Distribution pattern and source of 137Cs in the sediment cores from the Liao River Estuary
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摘要: 选取辽河口海岸带沉积物作为研究对象, 通过测定沉积物中137Cs比活度, 来分析沉积物中137Cs比活度、蓄积总量的分布特征及影响因素, 并基于137Cs的测年原理估算该区域的沉积速率。结果表明：辽河口海岸带表层沉积物中137Cs比活度的变化范围为(1.03 ±1.01)~(15.68±1.13)Bq/kg, 平均值为5.09±0.34Bq/kg(n=17), 变化幅度较大; 在空间上呈现出由陆地向潮滩、由西向东逐渐降低的趋势。该区域沉积物柱样中137Cs比活度的垂直分布主要呈现出单峰型、双峰型和不规则曲线的分布态势。采用137Cs起始层位法与最大峰值法计算辽河口海岸带沉积物的沉积速率, 均发现辽河口海岸带沉积物的沉积速率呈现出从北到南(从陆地到海洋)逐渐增大的趋势。沉积物中137Cs蓄积总量范围为(980±46)~(6094±92)Bq/m2, 平均值为2278±42Bq/m2, 高于研究区137Cs的全球大气沉降通量值1310Bq/m2(衰变校正到2015年); 全球大气沉降的137Cs约占该区域137Cs蓄积总量约57.5%, 表明该区域沉积物中137Cs的主要来源是全球大气直接沉降。Abstract: 137Cs activities are measured for the 17 sediment cores collected from the coastal zones of the Liao River in order to disclose the distribution patterns and geochemical behaviors of 137Cs. It is found that 137Cs activity concentrations in the surface sediments vary in a significant spatial range from 1.03±1.01 to 15.68±1.13 mBq/g around an average of 6.727±0.251 mBq/g(1σ) attributing to the changes in vegetation types. Highest 137Cs activity concentration (15.686±1.131 mBq/g) is observed in the sediment core of Z-9 where reeds predominate natural vegetation and human activity is rare. The vertical distribution pattern of 137Cs activity concentrations falls into three categories, one-peak curve, two-peak curve and irregular curve. For the two-peak curves of 137Cs activity concentration, there is a sub-peak of 137Cs activity concentration in the sediment profiles except the maximum of 137Cs. As to the irregular curves of 137Cs (LH-15, LH-18), the 137Cs activity concentrations decreases from the sub-layer to the bottom and part of the surface sediment was missing, or for another possibility bottom sediment was putting on the surface layer by anthropogenic activities Sedimentation rates are calculated with the initial 137Cs appearance value (1954) up to the maximum value (1963) of the sediment cores. The average value of sedimentation rates (0.48 to 1.63 cm/a) deduced from 137Cs maximum value seem to be lower than the rates (0.51 to 1.77 cm/a) calculated from 137Cs initial appearance. The 137Cs inventories vary from 980±46 to 6094±92 Bq/m2, with an average of 2278±42 Bq/m2. Furthermore, the average 137Cs inventories of the study are higher than the global fallout flux 1310 Bq/m2 (137Cs activity was decay corrected to 2015). This result clearly indicates that the 137Cs atmospheric precipitation is the main source of 137Cs in the region of Liao River Estuary.
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河口是流域来源物质的归宿，它既是流域和海洋交互作用的主要交汇区，又是海洋的开始；而海岸是连接陆地和海洋的桥梁[1]。由于在地表的海洋与陆地存在不连续性，使得海岸带成为陆地和海洋系统彼此连接、相互复合的地理单元，它也成为人类生存和发展关系最为密切的区域。然而，海岸带由于其自身范围的相对狭小，使其在接受陆地-海洋-大气耦合力的作用时，反应敏感性的表现十分强烈；同时海岸带也是典型的生态环境脆弱带，极容易受到人类活动和自然因素的干扰，任何物理、化学、生物因子的变化都会对海岸带生态环境带来影响[1, 2]。在过去的几十年里，在自然因素和人类活动等诸多因素的共同影响下，我国海岸带的空间结构发生了很大的变化。这不仅仅会引起河口及其附近海域的冲淤演变，还将会对河口地区的自然环境、工程设施以及生态系统等产生严重影响[3]。已有研究表明，海岸带是河流携带的陆源物质及海洋生物源物质堆积的重要场所，大约75%~90%的入海泥沙及化学物质归宿于海岸带[1]。因此，海岸带的沉积特征可以反映区域沉积环境的变化，甚至可以作为气候变化以及海平面波动的重要指示器[4]。
然而，要更加彻底地了解区域环境变化和环境污染的历史，就务必要以精确的年代学研究作为根本[5]。环境中的人工放射性同位素(如:90Sr、135Cs、137Cs、239, 240Pu等)，它们因具有不一样的特性和行为而被普遍应用于示踪近岸海域物质的水平输送、垂向输运以及沉积物的测年等[4, 6-9]。在大洋、近海以及河口等不同的海洋环境中，人工放射性同位素比活度的大小及其空间分布、悬浮颗粒物的物质来源判定及再悬浮作用、滞留时间的长短、沉积物的运移过程、河口的侵蚀和淤积过程、沉积物沉积速率的计算以及年代学定年等是地球化学主要的研究内容，已经得到广泛的应用[7-21]。
基于上述背景，本文以辽河口海岸带沉积物作为研究对象，通过人工放射性核素137Cs在辽河口海岸带沉积物中的应用，探讨分析辽河口海岸带沉积物中137Cs比活度的分布特征及蓄积总量，并根据核素137Cs的测年原理，判定研究区的现代沉积速率，并对辽河口海岸带沉积物中137Cs的来源做了初步分析。这既可以了解它们在河口海岸带沉积环境中的地球化学特征，进而反映出河口海岸带及其周围环境的状况，还可以从沉积速率角度所揭示的沉积过程来探讨流域对入海泥沙变化的响应；这对河口及近海生态环境的保护、合理开发河口及近海资源，以及人类活动对流域的响应机制等提供一定的理论科学依据。
1. 研究区概况
辽河口位于辽宁省南部，范围遍布整个辽东湾湾顶，海岸线长300km左右，从岸线至-5m的等深线处，面积大约为2224.97km2，是我国七大河口之一[22]。辽河多年平均流量为125.3m3/s，多年平均径流量为52.5×108m3，入海水量主要集中在7—9月，为39.5×108m3/a。辽河含沙量与入海沙量的多年平均值分别为0.98kg/m3、1.002×104t，最大年输沙量为1.49×104t[22]。由于1965年在西辽河支流老哈河中游修建的红山水库和1966年双台子河建闸，工程建设导致辽河的入海径流逐年减小，丰水期的冲刷作用也相对减弱。近年来，伴随着快速发展的社会经济和日益增加的人类活动，辽河口海岸带面临着入海泥沙锐减、污染物快速增加、湿地面积日趋缩小、海平面渐渐上升等资源和环境问题，这使得海岸带开发与保护两者之间的矛盾日益突出，环境资源的瓶颈效应也更加凸显。
2. 材料与方法
2.1 样品采集
本文中所用的沉积物样品主要有两部分构成，一部分采集于2012年10月，采样地点在辽宁辽河口国家级自然保护区内，选择景观类型不同(翅碱蓬滩、芦苇沼泽、水稻田)的区域，用GPS记录采样坐标，采集10个沉积物柱样(图 1，表 1)，采样深度为40~80cm，以2.5cm或5cm间隔分样；另一部分采集于2015年4月，采样地点在辽河口东岸一带及河口门外潮滩，在河口东岸采集5个沉积物柱样，沉积物柱样的深度为40~50cm，以2.5cm间隔分样；在辽河口门外潮滩使用外径为7.5cm的PVC管采集沉积物柱状样2个，柱样长度分别为125cm和140cm。将所采集的潮滩柱样带回实验室，将柱样从中间切开，从表层到深度90cm以上采用2cm间隔分样，深度90cm以下采用5cm间隔分样，而后将样品放入塑料自封袋中待测。
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图 1 辽河口柱状样取样站位Figure 1. Location map of the coring stations in the Liao River Estuary表 1 辽河口海岸带采样点站位的基本信息Table 1. The basic information of sampling sites in the Liao River Estuary编号 采样位置 取样深度/cm 景观类型 Z-3 40.90°N, 121.72°E 0~40 翅碱蓬滩 Z-8 41.06°N, 121.67°E 0~40 水稻田 Z-9 40.99°N, 121.69°E 0~40 芦苇沼泽 LH-4 41.02°N, 121.68°E 0~45 芦苇沼泽 LH-7 40.92°N, 121.73°E 0~40 芦苇沼泽 LH-8 40.94°N, 121.71°E 0~40 芦苇沼泽 LH-10 40.96°N, 121.70°E 0~90 芦苇沼泽 LH-14 40.89°N, 121.61°E 0~40 獐茅/芦苇草甸 LH-15 40.96°N, 121.81°E 0~75 翅碱蓬 LH-18 41.03°N, 121.82°E 0~80 芦苇沼泽 *DP-1 41.04°N, 121.90°E 0~50 芦苇沼泽 *DP-2 40.95°N, 121.85°E 0~50 翅碱蓬滩 *DP-3 40.97°N, 121.93°E 0~45 翅碱蓬滩 *DP-4 40.91°N, 121.89°E 0~50 芦苇沼泽 *DP-5 40.85°N, 121.89°E 0~45 芦苇沼泽 *LT-1 40.86°N, 121.80°E 0~125 潮滩 *LT-2 40.82°N, 121.81°E 0~140 潮滩 注:*表示采样年份是2015年4月，其他采集于2012年10月。 2.2 137Cs比活度的测量及137Cs总量计算
取待测样品30~70g，在60℃低温下烘干，用玛瑙研钵磨细并搅拌均匀，随后用天平(其精度为1/10000)称取20~60g的样品，放在专用的塑料杯中待测。137Cs可由γ能谱仪直接测量，测量仪器是GMX30P-A高纯Ge同轴探测器，该仪器是由美国ORTEC公司生产，将探测仪器放置在由老铅制成的铅室中。137Cs标准源物质(IAEA-327)是由加拿大贝德福海洋研究所制备的，仪器对137Cs(661 keV)的探测效率为86%；标准物质的质量为65.4 g，测试时间为72000s，标准物质137Cs比活度为653.3Bq/kg(参考时间为2015年12月10日)；而后用137Cs的661.62keV γ射线的全能峰面积来计算待测样品中137Cs的比活度。本文137Cs比活度的计算采用相对法[18, 20]，其计算公式为:
$$ {Q_x} = \frac{{{A_x}}}{{{A_0}}} \cdot \frac{{{m_0}}}{{{m_x}}} \cdot \frac{{{t_x}}}{{{t_0}}} \cdot {Q_0} $$ (1) 式(1)中: Q0、m0、t0、A0分别为标样中137Cs比活度、标样质量、计数时间和全能峰面积；Qx、mx、tx、Ax分别为待测样品中137Cs比活度、样品质量、计数时间和全能峰面积。
沉积物中137Cs的总量计算:将沉积物柱样按照一定的间隔分层以后，对每一个样品分别进行137Cs测试，之后计算出整个沉积物柱样中137Cs的总量[21]。
$$ {T_{\rm{s}}} = \sum\limits_{i = 1}^n {{C_i}} \cdot {B_i} \cdot {D_i} $$ (2) 式(2)中: Ts为沉积柱样的137Cs的总量，i为分层序号，n为分层数，Ci为第i层中137Cs的比活度(单位:Bq/kg)，Di为第i层样品所在的厚度(单位:m)，Bi为第i层的土壤容重(单位:kg/m3)。
3. 结果与讨论
3.1 137Cs在表层沉积物中的空间分布特征
本文各表层沉积物的厚度均在0~5cm处的深度范围内。从图 2a中可以看出，辽河口海岸带表层沉积物中137Cs比活度的变化范围为(1.03±1.01)~(15.68±1.13)Bq/kg，平均值为5.09±0.34Bq/kg(n=17)；柱样Z-9的表层沉积物137Cs的比活度较该研究区其他柱样高很多，达到15.68Bq/kg，而柱样Z-8的表层沉积物137Cs的比活度是最低的，仅有1.03Bq/kg。究其原因可能是它们的景观类型不同引起的，柱样Z-9的景观类型是以芦苇沼泽为主，受人类活动影响较小，或许也是沉积物的堆积区域；而柱样Z-8的景观类型却是以水稻田为主，受人类活动影响比较大，这使得柱样Z-8周围的区域沉积物中137Cs比活度较低。而对于潮滩沉积物柱样LT-1和LT-2，其表层沉积物中137Cs比活度也仅有2.36和3.16Bq/kg，低于研究区表层沉积物137Cs比活度的平均值。而从表层沉积物的空间分布(图 2b)可以看出，辽河口海岸带表层沉积物中137Cs比活度的空间差异显著，呈现出由东向西增加的趋势。137Cs比活度含量大小的空间分布差异性产生的原因可能是:一是它们的来源不同(流域输入、全球大气沉降等)所引起的；二是137Cs比活度含量的高低与沉积环境的稳定性有关，而海岸带的沉积环境自潮滩向陆地越来越稳定[17, 23]；沉积环境越趋于稳定，137Cs在表层沉积物的比活度就可能越高。有学者[8]对江苏北部潮滩表层沉积物中137Cs的空间分布研究发现，由海至陆地方向，137Cs比活度呈逐渐增加趋势，这和本文得出的结论是基本相似的。
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图 2 辽河口海岸带表层沉积物中137Cs比活度(a)及其空间分布(b)Figure 2. The activity concentration of 137Cs (a) and spatial distribution of 137Cs(b) in surface sediment of the Liao River coastal zone3.2 137Cs在辽河口海岸带沉积物中的垂直分布特征
由于辽河口地区沉积动力环境较为复杂，在理想与实际沉积环境中，沉积物中137Cs比活度的垂直分布均有一定差异性。为了能更加深入地分析辽河口海岸带各个柱样中137Cs比活度的垂直分布情况(图 3)，将本文研究区中所选用的17个柱样按照137Cs比活度的垂直分布曲线分成3类:(1)单峰型曲线:Z-3、Z-8、Z-9、LH-8、DP-1、DP-3；(2)双峰型曲线:LH-4、LH-7、LH-10、LH-14、DP-2、DP-4、DP-5、LT-1和LT-2；(3)不规则曲线:LH-15、LH-18。
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图 3 辽河口海岸带沉积物柱样中137Cs比活度的垂直分布Figure 3. Vertical distribution of 137Cs activity concentrations of the sediment cores从图 3可以看出，在137Cs比活度垂直分布呈单峰型曲线的柱样中，都有一个明显的137Cs最大峰值存在。137Cs最大蓄积峰值的范围为(3.17±0.84)~(19.37±1.02)Bq/kg，且其出现的深度为25~30cm；从表层到最大峰值出现的深度之间，137Cs比活度随深度的变化具有一定程度的相似性，其变化范围较小。有研究表明，在典型的137Cs比活度垂直分布曲线中，137Cs最大峰值所对应的时标为1963年，且1963年沉积层位中137Cs比活度的峰值也最为明显，是国内外学者公认的定年时标[13-15, 24, 25]。而对于137Cs比活度垂直分布呈双峰型曲线的柱样，虽然137Cs在各个柱样中也存在一个最大蓄积峰值，但在最大峰值以上的深度范围内却又出现一个次级峰值(图 3)，该次级峰值出现的深度范围为5~54cm，深度变化的幅度相对较大。137Cs次级峰值产生的原因:一是该区域可能受到1986年切尔诺贝利核事故的影响，使得该区域沉积物中出现137Cs的次级峰值。有学者对切尔诺贝利核事故后苏州的环境介质样品中放射性铯含量做了检测，发现雪水中的137Cs明显高于同年雨水和地表水，而核事故发生三年和五年后雪水分别约为雨水的17倍和7倍，因此可以看出切尔诺贝利核事故造成的影响是全球性的[26]。还有部分学者对其他地区(东海、云南洱海、渤海等)的沉积物研究发现，沉积物柱样中137Cs次级峰值产生的原因也与1986年的切尔诺贝利核事故有关[5, 13-15]。二是该区域的沉积环境较为稳定，有大量的陆源物质供给，而供给的陆源物质中也含有137Cs，这会导致沉积物中137Cs次级峰值的产生。三是河口地区水动力环境条件较为复杂，当137Cs最大峰值出现时，其表层沉积物在一定深度范围内可能会发生侵蚀或者混合作用(新老沉积物发生混合作用)，导致137Cs也在一定范围内产生迁移扩散，从而形成了一个137Cs次级峰值。
对于137Cs比活度垂直分布呈不规则曲线的柱样LH-15和LH-18，其137Cs最大峰值出现在表层和次表层。有研究表明:在河口、盐沼等区域，若沉积物中有机质含量较高时，137Cs就有可能富集在有机质中[27, 28]，这会极大地增加沉积物中137Cs的蓄积峰向表层迁移的可能性。也有可能是137Cs最大峰值所在层位深度以上的部分被侵蚀了或者自1960s以来的沉积速率极低，这都会造成表层或者次表层137Cs的蓄积峰值较大。再者，辽河口地区正在大面积的开发中，人工修建的养鱼养蟹池，挖掘出的深层沉积物堆积于河口沿岸表层，这也是表层出现137Cs蓄积峰值的原因之一。在我国海岸带的其他地区(渤海独流减河堤后盐沼、长江口外侧海区等)也有这类137Cs的分布曲线出现[17, 29]。此外，沉积物柱样LH-15和LH-18中137Cs比活度的垂直分布在深度35~40cm处出现断层，这表明在这两个沉积物柱样的附近区域，其沉积过程是不连续的。这可能是因为在该区域的沉积过程中，流域内物源供给、气候条件及水动力环境的改变使得该区域发生侵蚀，从而使得该柱样中137Cs比活度的垂直分布在35~40cm处出现断层；也可能是受到其他物理、化学过程或者生物扰动作用的影响，使得137Cs在沉积物中发生迁移后出现断层。
3.3 辽河口海岸带沉积物沉积速率的计算
本文采用137Cs时标定年法计算该区域的沉积速率时，对137Cs在水体中的停留时间以及扰动层的厚度忽略不计。本文采用不同时标(1954年的起始层位，1963年的最大峰值层位和采样时间2012(2015))来计算该区域的沉积速率(表 2)。由表 2可以看出辽河口海岸带沉积物的沉积速率按照137Cs起始层位法(1954—2012、1954—2015)计算得到的沉积速率范围为0.56~1.77cm/a，平均值约为0.80cm/a；而采用137Cs最大峰值法(1963—2012、1963—2015)计算所得结果范围为0.48~1.63cm/a，平均值约为0.70cm/a。除柱样LH-14、DP-4外，其余柱样采用137Cs起始层位法得到的沉积速率均大于137Cs最大峰值法所得的结果。这主要是因为:137Cs比活度在实验室测量时，由于137Cs最大峰值层位的放射性比活度比较大，很容易测出137Cs最大峰值层位；而起始层位137Cs的放射性比活度相对较低，要准确地测出137Cs的起始层位有一定的难度，且起始层位的误差也比最大峰值的层位要大；其次，137Cs在海水中绝大多数是以离子态的形式存在，具有一定的溶解度；由于潮流和波浪扰动作用的存在，137Cs解吸作用也较为明显，这会导致137Cs的重新分布和再迁移，这必然会引起沉积物中的137Cs出现在比预期深度更深的层位中[27, 28, 30]；但也有研究发现这种影响只是会稍微加宽沉积物柱样中137Cs比活度的最大蓄积峰的形状，而137Cs蓄积峰值的最大层位深度却不会改变[12-15]。另外，海岸带沉积环境复杂，除受水动力作用及生物扰动作用外，也受到自然因素(如台风、风暴潮等)和人类活动(如围填海、修建大坝、开垦油田等)的共同影响，这使得河口沿岸的产沙环境发生明显变化，从而改变了原有的自然沉积环境。由于自然与人类活动的双重影响，导致区域沉积环境发生变化，这也可能是该区域沉积速率存在差异的一个原因。本文沉积速率的研究结果与宋云香等[31]采用210Pb估算辽河口北部的现代沉积速率(0.75~2.4cm/a)的结果较为一致；李建芬等[29]采用210Pbexc、137Cs的放射性强度及蓄积总量等对渤海湾西岸潮间带上部与堤后盐沼区现代沉积速率做了研究，也发现渤海湾西岸的现代沉积速率从东向西(由海向陆)呈现出逐渐减小的趋势。此外，辽河口淤积的沉积物主要是辽河水系携带的泥沙通过沿岸流输运而来，进入河口的泥沙随着流速的逐渐降低，一部分堆积在河口浅滩外，其余均在沿岸流的搬运下，由东向西运移，这也会增加辽东湾顶西部的泥沙浓度[17, 32]。这再次证明了本文采用137Cs计算辽河口海岸带沉积物沉积速率结果(从南到北，由潮滩向浅水区沉积速率由大变小)的正确性。
表 2 选用137Cs的不同时标得到的沉积速率(单位:cm/a)Table 2. The sedimentation rates derived from 1954 and 1963 marker horizons in the sediment cores柱样名称 起始层位法
(1954—2012)最大峰值法
(1963—2012)柱样名称 起始层位法
(1954—2012)最大峰值法
(1963—2012)Z-3 0.59 0.5 DP-1* 0.56 0.48 Z-8 0.51 0.5 DP-2* 0.56 0.58 Z-9 0.51 0.5 DP-3* 0.65 0.48 LH-4 0.68 0.6 DP-4* 0.56 0.58 LH-7 0.64 0.55 DP-5* 0.65 0.53 LH-8 0.59 0.6 LT-1* 1.69 1.63 LH-10 1.19 0.65 LT-2* 1.77 1.59 LH-14 0.68 0.7 注:*表示该柱样的采样时间是2015年。 3.4 辽河口海岸带沉积物中137Cs蓄积总量的分布特征及137Cs来源分析
从图 4a可以看出，辽河口海岸带沉积物中137Cs蓄积总量范围为(980±46)~(6094±92)Bq/m2，平均值为2278±42Bq/m2，高于辽东湾地区137Cs大气沉降值1310Bq/m2(衰变校正到2015年)[33]。从图 4a还可以看出，4个柱样Z-3、Z-8、DP-3和DP-5的137Cs蓄积总量低于大气直接沉降通量值，这可能是该区域周围发生侵蚀造成的，或者是流域带来的物质中不含137Cs；而其余柱样的137Cs蓄积总量均高于大气沉降通量值，说明流域携带的物质在此处发生堆积，并且携带的物质中很有可能含有137Cs。从该区域沉积物中137Cs蓄积总量的空间分布图(图 4b)上可以看出，研究区沉积物中137Cs的蓄积总量最大、最小值分别出现在柱样Z-9、Z-8的附近区域，这主要是因为这两个区域的景观类型不同，Z-9是以芦苇沼泽为主，人类活动较少；而Z-8却是以水稻田为主，主要是受人类活动影响比较大而导致的。总体上，该区域137Cs的蓄积总量呈现出从北向南(图 4b)、从东到西的增加趋势，这和该区域的沉积速率呈现出相同的变化趋势。由于辽河口西部沉积条件优于东部，且辽河水系携带的泥沙又受到潮波的影响主要沉积在大凌河与双台子河之间[32]，这使得辽河口海岸带沉积物中137Cs的蓄积总量也呈现出从东向西逐渐增加的趋势。从图 4b中还可以看出，辽河口西岸与潮滩的137Cs蓄积总量大于辽河口东岸的137Cs蓄积总量，而该区域的沉积速率却是潮滩远大于河口两岸的沉积速率。该区域137Cs蓄积总量的这种空间差异性主要是由于受到潮波的影响，使得河口西岸的137Cs蓄积总量远大于河口东岸；再者，有研究表明近30年来辽河口地区耕地面积增加的区域主要集中在东岸[34]，这说明人类活动对东岸的影响程度要大于西岸。自然因素和人类活动共同影响了该区域沉积物中137Cs蓄积总量及其沉积速率的空间变化趋势。
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图 4 辽河口海岸带沉积物中137Cs蓄积总量(a)及其空间分布趋势(b) (单位:Bq/m2)Figure 4. 137Cs inventories (a) and spatial distribution of the 137Cs inventories (b) in the Liao River Estuary由于该区域沉积物中137Cs的蓄积总量(平均值为2278±42Bq/m2)高于全球大气直接沉降值(1310Bq/m2)；全球大气沉降来源的137Cs约占该区域137Cs蓄积总量的57.5%，这表明该区域沉积物中放射性同位素137Cs的主要来源是全球大气直接沉降，此外还有流域输入带来的一部分。另外，该区域的现代沉积作用比较活跃，且现代沉积作用的沉积物来源是以流域输沙水平搬运为主。
4. 结论
(1) 辽河口海岸带表层沉积物(0~5cm)中137Cs比活度的变化范围为(1.03±1.01)~(15.68±1.13)Bq/kg，平均值为5.09±0.34Bq/kg(n=17)；研究区表层沉积物中137Cs比活度总体上呈现出由潮滩向陆、由东向西逐渐增加的趋势。
(2) 在辽河口海岸带沉积物中137Cs比活度的垂直分布呈现出单峰型曲线的柱样中，均存在一个明显的137Cs最大峰值；而对于137Cs比活度的垂直分布呈双峰型曲线的柱样，虽然137Cs比活度在柱样中也存在一个最大峰值，但在137Cs最大峰值以上的深度处却又出现一个次级峰值，该次级峰值的出现可能是受到1986年切尔诺贝利核事故的影响。
(3) 按照137Cs起始层位法计算辽河口海岸带沉积物的沉积速率，所得结果的平均值约为0.80cm/a；采用137Cs最大峰值法所得结果的平均值约为0.70cm/a；该区域大部分沉积物柱样采用137Cs起始层位法测出的沉积速率都大于使用137Cs最大峰值法计算得到的结果。该区域沉积物的沉积速率总体上呈现出从北到南，也就是从陆地到海洋逐渐增加的趋势。
(4) 沉积物中137Cs蓄积总量范围为(980±46)~(6094±92)Bq/m2，平均值为2278±42Bq/m2；而本区域137Cs大气直接沉降值为1310Bq/m2(衰变校正到2015年)，137Cs大气直接沉降通量占该区域137Cs蓄积总量的57.5%左右，这说明研究区沉积物中137Cs的来源是以全球大气直接沉降为主。
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图 1 辽河口柱状样取样站位
Figure 1. Location map of the coring stations in the Liao River Estuary
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图 2 辽河口海岸带表层沉积物中137Cs比活度(a)及其空间分布(b)
Figure 2. The activity concentration of 137Cs (a) and spatial distribution of 137Cs(b) in surface sediment of the Liao River coastal zone
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图 3 辽河口海岸带沉积物柱样中137Cs比活度的垂直分布
Figure 3. Vertical distribution of 137Cs activity concentrations of the sediment cores
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图 4 辽河口海岸带沉积物中137Cs蓄积总量(a)及其空间分布趋势(b) (单位:Bq/m2)
Figure 4. 137Cs inventories (a) and spatial distribution of the 137Cs inventories (b) in the Liao River Estuary
表 1 辽河口海岸带采样点站位的基本信息
Table 1 The basic information of sampling sites in the Liao River Estuary
编号 采样位置 取样深度/cm 景观类型 Z-3 40.90°N, 121.72°E 0~40 翅碱蓬滩 Z-8 41.06°N, 121.67°E 0~40 水稻田 Z-9 40.99°N, 121.69°E 0~40 芦苇沼泽 LH-4 41.02°N, 121.68°E 0~45 芦苇沼泽 LH-7 40.92°N, 121.73°E 0~40 芦苇沼泽 LH-8 40.94°N, 121.71°E 0~40 芦苇沼泽 LH-10 40.96°N, 121.70°E 0~90 芦苇沼泽 LH-14 40.89°N, 121.61°E 0~40 獐茅/芦苇草甸 LH-15 40.96°N, 121.81°E 0~75 翅碱蓬 LH-18 41.03°N, 121.82°E 0~80 芦苇沼泽 *DP-1 41.04°N, 121.90°E 0~50 芦苇沼泽 *DP-2 40.95°N, 121.85°E 0~50 翅碱蓬滩 *DP-3 40.97°N, 121.93°E 0~45 翅碱蓬滩 *DP-4 40.91°N, 121.89°E 0~50 芦苇沼泽 *DP-5 40.85°N, 121.89°E 0~45 芦苇沼泽 *LT-1 40.86°N, 121.80°E 0~125 潮滩 *LT-2 40.82°N, 121.81°E 0~140 潮滩 注:*表示采样年份是2015年4月，其他采集于2012年10月。 
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表 2 选用137Cs的不同时标得到的沉积速率(单位:cm/a)
Table 2 The sedimentation rates derived from 1954 and 1963 marker horizons in the sediment cores
柱样名称 起始层位法
(1954—2012)最大峰值法
(1963—2012)柱样名称 起始层位法
(1954—2012)最大峰值法
(1963—2012)Z-3 0.59 0.5 DP-1* 0.56 0.48 Z-8 0.51 0.5 DP-2* 0.56 0.58 Z-9 0.51 0.5 DP-3* 0.65 0.48 LH-4 0.68 0.6 DP-4* 0.56 0.58 LH-7 0.64 0.55 DP-5* 0.65 0.53 LH-8 0.59 0.6 LT-1* 1.69 1.63 LH-10 1.19 0.65 LT-2* 1.77 1.59 LH-14 0.68 0.7 注:*表示该柱样的采样时间是2015年。
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