内蒙古河套平原地下水中放射性核素（U系和Th系）的水文地球化学特征

发布时间：2018-03-05 01:21

  本文选题：盆地地下水　切入点：铀　出处：《中国地质大学(北京)》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：由于放射性核素具有致癌、致畸等危害,天然地下水中的放射性核素(U、Ra、Rn)对人类健康的风险越来越受到重视。在中国北方,地下水作为重要的饮用水源,对该类地下水中放射性核素的研究尤为重要。本论文选择内蒙古河套盆地作为研究对象,深入研究了河套盆地地下水中放射性核素分布规律,探讨了放射性核素在地下水中的水文地球化学过程,具有重要的理论和实际意义。论文取得的主要认识如下。(1)研究区40.3%的地下水样品中的U含量超过了WHO要求的30μg/L建议指导线。这些U含量超标的水样主要集中在山前洪积扇区和部分运移过渡区。45%水样中Rn的活度超出美国环境保护署建议的饮用水中11.1 Bq/L的指导线,且主要存在于山前洪积扇区。此外,尽管从山前到平原区,Ra活度呈升高的趋势,但Ra核素不超出美国环境保护署建议的Ra-228+Ra-226=0.185 mBq/L指导线。(2)地下水中的U主要受氧化还原条件的控制。基岩中含U的矿物以及沉积物中U在强氧化条件下,以U(Ⅵ)的形式与地下水中的HCO3-结合形成络阴离子进入地下水中;当地下水的氧化性降低,U(VI)还原为U(Ⅳ)的形式,被以UO2的形式固定。因此,在强氧化性的山前洪积扇区和次氧化的运移过渡区,地下水中U含量较高,在平原还原区地下水U含量较低。(3)地下水中Ra核素不仅受母核(Ra-224来源于Th-228、Ra-228来源于Th-232、Ra-226来源于Th-232)衰变的影响,还受水文地球化学条件的控制。在山前洪积扇区,地下水中Ra核素主要受沉积物中母核衰变来源,同时在该区域低TDS和强氧化条件下,地下水中的Ra核素易被沉积物吸附固定。在运移过渡区和平原还原区,地下水中Ra核素主要来源于沉积物中母核的衰变、含Ra硫酸盐矿物的溶解、含Ra铁锰氧化矿物的还原释放、阳离子交换作用促进Ra进入地下水,同时受自身衰变、被含水层附近沉积物固定的共同作用。(4)地下水中Rn-222主要来源于含水层沉积物中Ra-226的衰变。在靠近基岩的山前洪积扇区域,基岩中含有大量的Ra-226,同时地下水中的U衰变产生的Ra-226也被固定在该区沉积物中,在该区域大部分地下水中Rn-222的活度超过建议指导线;在运移过渡区,地下水中被固定的U产生额外的Ra-226,但水化学条件使沉积物中Ra-226释放,所以在该区地下水中Rn-222活度比山前洪积扇区低;在平原还原区,地下水中不含有U,含水层中没有额外的Ra-226的来源,且在沉积物中Ra-226受水化学条件作用被释放进入地下水中,导致产生的Rn-222减少,所以在该区地下水中Rn-222的活度最低。
[Abstract]:Because radionuclides are carcinogenic and teratogenic, the risks to human health of radionuclides in natural groundwater are increasingly being taken into account. In northern China, groundwater is an important source of drinking water. It is very important to study the radionuclides in this kind of groundwater. In this paper, the distribution of radionuclides in the underground water of Hetao Basin of Inner Mongolia is studied. The hydrogeochemical process of radionuclides in groundwater is discussed. It is of great theoretical and practical significance. The main understanding obtained in this paper is as follows. 1) the U content of groundwater samples in the study area 40.3% exceeds the 30 渭 g / L recommended guidance line required by WHO. These water samples with U content exceeding the standard are mainly concentrated in the mountains. The activity of rn in pre-flood sector and partial transit area. 45% water samples exceeded the Bq/L guidance line of 11.1 in drinking water recommended by the United States Environmental Protection Agency. In addition, although the activity of Ra increases from the front of the mountain to the plain, However, Ra nuclide does not exceed the Ra-228 Ra-226=0.185 mBq/L guidance line .t2) the U in groundwater is mainly controlled by redox conditions. Minerals containing U in bedrock and U in sediments are strongly oxidized. A complex anion is formed in the form of U (鈪，

本文编号：1568140