环境与辐射(第四章-放射性核素陆地和水生食物链转移)课件.ppt

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1、环境与辐射第四章：放射性核素陆地和第四章：放射性核素陆地和 水生食物链转移水生食物链转移4/10/20231ER Origin-Radon第四章放射性核素陆地和水生食物链转移第一节陆地食物链模式第二节水生食物链转移第三节模式的不确定度参考文献 4/10/20232ER Origin-Radon前言前言 为了通用的目的，本章中描述的模式和预置参数或明或暗的考虑了下述10个过程:(a)干或湿沉降过程；(b)植物表面的截留（interception）和滞留(retention)；(c)向植物可食部分的转移（translocation）;(d)沉降后在植物和土壤表面的滞留；(e)根部吸收；(f)土壤粒

2、子在植物表面的粘留；(g)人或草食动物从表层土壤的直接摄入；(h)土壤、空气、水和植物中放射性核素向牛奶和草食动物肉的转移；(i)地表水放射性核素通过喷灌（sprayirrigation）向陆地系统的转移;(j)地表水放射性核素向水底沉积物和水生物转移。4/10/20233ER Origin-Radon第一节 陆地食物链模式 下式可用于放射性核素长期释放情况下，计算由于直接污染导致的核素i在叶子上和叶子内的核素比活度Cv,i,l:（41）70页4/10/20234ER Origin-Radon Cv,i,2=Fv Csi （4-2）71页 式中:Cv,i,2 是物中的核素I的比活度，对动物饲料

3、用干重浓 度，对人消费的新鲜蔬菜用鲜重浓度（Bq/kg）。Fv 是单位质量作物可食部分从土壤摄取的核素i的比 活度与其土壤中比活度之比（Bq/kg作物/Bq/kg干土壤）。Cs,i 是干土壤中核素i的比活度（Bq/kg）。第一节 陆地食物链模式 从土壤和粘着在植物上的土壤中摄取途径的从土壤和粘着在植物上的土壤中摄取途径的核素比活度核素比活度4/10/20236ER Origin-Radon(43）71页式中Cs,i 是干土壤中核素i的比活度（Bq/kg）EiT是根区土壤放射性浓度有效衰减率常数（d1），Ei，Tis；s是放射性衰变之外沉积在根区土壤中放射性核素浓度的衰减率常数（d1）；tb是放

4、射性物资排放的持续时间（d）；r 是有效根区土壤的标化表面密度（kg/m2干土）。公式（43）计算的是总沉积，并且忽略了根部吸收的部分。第一节 陆地食物链模式 iCs,i 的定义的定义4/10/20237ER Origin-Radon在消费时植物中核素在消费时植物中核素i的总比活度的总比活度：Cv,i=(Cv,i,1+Cv,i,2)exp(ith)（44）71页 式中Cv,i 是消费时植物中核素I的比活度，对动物饲料用 干重浓度，对人消费的新鲜蔬菜用鲜重浓度 （Bq/kg）；i 是核素i的放射性衰变常数（d1）；th 是从收获到消费食物的延滞时间（d）。第一节 陆地食物链模式 4/10/202

5、38ER Origin-Radon 动物饲料中核素动物饲料中核素i比活度的计算比活度的计算：Ca,i=fpCv,i+(1-fp)Cp,i （46）75页 式中：Ca,i 是核素i在动物饲料中的比活度（Bq/kg，干重）；Cv,i 是核素i在牧草中的比活度（Bq/kg干重）；用公式（41）（44）计算，th 0。Cp,i 是核素i在储存饲料中的浓度（Bq/kg干重）；用公式（41）（44）计算，并以Cp,i代Cv,i,th=90 d带入。.fp 是一年中以鲜牧草喂养动物的时间份额。第一节 陆地食物链模式 4/10/202310ER Origin-Radon 牛奶中核素牛奶中核素i比活度的计算比活

6、度的计算：Cm,i=Fm(Ca,iQm+Cw,iQw)exp(litm)（47）75页式中Cm,i 是牛奶中核素i的比活度（Bq/L）；Fm 是平衡时每天从每升牛奶摄入的核素份额（d/L）;Ca,i 是动物饲料中核素i的比活度（Bq/kg干重）；Cw,i 是水中核素i的比活度（Bq/m3）；Qm 是动物每天吃的饲料量（kg/d，干重）,见表6；Qw 是动物每天饮水量（m3/d）,见表6；i 是核素i的放射性衰变常数（d-1）;tm 是从牛奶采集到人消费的平均时间（对鲜牛奶假定为1天），见表2。第一节 陆地食物链模式 4/10/202311ER Origin-RadonModels and Co

7、mputer CodesDefinition Model:A model is any representation of reality,it can be physical(soil column)or mathematical(equation).Or A model is an equation or series of equations or expressions that describe some process of interest.Computer modelComputer model is not a model at all but simply a transl

8、ation into computer language,code,of an existing mathematical model,equation,or group of equations.OrA computer code,or program,is a representation in computer language of some model.4/10/202313ER Origin-RadonGood day4/10/202315ER Origin-Radon4/10/202316ER Origin-Radon表41植物表面质量截留因子和环境清除速率的保守值4参数预置值a

9、1叶类植物的质量截留因子（干重）3m2/kga2食用作物的质量截留因子（湿重）0.3m2/kgw植物表面的环境清除速率0.05d-1第一节 陆地食物链模式 4/10/202318ER Origin-Radon4/10/202319ER Origin-Radon表42作物与土壤的暴露期和延滞时间(4)参数te(1)te(2)th(1)th(2)th(3)tbtmtf时 间（d）3060090141.1x104120te(1)用于草类。te(2)用于食用作物。th(1)用于叶类。th(2)用于储存饲料。th(3)用于食用作物。tb指30天暴露期。tm是从收获牧草至人消费牛奶的平均时间。Tf是从屠宰

10、至人消费肉之间的平均时间。第一节 陆地食物链模式 4/10/202320ER Origin-Radon表43有效表层土壤密度6 根部深度有效表层土壤密度，r（kg/m2干重）泥土其它土壤牧草：010cm50130其它作物：020cm100260第一节 陆地食物链模式 4/10/202321ER Origin-Radon表44筛选目的用的损失速率常数s的预置值4核素s(d-1)阴离子（如TcO4-1,Cl-1和I-1等）0.0014Sr和Cs0.00014其他核素（包括非阴离子Tc和I）0第一节 陆地食物链模式 4/10/202322ER Origin-Radon第一节 陆地食物链模式 4/10

11、/202324ER Origin-RadonFv,1=(Bq kg-1植物干重)/(Bq kg-1土壤干重)。Fv,2=(Bq kg-1植物鲜重)/(Bq kg-1土壤湿重)。见氚和碳的模式。Cs从土壤到植物的转移明显受生态类型的影响。对于pH低于4的土壤，高原和热带生态系统，Fv,1 20，Fv,2 0.3。小动物（羊）的值高于大牲畜的值，Fm(Cs)=0.1,Ff(Cs)=0.3,Fm(I)=0.5。abcde第一节 陆地食物链模式 4/10/202325ER Origin-Radon 主宰因子Bp变化的最重要因素是生物的级别（trophic level of organism）。其它因素包括:(a)悬浮沉积物的浓度；(c)水体的化学组成；(d)所排放核素的化学状态；(e)水生物的特性。第二节水生食物链转移4/10/202326ER Origin-Radon表47 各种元素的生物积累因子Bpa 第二节水生食物链转移4/10/202328ER Origin-Radona.数值来自参考文献2，13;b.氚和碳的模式在文献6附录III专门讨论。第二节水生食物链转移4/10/202329ER Origin-Radon