某铀矿区土壤放射性核素铀形态分布特征及其生物有效性研究

发布时间：2017-06-10 06:04

  本文关键词：某铀矿区土壤放射性核素铀形态分布特征及其生物有效性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本研究选取某矿区尾矿坝下游的稻田土壤及周边农田土壤为研究对象,通过定点实地采集研究区土壤样品,采用激光荧光法分析铀尾矿中常见的长寿命放射性核素铀含量并研究铀在土壤中的分布特征;采用逐级化学提取法分析铀各形态,研究铀的形态分布特征,采用总量预测法和植物指示法分析其生物有效性。得出以下研究结果:(1)土壤中铀含量分布特征研究表明:在土壤深度范围内,土壤中铀含量总体上随深度增加而减小,表层土壤中平均铀含量为15.73mg/kg;根际土壤中平均铀含量为16.58mg/kg;20cm深土壤中平均铀含量为5.38mg/kg;40cm深土壤中平均铀含量为4.44mg/kg;60cm深土壤中平均铀含量为4.05mg/kg;80cm深土壤中平均铀含量为4.49mg/kg;100cm深土壤中平均铀含量为3.61mg/kg,根际土壤中的铀含量最高;在平面范围内,表层土壤与根际土壤铀含量分布特征规律一致,都是离污染源相对较近的点铀含量高;在时间上,第一次采集的根际土壤平均铀含量(9.02 mg/kg)比第二次采集的根际土壤平均铀含量(5.85 mg/kg)高出约0.54倍。(2)土壤中铀的赋存形态研究表明:在深度上,无论是各试样之间,还是同一试样之内,铀的形态分布特征都存在明显的差异,且根际土壤各相态明显不同于其他层次土壤;在平面上,表层土壤中各形态铀的平均百分含量大小为:残渣态(31.07%)碳酸盐结合态(25.41%)无定型铁锰氧化物/氢氧化物结合态(20.06%)有机质结合态(17.83%)可交换态(包括水溶态)(3.69%)晶质铁锰氧化物/氢氧化物结合态(1.95%);根际土壤中各形态铀的平均百分含量大小为:碳酸盐结合态(30.30%)残渣态(24.12%)有机质结合态(21.09%)无定型铁锰氧化物/氢氧化物结合态(16.47%)可交换态(包括水溶态)(6.16%)晶质铁锰氧化物/氢氧化物结合态(1.87%),表层土壤与根际土壤铀含量各形态分布趋势基本一致;总体上,土壤中各形态铀残渣态(31.46%)碳酸盐结合态(25.34%)有机质结合态(19.02%)无定型铁锰氧化物/氢氧化物结合态(16.58%)可交换态(包括水溶态)(5.32%)晶质铁锰氧化物/氢氧化物结合态(2.30%);根际土的可交换态(包括水溶态)铀、碳酸盐结合态铀、有机质结合态铀比非根际土壤中的铀百分含量高,而其它相态比非根际土壤中的百分含量低。(3)土壤样品中铀的生物有效性研究表明:活性铀占6个相态铀总量的30.66%,潜在活性铀占6个相态铀总量的35.60%,惰性态铀占6个相态铀总量的33.76%,即有65%左右的铀对环境构成威胁和潜在威胁;主要通过生物可利用系数、迁移系数及转移系数来反映研究区铀的生物有效性,研究区土壤中铀的平均生物可利用系数为55.40%,平均迁移系数为5.32%,平均转移系数为3.28%;比较相同采样点,不同植物铀的转移系数不同,草的转移系数(3.13%)大于水稻的转移系数(1.70%)。
【关键词】：铀矿区土壤 铀污染 赋存形态 生物有效性
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X753;X53
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 1 引言13-19
• 1.1 土壤放射性核素环境问题13-14
• 1.1.1 铀污染现状13
• 1.1.2 土壤中放射性核素研究进展13-14
• 1.2 土壤放射性核素铀形态分布特征研究14-15
• 1.2.1 研究进展14
• 1.2.2 研究方法14-15
• 1.3 土壤放射性核素铀生物有效性研究15-16
• 1.3.1 研究进展15
• 1.3.2 研究方法15-16
• 1.4 研究内容和研究目的16
• 1.4.1 研究内容16
• 1.4.2 研究目的16
• 1.5 技术路线16-17
• 1.6 创新点17
• 1.7 主要工作量17-19
• 1.7.1 资料调查和野外采样17-18
• 1.7.2 室内实验18
• 1.7.3 数据分析18-19
• 2 材料与方法19-33
• 2.1 研究区概况19-22
• 2.1.1 自然地理概况19
• 2.1.2 研究区土壤性质19-20
• 2.1.3 研究区土壤背景样品的选择20
• 2.1.4 研究区土壤中铀的来源20-22
• 2.2 研究方法22-25
• 2.2.1 采样点的布置及样品采集22-23
• 2.2.2 样品处理23-25
• 2.3 研究方法25-32
• 2.3.1 主要实验仪器25
• 2.3.2 主要化学试剂25-26
• 2.3.3 测量方法26-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 土壤及植物中铀含量分布特征33-41
• 3.1 土壤中铀含量的剖面分布特征33-35
• 3.2 土壤中铀含量平面分布特征35-36
• 3.3 根际土壤铀含量分布特征36-37
• 3.4 根际土壤铀含量的时间分布特征37-38
• 3.5 植物中铀含量分布特征38-39
• 3.6 表层土壤-根际土壤-植物中铀含量的相关性39
• 3.7 本章小结39-41
• 4 土壤中铀赋存形态特征41-51
• 4.1 土壤中铀的形态分布特征41-44
• 4.1.1 剖面土壤中各相态铀分布特征41-43
• 4.1.2 表层土壤中铀的形态分布特征43
• 4.1.3 根际土壤铀的形态分布特征43-44
• 4.2 根际土壤铀与非根际土壤的形态分布特征44-45
• 4.3 各相态铀与土壤性质的相关性分析45-50
• 4.3.1 可交换态(包括水溶态)铀与土壤性质的相关性45-46
• 4.3.2 碳酸盐结合态铀与土壤性质的相关性46-47
• 4.3.3 有机质结合态铀与土壤性质的相关性47-48
• 4.3.4 无定型铁锰氧化物/氢氧化物结合态铀与土壤性质的相关性48
• 4.3.5 晶质型铁锰氧化物/氢氧化物结合态铀与土壤性质的相关性48-49
• 4.3.6 残渣态铀与土壤性质的相关性49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 土壤中铀的生物有效性研究51-57
• 5.1 研究区土壤中铀的活性51-52
• 5.1.1 研究区生物有效性的分析方法51
• 5.1.2 研究区土壤中铀的活性51-52
• 5.2 研究区土壤生物有效性分析52-54
• 5.2.1 土壤中铀的生物可利用性52-53
• 5.2.2 土壤中铀的迁移系数53
• 5.2.3 土壤中铀的转移系数53-54
• 5.4 本章小结54-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 主要结论57
• 6.2 研究展望57-59
• 致谢59-61
• 参考文献61-67
• 硕士期间发表的论文、科研项目和获奖情况67-69
• 附录69-72

【参考文献】

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本文编号：437531