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234Th、21OPo和210Pb均为颗粒活性核素，已被广泛应用于海洋颗粒物及其所携带生源要素的循环与输出的研究。本论文以西北冰洋的234Th-238U不平衡，热带与亚热带北太平洋的210Po-210Pb不平衡为对象，开展海洋颗粒动力学方面的研究。得到如下结果与认识：
(1)基于234Th/238U不平衡获得西北冰洋颗粒有机碳输出通量的空间分布特征。西北冰洋大部分研究站位上层水柱中总234Th相对于母体238U呈亏损状态，表明研究海域存在颗粒物清除、迁出作用，西北冰洋颗粒动力学特征仍显活跃。234TH迁出通量和颗粒有机碳输出通量由陆架区向深海盆地呈减少态势，而234Th停留时间呈现增加趋势，表明西北冰洋陆架区颗粒物的清除、迁出过程比深海盆地来得活跃。陆架区和深海盆地颗粒有机碳从真光层输出的通量分别介于1.6～27.5 mmol/m2/d和1.8～14.4 mmol/m2/d之间，由此得到陆架区和深海盆地的ThE比值(颗粒有机碳输出通量与初级生产力之比值，用于评估生物泵运转效率)分别为0.20和0.46，均高于中、低纬度海域的相应值(0.02～0.10)，证实西北冰洋海域具有较高的生物泵运转效率。
(2)基于234Th揭示出冰碛颗粒物在西北冰洋元素再分布过程中所起的重要作用。在波弗特海北部陆坡Northwind海岭处观察到钍同位素分布的异常特征，其表现为子体234Th过剩于母体238U。提出近岸冰碛颗粒物的水平输运以及其后的海冰融化和颗粒物的释放是导致这些异常特征的主要机制。因此，冰碛颗粒物对于西北冰洋污染物的再分布以及陆源物质向深海盆地的输运起着重要作用，波弗特海北部陆坡Northwind海岭附近海域可能是陆源入海颗粒物的一个重要“汇”区。
(3)基于210Po/210Pb不平衡揭示出东北太平洋水柱中210Po、210Pb在由溶解态向颗粒态清除的过程中发生明显的分馏。在所有研究站位，210Po相对于母体210Pb都是亏损的，说明二者地球化学循环路径不同，210Po更容易从水体中清除、迁出。上层水体(<100 m)中二者的分馏因子平均为5.64，最大值出现在表层，近底层水体分馏因子比中层水体稍大。表明在由溶解态向颗粒态清除的过程中，210Po和210Pb发生明显的分馏。
(4)基于210Po/210Pb不平衡计算水柱中210Po的停留时间和迁出通量，证实近底边界层存在加强的颗粒物清除与迁出作用，并获得研究海域POC的输出通量。近底边界层水体溶解态210Po的平均停留时间为0.28 a，略长于表层水中的停留时间(0.17 a)。由210Po迁出通量估算得到研究海域POC输出通量为2.65～4.35 mmol/d，和前人的研究结果相接近。
(5)揭示出北太平洋各相态210Po、210Pb比活度及二者之间分馏因子的纬向分布特征，进而探讨其影响因子。在研究海域，除个别站位(DY6、DY9)外，210Po相对210Pb都是亏损的，210Pb在所有站位相对于226Ra均过剩。在固-液分配过程中，由清除速率常数方法计算得到的210Po、210Pb之间的平均分馏因子为4.26，证明210Po、210Pb在清除过程中发生了明显的分馏。且分馏因子随PN浓度的增加呈现增加的趋势，说明含氮组分可能对210Po、210Pb之间的分馏有一定的影响。