第八届青年地学论坛

       自上个世纪的1958年Koczy第一次将226Ra作为海洋示踪剂并建立一维垂直扩散模型开始，关于226Ra在全球海洋中的分布及应用其作为一种水团示踪参数的研究已经广泛开展，并且取得了相当显著的成果。但是，由于受限于当时的技术水平和实验方法，使得实验样品主要以海水为主，对于无法大体积采集的孔隙水以及具有复杂基质的沉积物样品，这方面的研究鲜有报道，因此对于水体与海底沉积物间相互作用的物理机制以及交换通量的研究也就一直停滞不前，这对于全球海洋沉积物-水界面交换的研究是令人遗憾的。
       因此，本文基于高分辨率扇形磁场等离子体质谱(Element XR，Thermal)的应用，首次实现了沉积物和孔隙水中226Ra的活度的测量并建立了一套完整的针对孔隙水226Ra和沉积物226Ra、230Th的实验方法，将海水样品量由传统的50L以上降低至250mL，孔隙水由传统的1L以上降低至小于50mL。整个实验流程空白和干扰峰影响小于1%，流程回收率大于90%，灵敏度可以达到50cps/fg，样品单次测量误差小于2%，可以对小体积、大批量样品实现快速测量的实验要求，并报告了南海冷泉区水体、沉积物和孔隙水测量结果。同时，我们成功完成了对所需228Ra spike的制备，并且可以循环“milk”，源源不断。
       此外，本研究通过对报道的海水和沉积物输入通量数据进行整合发现，大洋中226Ra交换通量和深海沉积物输入的226Ra都有随着全球热盐环流方向上升的趋势，并且沉积物输入通量可满足90%以上水体所需交换通量，这证明深海沉积物输入很有可能是底层226Ra沿环流方向升高的重要影响因素。同时本文通过建立基于全球各大洋海水的226Ra垂直分布剖面数据，在各大洋建立双箱模型对全球海洋226Ra收支平衡进行估算，对部分发表数据进行校正，探讨全球226Ra收支平衡问题。

南海冷泉,226Ra/230Th不平衡,碳排放