Bismuth-210, its parent, and daughter and their use as particle tracers in aquatic systems
Bismuth-210, its parent, and daughter and their use as particle tracers in aquatic systems
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Bismuth-210、其母体和子体以及它们在水生系统中作为粒子示踪剂的用途
DOI：
10.1016/j.marchem.2021.104072
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3
通讯作者：
Waples, James T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Waples, James T.
210pb （t½：22.3年）和它的外孙210po （t½：138.4天）之间的不平衡被用来推断在数周到数月的时间尺度上从海洋表面去除有机颗粒的速度；然而，短暂的中介女儿210bi （t½：5.01天）的行为并不为人所知。本研究通过对密歇根湖密尔沃基内港的210pb、210Bi和210po的时间序列测量，发现它们的颗粒分布（Kd）系数分别为7.1（±0.4）× 105、9.3（±1.7）× 105和10.2（±0.6）× 105L kg - 1，得到的k比或分选因子(F)为ofFBi/Pb= 1.3±0.3、FPo/Bi= 1.1±0.2和FPo/Pbof 1.4±0.1。大降雨后，港口水柱中总210pb、210Bi和210po的活度在12 d内分别从347 ~ 105 dpm210Pb m−3、397 ~ 88 dpm210Bi m−3和144 ~ 58 dpm210Po m−3下降。这是首次在水生系统中观察到总210bi /210Po活性比<1。核素通量的一维非稳态模型表明，210bi活性降低的92%是由于从水柱中去除，其余部分是由原位净衰变引起的。在湖泊和浅海系统中，使用210bi作为高和可变颗粒清除率的示踪剂的潜力得到了支持。
Disequilibrium between210Pb (t½: 22.3 years) and its granddaughter210Po (t½: 138.4 days) has been used to infer organic particle removal rates from the surface ocean on a timescale of weeks to months; however, the behavior of the short-lived intermediary daughter210Bi (t½: 5.01 days) is not well known. Here, timeseries measurements of210Pb,210Bi, and210Po in the Milwaukee Inner Harbor on Lake Michigan showed respective particle distribution (Kd) coefficients of 7.1 (± 0.4) × 105, 9.3 (± 1.7) × 105, and 10.2 (± 0.6) × 105L kg−1, givingKdratios, or fractionation factors (F), ofFBi/Pb= 1.3 ± 0.3,FPo/Bi= 1.1 ± 0.2, andFPo/Pbof 1.4 ± 0.1. After a large rain event, total210Pb,210Bi, and210Po activities in the harbor water column decreased over a course of 12 days from 347 to 105 dpm210Pb m−3, 397 to 88 dpm210Bi m−3, and 144 to 58 dpm210Po m−3. This is the first observation of a total210Bi/210Po activity ratio of <1 in an aquatic system. A 1-D non-steady-state model of nuclide fluxes suggested that 92% of the reduction in210Bi activity was due to removal from the water column, with the remainder accounted for by net in situ decay. The potential for using210Bi as a tracer of high and variable particle scavenging rates in lakes and shallow marine systems is supported.
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