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Exploration of the potential application of plutonium isotopes in source identification of sandstorm in the atmosphere of Beijing

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Chinese Chemical Letters 2022年第7期33卷 3516-3521页

作者： Jie Ouyang Yang Shao Min Luo Jilong Zhang Xiongxin Dai Lingling Ma Diandou Xu Beijing Engineering Research Center of Radiographic Techniques and Equipment Institute of High Energy PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100049China Institute of Environmental and Health Sciences College of Quality and Safety EngineeringChina Jiliang UniversityHangzhou 310018China State Nuclear Security Technology Center Beijing 102401China China Institute for Radiation Protection Taiyuan 030000China

Plutonium(Pu)is an anthropogenic radionuclide which mainly derived from atmospheric nuclear tests in the *** this study,the Pu isotopes(^(239)Pu and^(240)Pu)in aerosol samples collected during the sandstorm and non-sandstorm period were measured by accelerator mass spectrometry(AMS)and the behavior of Pu was *** activity concentrations of ^(239)Pu and ^(240)Pu in the aerosol samples of Beijing were ranged from 0.62 nB q/m^(3)to 99.6 n Bq/m^(3)for ^(239)Pu and 3.51 nBq/m^(3)to 60.23 n Bq/m^(3)for ^(240)Pu,respectively.^(239)Pu and ^(240)Pu concentrations exhibited a remarkable seasonal variation trend,with the higher results showed in spring,and the relatively lower concentrations in *** observed higher concentration of^(239)Pu and^(240)Pu detected in sandstorm samples further indicated Pu was closely related to the occurrence of *** global fallout characteristics of^(240)Pu/^(239)Pu atom ratios(average0.20,ranging from 0.16 to 0.27)in aerosol samples indicating that global fallout was the major source of Pu in the *** aluminum(Al)as an indicator of soil resuspension,significant positive correlation between^(239)Pu and Al(r^(2)=0.934),240Pu and Al(^(r)2=0.525)revealed that soil resuspension was a primary source of atmospheric Pu in *** results implied that the combination of^(239)Pu,^(240)Pu and Al could be used as the potential tracer of sandstorm.

关键词： Plutonium Atmosphere Source identification Sandstorm

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蒙脱土-腐殖酸复合体制备及其对锶的吸附性能研究

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中国环境科学 2021年第9期41卷 4204-4210页

作者：刘冰逸罗敏邵阳郑楠徐殿斗刘志明马玲玲中国科学研究院高能物理研究所核技术应用研究中心北京100049 北京化工大学化学工程学院化工资源有效利用国家重点实验室北京1000291

为探究土壤胶体对放射性核素锶的吸附机制,选取典型无机矿物蒙脱土和腐殖酸制备有机-无机复合胶体,并研究了其对锶的吸附性能.实验结果表明,人工复合体的腐殖酸负载量可达到2.97%,并且添加腐殖酸会改变蒙脱土的形貌.复合体对锶的吸附量... 详细信息

为探究土壤胶体对放射性核素锶的吸附机制,选取典型无机矿物蒙脱土和腐殖酸制备有机-无机复合胶体,并研究了其对锶的吸附性能.实验结果表明,人工复合体的腐殖酸负载量可达到2.97%,并且添加腐殖酸会改变蒙脱土的形貌.复合体对锶的吸附量达到6.86mg/g,通过对复合体吸附锶的动力学拟合发现,吸附过程更符合二级动力学模型.吸附过程在10min后到达平衡,低温时去除率更高,15℃时为72.29%.当pH值由5增加到9时,去除率的变化范围在1%~2%之间.而离子强度对吸附有明显的影响,0.1mol/L时去除率较0.001mol/L时的去除率同比下降20%~60%.同时去除率随有机物浓度的增大而提高,从0到60mg/L时去除率快速增长,60mg/L时去除率为75.36%,随后去除率增长进入平缓期.

关键词：有机-无机复合体锶吸附蒙脱土腐殖酸

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土壤团聚体制备方法对其稳定性及固碳潜力评价的影响研究

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中国环境科学 2022年第6期42卷 2821-2827页

作者：郑楠邵阳罗敏孟丹阳徐殿斗刘志明马玲玲北京化工大学化学工程学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 中国科学院高能物理研究所北京市射线成像技术与装备工程技术研究中心北京100049

为探讨不同土壤团聚体制备方法对评价城市土壤固碳潜力的影响,本研究采集北京市两种典型的不同利用类型土壤—城市绿地土壤和城郊农田土壤,分别采用干筛法和湿筛法制备土壤团聚体,对其团聚体组成、有机碳含量以及稳定碳同位素特征进行... 详细信息

为探讨不同土壤团聚体制备方法对评价城市土壤固碳潜力的影响,本研究采集北京市两种典型的不同利用类型土壤—城市绿地土壤和城郊农田土壤,分别采用干筛法和湿筛法制备土壤团聚体,对其团聚体组成、有机碳含量以及稳定碳同位素特征进行了解析.结果表明:干筛法制备的机械稳定性团聚体均以>0.25mm的大团聚体为主(城市绿地土壤:69.80%;农田土壤:71.36%);而湿筛法制备的水稳性团聚体均以<0.25mm微团聚体为主(城市绿地土壤:57.70%;农田土壤:52.14%).红外光谱解析发现,不同制备方法下,两类土壤中微团聚体中均是稳定有机碳比活性有机碳相对含量高;北京城郊农田土壤中稳定芳香碳的相对含量较多,而脂肪碳相对含量较少;城市绿地土壤则具有相反特征,说明城市绿地土壤中有机碳具有更高活性易在一定条件下被释放.结合稳定碳同位素比值解析发现,湿筛制备方法下^(13)C在<0.053mm团聚体颗粒组中富集,更符合土壤团聚体胚胎发育模型,说明在土壤固碳潜力研究中,湿筛法比干筛法制备团聚体更具有实际评价价值,本研究为进一步评价我国城市土壤的固碳潜力具有参考意义.

关键词：团聚体颗粒组土壤有机碳碳稳定同位素干筛法湿筛法

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人工放射性核素^(236)U的分析方法进展及其应用

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化学学报 2021年第6期79卷 716-728页

作者：邵阳杨国胜张继龙罗敏马玲玲徐殿斗中国科学院高能物理研究所北京市射线成像技术与装备工程技术研究中心北京100049 国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构日本千叶市2633-8555 国家核安保技术中心北京102401

铀-236是一种重要的人工放射性核素,是三种天然铀同位素之外可以应用在环境示踪、核应急、核取证以及核保障中的一种铀同位素.人工^(236)U主要是由核燃料^(235)U经过中子照射后吸收中子产生,因此,不同“年龄”阶段核燃料中的^(236)U和... 详细信息

铀-236是一种重要的人工放射性核素,是三种天然铀同位素之外可以应用在环境示踪、核应急、核取证以及核保障中的一种铀同位素.人工^(236)U主要是由核燃料^(235)U经过中子照射后吸收中子产生,因此,不同“年龄”阶段核燃料中的^(236)U和其他同位素的比值(指纹特征)截然不同.同时不同反应堆类型中相应指纹特征也不尽相同.通过监测核燃料、可疑核材料以及环境样品中不同^(236)U/^(238)U、^(236)U/^(235)U同位素比值等指纹特征即可确认反应堆运行状况、追溯核材料来源出处,甚至可以开展放射性核污染物在环境中的迁移模拟等问题.铀-236属于低丰度同位素,其在核样品和环境样品中含量极低,因此,精确测定其同位素比值对^(236)U在环境示踪、核应急、核取证以及核保障中的应用尤为重要.本综述中,作者总结了近年来痕量^(236)U测定时样品前处理和检测分析技术的发展,尤其着重于^(236)U同位素比值的质谱检测技术的发展,以及^(236)U在核保障和环境中的示踪应用的研究进展.最后,对痕量^(236)U检测和应用方面的研究提出展望.

关键词： ^(236)U 质谱分析前处理方法示踪应用核保障

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土壤根际微区放射性核素迁移影响因素研究进展

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环境工程 2021年第12期39卷 227-233页

作者：刘冰逸罗敏邵阳郑楠徐殿斗马玲玲刘志明北京化工大学化学工程学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 中国科学研究院高能物理研究所核技术应用研究中心北京100049

大部分放射性核素具有放射性强、半衰期长、毒性大等特点,进入土壤后受环境变化影响易发生迁移和形态转化等一系列反应,并且可通过食物链的迁移和积累最终危害人体健康。植物根际是放射性核素由土壤向植物体迁移的必经之路,土壤胶体是... 详细信息

大部分放射性核素具有放射性强、半衰期长、毒性大等特点,进入土壤后受环境变化影响易发生迁移和形态转化等一系列反应,并且可通过食物链的迁移和积累最终危害人体健康。植物根际是放射性核素由土壤向植物体迁移的必经之路,土壤胶体是根际微区的主要组成物质也是吸附放射性核素的重要载体;根系分泌物是根际微区区别于土壤的重要物质;pH是影响放射性核素赋存形态、迁移重要的理化条件;根系微生物是根际微区中重要的调控者。总结了近5年影响放射性核素在根际微区迁移影响因素的研究进展,从土壤胶体、根系分泌物、pH、根系微生物4个方面综合阐述放射性核素在根际微区迁移和形态转化的影响因素,并提出展望。

关键词：放射性核素根际微区形态迁移土壤胶体

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土壤中氯素的研究进展

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土壤通报 2020年第2期51卷 496-502页

作者：张翠花罗敏邵阳刘可心霍青权奇哲徐殿斗马玲玲刘志明北京化工大学化学工程学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 中国科学院高能物理研究所核技术应用研究中心北京100049 北京联合大学生物化学工程学院北京100101

氯素的生物地球化学循环在环境中扮演着越来越重要的角色,由于放射性核素^36Cl与稳定核素35Cl在土壤中的迁移行为几乎一致,因此随着对核试验和核工业等过程产生的^36Cl危险评估的关注,土壤中稳定核素氯的环境行为成为了近年的研究热点... 详细信息

氯素的生物地球化学循环在环境中扮演着越来越重要的角色,由于放射性核素^36Cl与稳定核素35Cl在土壤中的迁移行为几乎一致,因此随着对核试验和核工业等过程产生的^36Cl危险评估的关注,土壤中稳定核素氯的环境行为成为了近年的研究热点。土壤中的无机氯离子(Cl^-或Clin)并不是传统上认为的呈现惰性的,而是在一定条件下,可以与有机氯(Clorg)相互转化,积极的参与了多种生物地球化学循环过程。在土壤中氯化作用的生物过程与非生物过程是同时发生的,但在高温和缺氧条件下非生物氯化过程占主导地位。研究发现,有机氯可以通过脱氯或矿化作用转化成无机氯,而无机氯也可以通过有机氯化转变为有机氯。土壤中有机质和无机氯的增加,p H的降低以及O2存在以及光照条件下,有利于有机物氯化;同时,若体系中存在Fe^3+、H2O2参与氧化还原反应,也可以促进有机物质的非生物氯化。另外,Cl^-可以通过酶介导的方式被氧化成活性氯从而与天然大分子有机质形成有机氯。本文综述了国内外近年土壤中氯素的来源、分布特征以及种态转化机制研究进展,以期对研究氯素的生物地球化学循环过程提供基础参考。

关键词：氯素氯化种态土壤生物地球化学

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北京市PM2.5污染特征、来源分析及其重金属健康风险评价

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环境污染与防治 2019年第11期41卷 1357-1361页

作者：宋浩军罗敏徐殿斗张洋徐刚吴明红马玲玲中国科学院高能物理研究所核技术应用研究中心北京100049 上海大学环境与化学工程学院上海200444 广东省测试分析研究所广东省化学危害应急检测技术重点实验室广东广州510070

分析了2016年北京市的PM 2.5及其中的Zn、Pb、Mn、Cu、Cr、As、Ni、Cd、Sb、Co、V、Ba、Al、Fe、Mg、Ti、Ca、S 18种元素含量,并对重金属As、Cr、Pb、Cd、Ni、Mn、Cu和Zn进行了相应的健康风险评价。结果表明:PM 2.5质量浓度为14.63~206... 详细信息

分析了2016年北京市的PM 2.5及其中的Zn、Pb、Mn、Cu、Cr、As、Ni、Cd、Sb、Co、V、Ba、Al、Fe、Mg、Ti、Ca、S 18种元素含量,并对重金属As、Cr、Pb、Cd、Ni、Mn、Cu和Zn进行了相应的健康风险评价。结果表明:PM 2.5质量浓度为14.63~206.35μg/m^3,年平均值为74.00μg/m^3,超过《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准(35μg/m^3)1倍多;PM 2.5中S、Zn、Sb、Pb和Cd的富集程度较高,主要来源于机动车尾气排放、燃煤和工业活动;Mn、Pb、Cr、Zn、Cu、As、Cd、Ni 8种重金属对儿童、成人女性、成人男性的非致癌总风险均小于1,不存在非致癌风险;As、Cd、Cr和Ni 4种重金属的致癌风险为1.94×10^-7~6.04×10^-5,均小于10^-4,部分重金属可能存在潜在致癌风险,主要是As和Cr存在潜在致癌风险。

关键词：北京市 PM2.5 健康风险评价污染来源重金属

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