Plutonium in the Laurentian Great Lakes: comparison of surface waters
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Description
Studies of fallout 239Pu in Lake Michigan, which is essentially a closed system, have demonstrated that only about 3% of the estimated cumulative deposition is retained in the water column, and that winter mixing results in a homogeneous distribution of radionuclides in the water column by spring. We have assumed that similar mixing behaviour occurs in the other Great Lakes as well, and have obtained surface water and plankton samples during the spring of 1973 from all five Great Lakes. The range of 239Pu concentrations over the five lakes was remarkably narrow in view of the diverse area-to-volume ratios and outflow characteristics of the lakes. The average 239Pu concentrations were ca. 0.6 fCi/l in Lakes Superior, Michigan and Huron, and ca. 0.2 fCi/l in Lakes Erie and Ontario. The most rapid removal of both 239Pu and the chemically dissimilar 137Cs appears to occur in the shallow and eutrophic West Basin of Lake Erie. A consistent relationship between the plutonium concentration in water and that in plankton has been observed in all five Great Lakes, and this suggests that equilibrium exists between aqueous and sorbed plutonium. The concentration of 239Pu in the epilimnion of Lake Michigan is depleted rapidly during early summer but returns to nearly its previous level by the following spring. These results suggest that biological processes are significant factors in determining the turnover time for 239Pu in Great Lakes waters. (orig.)
Abstract (German)
Untersuchungen des 239Pu-Fallout im Michigansee, bei dem es sich im wesentlichen um ein geschlossenes System handelt, haben gezeigt, dass nur etwa 3% der geschaetzten kumulativen Ablagerung in der Wassersaeule zurueckgehalten werden, und dass die winterliche Vermischung zu einer homogenen Verteilung der Radionuklide in der Wassersaeule im Fruehjahr fuehrt. Unter der Annahme, dass die anderen grossen Seen ein aehnliches Mischungsverhalten zeigen, wurden im Fruehjahr 1973 von allen fuenf Seen Oberflaechenwasser- und Planktonproben entnommen. Die Werte fuer die 239Pu-Konzentrationen der fuenf Seen lagen in Anbetracht ihrer unterschiedlichen Flaeche-Volumen-Verhaeltnisse und Abflusscharakteristiken erstaunlich nahe beieinander. Die mittleren 239Pu-Konzentrationen lagen im Oberen, Michigan- und Huronsee bei etwa 0,6 fCi/l und im Erie- und Ontariosee bei etwa 0,2 fCi/l. Anscheinend werden 239Pu und das chemisch nicht verwandte 137Cs im flachen und entrophen westlichen Becken des Eriesees am schnellsten abgebaut. In allen fuenf Seen wurde eine konsistente Beziehung zwischen der Plutoniumkonzentration in Wasser und Plankton festgestellt, was vermuten laesst, dass zwischen waessrigem und absorbiertem Plutonium ein Gleichgewichtszustand besteht. Die 239Pu-Konzentration im Epilimnion des Michigansees wird im Fruehsommer rasch abgebaut, erreicht jedoch im folgenden Fruehjahr nahezu wieder ihren frueheren Wert. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass biologische Prozesse bei der Bestimmung der Turnover-Zeit fuer 239Pu in den Grossen Seen eine signifikante Rolle spielen. (orig.)Additional details
Identifiers
Publishing Information
- Journal Title
- SIL Proceedings, 1922-2010
- Journal Volume
- 19
- Journal Issue
- 1
- Series
- Verh. Int. Ver. Theor. Angew. Limnol.
- Journal Page Range
- 317-322
- ISSN
- 0368-0770
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 7268244
- Subject category
- S58: GEOSCIENCES;
- Descriptors DEI
- CESIUM 137; COMPARATIVE EVALUATIONS; FALLOUT; GREAT LAKES; HYDROLOGY; ISOTOPE RATIO; PLANKTON; PLUTONIUM 239; RADIOACTIVITY; RADIONUCLIDE KINETICS; SEASONAL VARIATIONS; STRONTIUM 90; SURFACE WATERS
- Descriptors DEC
- ACTINIDE NUCLEI; ALPHA DECAY RADIOISOTOPES; BETA DECAY RADIOISOTOPES; BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES; CESIUM ISOTOPES; EVEN-EVEN NUCLEI; EVEN-ODD NUCLEI; HEAVY NUCLEI; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; ISOTOPES; KINETICS; LAKES; NUCLEI; ODD-EVEN NUCLEI; PLUTONIUM ISOTOPES; RADIOISOTOPES; STRONTIUM ISOTOPES; VARIATIONS; YEARS LIVING RADIOISOTOPES
Optional Information
- Notes
- 1 fig.; 4 tabs.; 11 refs.; Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent