚（Pu）同位素是评价人类核活动对环境影响的重要核素。已有研究发现,位于我国罗布泊核试验场上风向及前苏联塞米巴拉金克斯核试验场下风向的博斯腾湖,其沉积物柱芯中人工放射性核素钚的垂向分布与其它远离人类核活动湖泊中的垂向分布有明显差异。为进一步揭示博斯腾湖沉积物中钚同位素垂向分布异常成因,初步阐明两个核试验场对区域人工放射性核素分布的影响机理,本研究采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析博斯腾湖沉积物、入湖河流水体中的钚同位素,应用钚同位素质量平衡模型对沉积物分层解析博斯腾湖沉积物柱芯中钚同位素的来源以及贡献份额;研究博斯腾湖流域上风向土壤表层和剖面中钚同位素的分布特征和来源;对比研究博斯腾湖上风向和下风向环境中Pu同位素的分布特征和差异。主要研究结论如下:（1）博斯腾湖沉积物和主要河流水体中240Pu/239Pu原子比的平均值（0.175±0.090和0.188±0.012）均与全球大气沉降的平均值（0.180）接近,表明全球沉降是沉积物和水体中239,240Pu的主要来源。但BS10-2柱芯6 cm处极低的240Pu/239Pu原子比（0.080）,表明博斯腾湖可能是受到了中国核试验的放射性影响。沉积物柱芯中239,240Pu通量异常的垂向分布表明,博斯腾湖中有自1964年全球沉降高峰之后持续性的239,240Pu输入。根据239,240Pu沉降的1964年时标,通过流域质量平衡模型计算得到经河流携带入湖的239,240Pu对博斯腾湖沉积物中239,240Pu异常分布的贡献约为60%。（2）博斯腾湖上风向土壤239,240Pu比活度和239,240Pu沉降通量分别为0.035～1.338 m Bq/g和23.67～222.7 Bq/m~2,植被覆盖度可能影响表层土壤中239,240Pu比活度的分布情况,有机质则是影响239,240Pu在剖面土壤中分布的重要因素。土壤中239,240Pu沉降通量和240Pu/239Pu原子比值的平均值分别为92.77 Bq/m~2和0.180±0.002,表明研究区土壤中的239,240Pu主要来自于全球沉降,前苏联塞米巴拉金克斯核试验和我国罗布泊核试验对研究区环境的影响较小。西北地区强烈的风沙和降尘,可能会将经大气沉降后保存于土壤的239,240Pu携带进入博斯腾湖沉积物中,进而造成沉积物中239,240Pu的异常分布。（3）我国罗布泊核试验对西北地区湖泊的影响较小且具有偶然性;西北地区84.8%的土壤样品中239,240Pu比活度小于1 m Bq/g,表明其放射性水平较低;博斯腾湖上、下风向土壤中239,240Pu沉降通量和240Pu/239Pu原子比的平均值分别为90.61 Bq/m~2和0.175±0.002、161.27 Bq/m~2和0.154±0.001;表明中国罗布泊核试验对西北地区的影响主要集中在博斯腾湖下风向,如甘肃西北部的敦煌和玉门。同时,相对于国外核试验或核事故对周围环境的影响,罗布泊核试验对我国西北地区的影响较小,主要是由于其释放的裂变产物仅有6.64%进入大气对流层,沉降在核试验场毗邻区域。
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