核设施周围土壤中有机氚的分布规律研究

发布时间：2020-04-04 23:40

【摘要】：随着我国经济的发展和物质水平的提升,人民对能源的需求日益增加,同时对优美生态环境的需要也日益增长。核能作为一种清洁能源,受到各国政府的重视,目前,我国已是世界上正在建设核电机组最多的国家,未来我国的核电发电量将会占据更高的发电比例。但在和平利用核能的同时,越来越多的人也开始关注放射性物质对环境的影响。氚作为核电站排放的放射性核素之一,以及具有与氢类似的物理化学性质,极易进入生态系统威胁人类健康,越来越受到人们的关注,所以,对氚污染的防护工作也显得尤为必要。在氚的研究中,当氚进入有机质形成有机氚后,生物半排期更长,对人类危害更大,已成为氚研究领域的热点之一。土壤是氚在生态循环中的基础,有机氚也是土壤中氚的重要组成部分,但因为土壤影响有机氚形成和迁移的因素太复杂,目前,土壤有机氚的研究仍是有机氚研究领域一大难点。本研究对不同采样年份核设施(秦山核电基地)周围不同采样点处表层土壤和深层土壤中的有机氚进行了研究。土壤中有机氚的形成和迁移都会受到土壤微生物的影响,而土壤微生物的分布是与土壤颗粒粒径有关的,本研究首次提出并测量得到了土壤中有机氚在土壤颗粒粒径上的分布规律,同时还得到了核设施周围土壤中不同形态氚的空间分布、深度分布以及随时间的变化规律。同时,根据不同土壤颗粒粒径上有机氚与土壤氚化水、土壤有机质含量以及土壤微生物的相关性分析,初步得到了土壤中有机氚的来源,为下一步建立起土壤中有机氚的迁移转化模型奠定了基础。秦山核电基地周围土壤中的氚化水(HTO)和不可交换式有机氚(NE-OBT)具有一定的空间分布,距离核电站越近,位于主风方向且没有山体的阻挡的采样点处的土壤中HTO和NE-OBT活度较高。土壤中HTO具有深度分布规律,但NE-OBT没有明显的深度分布规律。土壤中NE-OBT有随时间逐渐向下迁移的趋势,HTO则没有明显趋势。对于土壤中的可交换式有机氚(E-OBT),其活度大都在本底值附近,未表现出空间和深度分布规律。在粒径分布上,土壤中NEOBT的分布与土壤中有机碳和微生物的分布情况类似。对于土壤中有机氚的来源,土壤中的OBT/HTO的比值范围为0.08-16.27,与其他类似研究类似,平均值大于加拿大标准给出的0.7,根据OBT/HTO的比值结果以及土壤中总NE-OBT活度与总HTO活度的相关性分析,可知土壤中的NE-OBT与土壤氚化水有关,但数据离散性较大,相关性不强。通过不同土壤颗粒粒径上的NE-OBT活度与氚化水活度的相关性分析,得到在较大的土壤颗粒粒径上,土壤中的NE-OBT来自于土壤中的氚化水贡献较大;根据土壤中总NEOBT活度与土壤中总有机质含量以及不同土壤颗粒粒径上NE-OBT活度与土壤有机质含量相关性分析对比发现,在较小的土壤颗粒粒径上,土壤中的NE-OBT来自于土壤中的有机质贡献较大;通过土壤中总NE-OBT活度与土壤中不同类型微生物的总量的相关性分析,发现在门这一微生物类型上,土壤中的担子菌和接合菌两种真菌与土壤中的总NE-OBT的相关性较强。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X53;X591

【参考文献】

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本文编号：2614210