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第1章 地球的圈层结构与元素丰度1

1.1 地球的圈层结构1

1.1.1 大气圈1

1.1.2 水圈7

1.1.3 生物圈9

1.1.4 岩石圈12

1.2 海洋12

1.2.1 大洋、大洋水团与大洋环流13

1.2.2 边缘海、陆间海和内陆海14

1.2.3 海底地形16

1.2.4 海湾17

1.2.5 沿岸海域18

1.2.6 河口18

1.2.7 中国边缘海18

1.3 地球元素丰度19

1.3.1 元素丰度表示方法与元素丰度体系19

1.3.2 地球元素丰度20

1.3.3 地球元素丰度的主要变化规律26

1.3.4 元素在地壳各类岩石中的丰度26

1.3.5 常量元素、微量元素与痕量元素28

1.4 海洋环境各种介质的元素组成28

1.4.1 海水的主要溶解组分含量29

1.4.2 海洋生物物质的化学成分32

1.4.3 海洋沉积物的元素组成41

第2章 环境中的稳定同位素与放射性核素45

2.1 同位素丰度与同位素效应45

2.1.1 核素与同位素45

2.1.2 同位素丰度46

2.1.3 同位素效应50

2.1.4 同位素分馏51

2.1.5 同位素丰度的δ值定义与稳定同位素标准52

2.2 放射性原子核的衰变58

2.2.1 原子核衰变的基本规律与放射性活度单位58

2.2.2 原子核的级连衰变61

2.2.3 放射性衰变平衡64

2.3 环境中的放射性核素67

2.3.1 原生放射性核素68

2.3.2 宇宙射线产生的放射性核素74

2.3.3 环境中的人工放射性核素75

2.3.4 常用放射性核素的比活度79

第3章 海洋中的天然放射系核素81

3.1 海洋中的铀同位素82

3.1.1 海洋中铀的输入与迁出82

3.1.2 大洋水中的铀同位素83

3.1.3 边缘海与沿岸海域水体的铀同位素87

3.1.4 河口水体的铀同位素87

3.1.5 中国边缘海水体的铀浓度90

3.1.6 中国沿岸海域水体的天然放射性核素91

3.2 海洋中的钍同位素和231Pa93

3.2.1 海洋中钍同位素与231Pa的来源与迁出93

3.2.2 大洋水中的232Th、230Th和231Pa分布94

3.2.3 海洋中的234Th及其示踪的颗粒动力学97

3.3 海洋中的镭同位素106

3.3.1 海洋中镭同位素的来源106

3.3.2 大洋水中的226Ra107

3.3.3 大洋水中的228Ra114

3.3.4 边缘海和沿岸海域的226Ra和228Ra117

3.3.5 海湾与河口水体中的镭同位素118

3.3.6 海洋中的223Ra和224Ra及其示踪的海洋混合121

3.3.7 用镭同位素估算水体年龄122

3.3.8 中国海的镭同位素126

3.4 海洋中的210Pb和210Po129

3.4.1 海洋中210Pb和210Po的来源129

3.4.2 大洋表层水中的210Pb和210Po131

3.4.3 大洋水中210Pb和210Po的垂直分布133

3.4.4 210Pb/226Ra不平衡示踪的水体颗粒动力学134

3.4.5 210Po/210Pb不平衡示踪的水体颗粒动力学138

3.5 海洋中的气体放射性核素222Rn142

3.5.1 大洋水中222Rn的垂直分布142

3.5.2 近岸海域水体的222Rn分布144

第4章 海洋中的人工与宇生放射性核素147

4.1 海洋中人工放射性核素的来源147

4.1.1 核试验148

4.1.2 核事故151

4.1.3 核工厂与核电站正常运行排放152

4.1.4 海洋人工放射性核素的其他来源154

4.1.5 不同源的137Cs/90Sr和240Pu/239Pu活度比156

4.1.6 海洋中人工放射性核素的归宿157

4.2 海洋中宇生放射性核素的一些综合特征157

4.2.1 宇生放射性核素的产生158

4.2.2 大气沉降的宇生放射性核素的变化特征158

4.2.3 应用宇生放射性核素的大气科学与海洋学研究举例162

4.3 海洋中的90Sr和137Cs164

4.3.1 海洋中90Sr和137Cs的贮量与含量水平165

4.3.2 海洋中90Sr和137Cs的水平分布167

4.3.3 海洋90Sr和137Cs的垂直分布168

4.3.4 海洋中90Sr和137Cs浓度的时间变化170

4.3.5 典型海域水体中的90Sr和137Cs173

4.4 海洋中的钚同位素177

4.4.1 海洋中钚同位素的来源177

4.4.2 海洋中钚同位素的贮量与浓度水平179

4.4.3 大洋水中钚同位素的分布181

4.4.4 海洋中钚同位素含量水平随时间变化183

4.4.5 一些典型海域水体中的钚同位素分布184

4.5 海洋中的3H188

4.5.1 海水中氚的来源及其变化188

4.5.2 大洋水中3H的分布190

4.5.3 典型水体的3H193

4.5.4 3H-3He方法计算水体的年龄196

4.5.5 3H示踪的太平洋赤道流系的水体交换197

4.6 海洋中的14C198

4.6.1 海洋中14C的来源198

4.6.2 大洋水中14C的水平分布200

4.6.3 大洋水中14C的垂直分布202

4.6.4 大洋水中14C浓度水平随时间的变化206

4.6.5 14C测定的海水年龄206

4.6.6 14C示踪的海洋有机地球化学207

4.6.7 全球碳循环与14C207

4.7 海洋中的32Si210

4.7.1 海洋中32Si的来源及其变化211

4.7.2 地球各贮库中32Si的含量水平和各大洋32Si贮量213

4.7.3 大洋水32Si的垂直分布217

4.7.4 32Si示踪的水体混合218

4.7.5 32Si和硅的生物地球化学220

第5章 海洋中的氢氧碳氮同位素221

5.1 海洋中的D和18O221

5.1.1 降水中的D和18O221

5.1.2 自然界各储圈的氢氧同位素组成227

5.1.3 影响海水中氢氧同位素组成的其他因素228

5.1.4 大洋水中的D和18O229

5.1.5 典型水体的D和18O235

5.2 海洋中的碳同位素240

5.2.1 自然界各储库的碳同位素组成241

5.2.2 海洋生物的碳同位素组成242

5.2.3 海洋溶解有机碳和颗粒有机碳的同位素组成244

5.2.4 海洋溶解无机碳的同位素组成245

5.2.5 稳定同位素方法研究动物的食物构成250

5.3 海洋中的氮同位素254

5.3.1 自然界中各储库的氮同位素组成254

5.3.2 海洋中的氮收支与同位素组成（Montoya,2007）256

5.3.3 海洋溶解无机氮的同位素组成257

5.3.4 一些海域硝酸盐的氮同位素组成258

5.3.5 海洋颗粒物中的δ15N260

5.3.6 典型海区颗粒物氮同位素组成264

5.3.7 海洋生物氮同位素组成与营养位计算267

参考文献271