海洋环境中放射性分析及其应用

毕倩倩，杜金洲

华东师范大学 河口海岸学国家重点实验室，上海 200062

海洋中的放射性同位素主要来源于天然放射性核素和人工放射性核素。天然放射性核素又可分为地球上原生放射性核素和宇生放射性核素。原生放射性核素主要是三大自然衰变系（链）母体及其产生的子体核素，比如238U系列的234Th、226Ra、222Rn、210Pb、210Po等，还有一些半衰期比较长的一些核素，如40K、138La等［1］。宇生放射性核素是由宇宙射线与大气元素作用而形成的，它们大部分是以散裂形式产生的碎片存在，分布受海拔高度和纬度的影响，与宇宙射线的强度相似［2］。人工放射性核素是人类在核工业、医疗、科研等领域开发创造的，包括核爆炸产生的放射性裂变产物、活化产物及其残余物等，这些放射性物质最终会排放流入海洋，造成海洋放射性污染，包括89，90Sr、134，37Cs、14C、239Pu等［3］。历史上如英国温茨凯制钚厂反应堆事故、美国三喱岛核电站事故、苏联切尔诺贝利核电站事故和最近的日本福岛核电站事故等，释放出了大量的放射性核素排放至近海，并随着洋流输运到更远的大洋，对海洋环境产生了长久的影响［4-7］。

在河口、近海和大洋不同的海洋环境中，放射性核素因具有不同的特征和行为而被广泛应用于示踪近岸海域物质的水平输送、垂向输运和交换过程等（图1［8］）。海洋环境中的放射性核素一般包括颗粒活性核素和水溶性核素。前者可用于研究的内容有：海洋水体悬浮颗粒物的来源、滞留时间、再悬浮作用，颗粒物有机碳输送通量，悬浮颗粒物和沉积物的输运，颗粒物中重金属和有机污染物，沉积物的沉积速率及年代学，河口的淤积与侵蚀过程等［9-12］。后者水溶性核素包括Ra和Rn同位素，可以用来示踪研究水体结构和组成、停留时间，咸淡水混合，间隙水与上覆水的交换，地下水的输运等过程［13-16］。常见核素的测量方法及其应用列入表1、2［8，17］。本文综述了当前放射性同位素在海洋学中的分析与应用，并对未来放射性同位素海洋学的发展趋势进行了预测。

图1 海洋环境中放射性核素运动和迁移过程概念图［8］Fig．1 Diagram for the sources and pathways of radionuclides in the marine environment［8］

表1 常见海洋环境中天然放射性核素的测量方法及其应用［8，17］Table 1 Measurement techniques and applications of natural radionuclides in the marine environment［8，17］

续表1

表2 常见海洋环境中人工放射性核素的测量方法及其应用［8，17］Table 2 Techniques and applications of artificial radionuclides measurement in the marine environment［8，17］

1 海洋放射性核素的分析

本文从海水样品的采集、处理、分析和测量仪器来讨论海洋放射性核素分析技术的发展。

1．1 海水样品的采集

由于天然环境中的放射性核素活度比较低，为了能够缩短放射性计数时间，提高分析效率，需要采集较大体积的海水。一般的采样水量需要几十升甚至几个立方米。表层海水可以用船载的供水系统、潜水泵或者采水器等直接抽取。图2（a）为表层海水在线泵采水，并用不同规格或粒径的聚丙烯纤维材料的滤器等进行过滤收集水体悬浮颗粒物，同时连接不同类型纤维柱富集相应水体中的放射性核素。对于深层次的海水采集，可以用采样 装 置（Rosette sampling device或Gerard sampling（≈400L）），快速采到准确深度的海水样品，同时可测量温度、盐度、pH、溶解氧等参数。近年来发展的水下原位过滤系统（图2（b）），结合二氧化锰等纤维柱可以直接收集水下几百升的悬浮颗粒物和相应水体中放射性核素的样品。

图2 原位过滤系统示意图［17］Fig．2 Diagram of the in-situ filtration system［17］

1．2 海水样品的处理

除了原位过滤系统采集样品外，一般在船上利用现场过滤来分离溶解态和颗粒态样品。海洋体系中溶解态和颗粒态只是一种操作上的定义，即利用一定大小孔径的膜材料（或绕线滤芯）过滤海水，膜上的定义为颗粒态，膜下收集的滤液为溶解态（实际上含有很多胶体）。膜上的颗粒态（或绕线滤芯）一般带回实验室做进一步处理。溶解态需要进一步富集减小体积，富集的方法有共沉淀、离子交换以及吸附在氢氧化铁或者二氧化锰等浸渍纤维上（表3）。其中，共沉淀方法最为经典，适用最为广泛，主要是通过往水体中加入沉淀剂和载体，将水体中的相应元素载带沉淀，以使元素从溶液中分离出来。该方法效率高，需要的样品体积小，特别是对于二氧化锰纤维柱吸附效率不高的核素，例如7Be具有特别优势。通常有Fe（OH）3、MnO2、BaSO4、PbSO4或者磷钼酸铵（AMP）等共沉淀法［30］。

1．3 样品分析

以下讨论的分析仅限于以放射性计数为基础的测量，不包括质谱等分析方法。对于不同的采样要求（体积、数量等），海洋中放射性核素可以用γ能谱法、α能谱法和β计数法等方法进行分析。

1．3．1 γ能谱法 对于一些核素而言，γ能谱测量技术是一种常用的分析方法。γ能谱法快速、有效、无损，并能同时检测7Be、210Pb、234Th、137Cs、226，228Ra等核素。该方法能极大地简化化学分离流程，且对具有γ射线的核素可以同时进行测量，因而被广泛采用。但由于γ能谱仪的本底较高，探测效率低，要求富集较大体积的水样或收集较大量的颗粒物样品才能获得精确的数据，而且海洋环境中一般只有某些放射性核素适用于γ能谱法分析，常用的核素及采样体积等列入表4。

表3 海水中溶解态核素常用富集纯化方法［17］Table 3 Enrichment and purification methods of the dissolved radionuclides in seawater［17］

1．3．2 α能谱法 通常情况下，用α能谱法测定海水中放射性核素需要用常规的化学分离方法，比如离子交换法、有机溶剂萃取或共沉淀纯化等，最后用电镀等方法制成薄片源在α能谱仪上测定。相对于γ能谱分析，α能谱法具有相对较高的探测效率和灵敏度，所需水样体积较小。比如α能谱法在海洋中广泛应用于测定210Po和210Pb，用来示踪颗粒物循环与输出过程［36］。此外，还可以测定河口和近岸海域中226Ra和228Ra，用来示踪海底地下水排泄［25］。总之，该方法的优势是需要水样量少、精密度高，缺点是测定前有一系列繁杂的化学分离和纯化过程。图3为作者实验室比对α能谱法和γ能谱法分析样品（雨水、沉积物和海水）中210Pb比活度（aα（210Pb）、aγ（210Pb））的结果，可以发现两者具有较好的一致性，但γ能谱法的误差要明显大于α能谱法。

表4 基于γ能谱分析法测定海水中常用核素Table 4 Radioactivity of common radionuclides in seawater measured byγspectrometry

图3 γ能谱法和α能谱法分析样品（雨水、沉积物、海水样品）中210Pb结果的比较Fig．3 Results of measuring 210Pb in samples（rain，sediment，seawater）byγandαmethods

1．3．3 β计数器和液体闪烁计数器 β计数的优点是具有较高的灵敏度，所需的样品量也较少。例如，利用MnO2共沉淀富集分离海水中234Th后直接β计数的方法可以将水样量减少至2～4L［23］，而用γ分析方法需要通过MnO2-纤维从几百升乃至上千升海水中富集后才能测定。β计数法的缺点是由于β射线跃迁过程释放的能量是连续的，在测定之前需要进行分离纯化。在目前的β计数器中，国产的低本底α／β计数器，因带有配置的塑料闪烁探测器船载分析时更稳定、抗干扰，但是缺点在于提升了仪器的固有本底，如BH1227四路α／β计数仪的本底值高达1．8～1．9min-1［37］。对于流气式β计数器可大大降低仪器固有本底，如MPC9604超低本底α／β计数器的本底为0．4～0．5min-1［38］，此外，丹麦科技大学流气式GM-5-25RISØ低本底五路β计数器的本底可降至0．11～0．16min-1，同时该仪器体积小，可以用来船载分析海水中234Th［23］。液体闪烁计数器方法最大的优势在于可以避免α、β制源的过程，很大程度上简化放射化学的流程。随着测量技术逐步成熟，近年来该方法可用来连续测定海水中210Pb、210Bi和210Po，且分析可以在几天内完成，大大缩短了分析测试的时间［39］。

图4 RaDeCC系统示意图［14］Fig．4 Diagram of RaDeCC system［14］

1．3．4 其它计数器 随着科学技术的进步，一些新型的应用于海洋学研究的放射性仪器相继问世，如镭延迟符合计数器（radium delayed coincidence counter，RaDeCC）和测氡仪（RAD-7）。RaDeCC是一种测定镭同位素的α闪烁计数法仪器。从原理上来说，只要遵循一定的时间间隔，该仪器可以同时测定海洋中四种镭同位素（223，224，226，228Ra），还有相应的母体核素如228Th和228Ac等。短半衰期的224Ra和223Ra测量原理是224Ra-220Rn-216Po和223Ra-219Rn-215Po衰 变 系 列 几分钟后在封闭体系内达到平衡，根据216Po和215Po的半衰期差异产生不同α粒子信号，从而区分224Ra和223Ra［14］，仪器的组成示于图4。样品分析如下：将采集好的海水通过MnO2浸渍纤维富集溶解态镭同位素，用去除镭的自来水清洗以除去纤维上残留的盐和颗粒物，同时用压缩空气调节纤维湿度（水和纤维的质量比为0．5～1）。一个月内分3次用RaDeCC测量223Ra和224Ra，然后将样品密封一定时间后生长出222Rn用来测定226Ra［40］。若将样品放置6个月以上，可以通过测定内生长出来的228Th来确定样品中228Ra的活度［41］。美国Durridge公司的产品测氡仪（RAD-7）可以测定海水中222Rn。该装置原理和操作简单，适合用于环境中氡浓度的测量。将RAD-H2O联用，可以用于测定Rn活度较高的地下水、间隙水及近岸水体。水样充满整个集气瓶，通过RAD-7内置气泵进行鼓气，气体经出气口进入砂芯滤头，水样中的气体进入单向阀，通过干燥管，进入RAD-7的进气口，往复循环，最后氡气被检测（图5（a））。另外，配有一套测水体中氡浓度的配件（RAD AQUA），适宜于水中氡气的连续监测，气泵通过不断鼓气将水中的氡气输送进入RAD-7内，在探测器中氡含量被记录，然后氡气又返回RAD AQUA，形成一个闭合的气路（图5（b）），从而降低检测限。现场测定时，通常可以将三组RAD-7串联起来，以降低测量误差［42-43］。

图5 测氡仪RAD-7测量示意图［42-43］Fig．5 Diagram of RAD-7radon measurement instrument［42-43］

2 海洋放射性同位素应用

海洋放射性同位素示踪技术是核科学技术、放射化学和海洋科学等多学科交叉渗透的海洋新技术，是指利用海洋中放射性同位素作为示踪剂来揭示各种海洋学过程的方法［44］。表1和表2总结了常见核素在海洋科学中的具体应用，以下将做详细介绍。

2．1 海-气界面的气体交换通量

在海洋体系中，研究海-气界面气体的交换通量可以帮助我们认识海洋在调节大气中CO2、N2O和SO2等的作用。传统上该通量难以直接测定，人们往往通过引入模型来估算气体交换通量。由于实际情况中影响海-气交换因素较多，模型应用并不广泛。222Rn放射性示踪剂的应用被证明是有效的研究方法之一，其是由天然铀系衰变产生的子体之一，半衰期为3．8d，具有保守性。在深层水中，222Rn与其母体226Ra达到平衡。接近表层海水，222Rn气体容易逃逸至大气中，因此在表层海水中存在222Rn／226Ra不平衡。Broceker［45］首次提出利用222Rn／226Ra不平衡来示踪海-气界面气体交换过程，且随后得到了广泛地应用。Roether等［46］研发了一种自动连续测定海水中222Rn浓度的仪器，用于估算气体交换速率。Hartman等［47］通过222Rn示踪南旧金山湾海-气界面气体交换过程，利用质量平衡模型获得气体交换速率为0．4～1．8m／d。另外一种示踪剂是天然和核爆炸产生的14C，通过测定14C在大气和海水中的活度可以估算出全球海-气界面固液交换速率及海水滞流膜厚度［48-49］。

2．2 水体的停留时间和混合速率

海洋在地球气候系统中占有重要作用，其有巨大的容量存储和运输热量，可支配全球水循环，调节全球CO2气体水平等。认识海洋水体交换、混合和循环对于全球气候具有重要意义，这也是认识大洋水体及物质通过水动力输送过程的基础。

镭的四种同位素223，224，226，228Ra因适宜的半衰期和简易的分析测试手段，在海洋学研究中用于示踪不同时间尺度的水体混合过程，且应用最为广泛。224Ra半衰期最短，是研究时间尺度为1～10d近岸海域水体运移速率的理想示踪剂之一。Moore等［50］研究了Orinoco河口224Ra的分布，并利用其分布估算出河口水流向外海的速度。228Ra半衰期介于中间，研究时间尺度为1～30a的海洋环境过程。例如，文献［51］研究了北冰洋陆架区域的228Ra，揭示出北冰洋陆架水团的迁移机制。226Ra的半衰期最长，一直被认为是大洋环流理想的示踪剂之一。通过水体中226Ra的补充机制、空间分布及本身固有的衰变速率，目前已成功估算出大洋深层水的流动路径及完成一次循环的时间。另外，通过一个短半衰期（228Ra）和一个长半衰期（226Ra）的活度比可用于确定近岸水体的表观年龄［52］。Nozaki等［13］提出了应用镭同位素的过剩量及过剩量的供给速率来估算水体停留时间的方法，并将其成功应用于东、黄海陆架水体的估算。此方法在近几年已逐步应用到不同的研究区域，并且取得了很好的验证结果［53-56］。

另一种示踪剂是14C，因具有适合的半衰期，可以示踪更长时间尺度的海洋深层水的混合过程［57］。14C通过天然的宇宙射线和人类活动产生，以CO2形式通过海-气界面交换进入海洋，经过水体混合作用，表层水中14C向深层水扩散，同时伴随着自身的衰变。因此，根据海水中14C浓度水平可推算表层与深层水体的混合速率，从而计算出深层水体的停留时间［58］。Williams等［59］通过深层水中14C的分布估算出太平洋、印度洋和大西洋超过1 500m水深的水体更新时间分别约为510、250、275a，全球大洋深层水更新的时间平均为500a。Siani等［60］利用14C估算得到公元1837至1950年地中海、黑海和红海水库年龄是（390±90）、（415±90）、（440±40）a。这些研究结果能帮助人们认识大洋环流，预测全球气候变化等。

2．3 海底地下水输入

海底地下水排放（submarine groundwater discharge，SGD）现象虽然已经被认识多年，但是由于其隐蔽性和测量的难度，在先前的研究中一直不被重视甚至忽略，且对于SGD所引起的生态环境问题也较少关注［61］。直到1996年，Moore［62］报道了美国南卡罗莱纳州沿海226Ra的质量平衡估算结果，发现河水输入、颗粒物解吸和海底沉积物扩散等都不足以解释沿岸水体中226Ra的过剩含量，由此推断镭含量较高的海底地下水输入是一个重要补充来源。与此同时，Moore［40］发明了商业化的RaDeCC系统，逐渐推广使用。此装置极大地简化了镭同位素的测定，并且四种镭同位素可以在采样后不同时间段测量获得。至此，利用镭同位素研究SGD的工作进入了一个新的繁荣时期［63］。随着SGD工作的进一步开展，人们逐渐认识到由于地下水的成分与海水成分存在较大差异，地下水中的许多化学物质（如硝酸盐、硅酸盐和磷酸盐等）的浓度与海水相比较高，所以，SGD可能成为沿岸海域营养物质的重要载体和输运途径，从而影响甚至改变传统沿岸海域的生物地球化学循环模式。无论在河口、近海的海湾、潟湖、还是在开阔的大洋，放射性镭同位素示踪的SGD技术都发挥了不可替代的作用［40，54，64-65］。

此外，另一核素Rn由于有较为便利的测量仪器，同时可以实现现场连续测量，近年来利用Rn示踪SGD的研究也得到了越来越多的关注［66-67］。

2．4 海洋环境中悬浮颗粒物输运过程

海水中颗粒物活性核素通常与（部分或大部分）颗粒物结合，随着颗粒物由于重力作用会沉降到海底的表层沉积物中，同时随着波浪、潮汐、台风、寒潮等过程会由于再悬浮作用而重新释放到水柱中。因此，这类核素不仅可以用于沉积物年代学的研究，还可以广泛应用于示踪海洋环境中悬浮颗粒物来源和输运等过程。例如，234Th可以广泛应用于估算上层海水垂直向下输送的颗粒态有机碳通量［68-75］。7Be在研究近海水体中颗粒物的沉降动力和滞留时间等方面也具有独特的优势［9，76］。Wieland等［77］研究指出悬浮颗粒物中7，10Be、210Pb、210Po和137Cs等通量的季节性差异可能受沉积过程或者不同来源输入的影响。Wilson等［78］在用7Be／210Pbex研究南斯劳（South Slough）时认为South Slough河口的悬浮颗粒物主要来源于河流、海湾和底床沉积物，并将底床沉积物和河流、海湾输入作为两个端元，结合河口悬浮颗粒物的7Be／210Pbex比值估算了该两端元的贡献。

颗粒活性放射性核素（7Be、210Pb和234Th）与颗粒污染物（多氯联苯（PCBs）、多环芳烃（PAHs）、重金属等）都是颗粒活性物质，具有相近的分配系数。因此颗粒活性放射性核素可以被广泛应用于示踪颗粒污染物的输运过程。Feng等［79］通过Hudson河口234Th／7Be与重金属／Fe比值之间的关系研究了不同重金属来源的差异：Ag／Fe与234Th／7Be有较高的正相关，说明Ag主要来源于河口下端；Cd／Fe与234Th／7Be相关关系很小，表明Cd可能来源于上游的输入；Pb和Cu的来源比较复杂，Pb／Fe、Cu／Fe和234Th／7Be存在较小的相关性。Gustafsson等［80］通过二维箱式清除模型估算比较了Bothnic湾低盐度区域有机碳、Fe、Si的水平输送和垂向迁出的相对贡献。Gustafsson等［81］通过238U-234Th不平衡估算了234Th的垂向输出通量，结合颗粒活性有机物浓度估算出有机污染物的垂向输出通量，发现每年排入北大西洋西部的120吨有机污染物只有约10%沉降在海岸带，约90%则输入到陆架及大洋更远的海域。Fitzgerald等［82］通过沉积物中7Be的沉积或冲刷通量，估算了40d内由沉积物向水体输送的PCBs约10kg。

2．5 沉积物-水界面物质交换通量

自然水体中沉积物-水界面是物理、化学和生物过程最活跃的地带，会发生剧烈的生物地球化学作用，对沉积物和上覆水体具有重要的环境效应。然而，沉积物间隙水扩散至水柱中的过程较为复杂，速度较为缓慢，难以被检测和定量估算。224Ra半衰期是3．66d，是用来研究沉积物间隙水与上覆水之间水体交换速率的理想示踪剂之一。在海底沉积物中，224Ra由母体228Th不断产生，在沉积物间隙水中富集并向上覆水中扩散，扩散至越远的地方，其活度越低，而228Th一直存在于沉积物中。因此，224Ra相对于228Th不平衡，可以应用于示踪研究沉积物-水界面物质交换，该方法避免了沉积物-水界面物理条件的干扰。Cai等［83］提出利用镭延迟符合计数器能够测定沉积物中224Ra和228Th的方法，分析快速，重现率为±5%，精确度为±5%～±7%。该方法能够应用于定量估算主要营养物质、痕量元素（诸如无机碳（DIC）、Fe、Mn等）在沉积物-水界面的交换通量。Burt等［84］通过利用224Ra活度一维扩散混合模型计算出加拿大Bedford盆地中沉积物-水界面溶解无机碳、O2及营养盐物质输送通量。Cai等［85］利 用224Ra／228Th不平衡法应用于研究长江口沉积物-水界面交换的过程与机制，定量估算了通过沉积物-水界面交换的溶解物质，并提出长江口底栖生物是重要消耗氧气的途径之一，也可能是导致当地缺氧的机制之一。

2．6 沉积年代学研究

天然铀系核素238U、234Th、234U、230Th、226Ra、210Pb，钍系核素232Th、228Ra、228Th等 和137Cs、Pu人工放射性核素广泛应用于不同时间尺度海洋沉积年代学研究。其中以210Pb和137Cs等为代表的放射性核素在几十年至百年时间尺度的近海沉积环境中得到了广泛的应用。

天然放射性核素测年法主要包括230Thex法（“ex”表示过剩，下同）、230Thex／232Th法、231Paex法、226Raex／230Th法、228Ra／226Ra法、228Thex／228Ra法等，适应定年范围为几十万年至百万年以内，在海洋学中主要应用于测定深海沉积物沉积速率、锰结核生长速率及珊瑚礁定年等。夏明等［86］建立铀系方法测定珊瑚礁类碳酸盐年龄的流程，并根据其年龄估算海南岛鹿回头等地上升速率为1～2mm／a。黄奕普等［87］建立单离子交换柱同时分离铀、钍方法，测定分析了太平洋北部海域深海锰结核中230Thex、230Thex／232Th及231Paex随深度分布，估算其生长速率为0．8～7．4mm／Ma。邹汉阳等［88］建立230Thex和230Thex／232Th法，估算了太平洋北部M14站柱状岩心的沉积速率。此外，226Raex／230Th法 应用于1万年前的碳酸盐沉积物的定年，该方法假设沉积物在矿化作用时只有U和Ra共沉淀［89］。Soligo等［90］利用该方法估算了意大利Esanatoglia全新世石灰华年龄为（2．9±0．4）ka。228Ra／226Ra法来自于U和Th衰变系的镭同位素，因其具有相同化学性质、不同半衰期，可以用来确定沉积物沉积速率及北投石的年龄［91］。228Thex／228Ra法 适用于估算0～10a时间尺度的沉积学年代计时器。Stakes等［92］根据228Thex／228Ra法计算了Juan de Fuca海隆附近活动火山喷烟口的沉积年龄为0．2～1．2a。Chen等［93］发现东海陆架沉积物柱子0～5cm中有 过 剩228Th，并利用232Th-228Ra-228Th不平衡法估算了沉积物沉积速率为4～8cm／a。

210Pb是238U天然放射系的衰变子体之一，是百年时间尺度内良好的示踪剂。Goldberg［94］首先提出将测得的210Pbex活度应用于永久冰雪层的测年，随后Krishnaswamy［95］和Koide等［96］分别将210Pbex测年方法引入到湖泊沉积和海洋沉积研究中。此后，210Pbex被广泛地应用于海洋沉积物年代学及冲淤物冲淤速率的测定［97］。另外，210Pbex还可以应用于珊瑚定年，主要通过测定珊瑚骨骼不同生长线（环）中210Pbex变化特征来确定年代［98］。

234Th半衰期为24．1d，是时间尺度为月份到季度内良好的示踪剂，在近岸上层沉积物中相对母体238U过剩，可以用来确定上层沉积物的扰动速率［99］。

14C的半衰期为5 730a，在海洋学中可以用来应用于千、万年时间尺度的研究［100］。10Be由于其较长的半衰期（151万年），在海洋学中主要用于研究深海沉积物的记录、锰结核生长速率的测定、深海钻孔岩芯及南极冰芯等［101-104］。

137Cs的时标法最早是由Krishnaswamy［95］于1971年提出来的，现已被广泛用于研究海洋、河流和湖泊沉积和冲淤过程。它主要是利用137Cs在沉积物柱状样剖面的起始值（如1948年）和最大值（如1963年）对应沉积和冲淤物浓度估算平均沉积和冲淤速率［105-106］。由137Cs与210Pbex测年估算出的结果在相同区域得到了相互佐证，证实了方法的可行性和可信度［107］。同样是来源于20世纪核试验的239，240Pu也可以应用于沉积物年代学研究，但因其繁冗的分析流程应用相对不够普及［108］。

3 结语与展望

海洋学的发展离不开同位素示踪这个强有力的工具，但是在海洋环境中同位素分析又存在着采样量大和化学前处理复杂的限制。海洋学同位素分析未来发展方向有以下几点。

（1）建立小样品量的同位素分析方法。例如GM-5-25RISØ低本底五路β计数器的应用，实现船载分析海水中234Th，同时采水量从20L减少至2～4L［23］。

（2）开发原位采样富集一体的技术，实现同时在线富集海水中多种核素。

（3）开发仪器分析技术。随着质谱技术的快速发展，能够实现用质谱来分析放射性同位素。例如半衰期短达5．7a的228Ra可以通过MC-ICP-MS分析，其检测限约达0．1fg，精密度为2%，测量时间仅为20min［109］，大大地提升了分析测量效率与精度。

（4）开发便携式船载仪器。随着海洋环境监测的需要，原位测量技术也日益显现出来，例如水下现场γ谱仪监测，该技术在欧洲国家起步较早，在我国海洋放射性的日常监测中也已经有所起步，尤其是在日本福岛核事故以后有所发展。但该技术更多地适用于海洋放射性环境的监测，对放射性同位素海洋学研究的启发（贡献）不大。

（5）开发一些新的同位素示踪剂。虽然一些核素例如210Bi、129I、32，33P、231Pa、236U已有少量报道，但是与其它核素相比较还远远不够，期望将来能对这些核素有更深一步的开发和应用，促进放射化学与海洋学的交叉研究。

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