基于GIS的某流域土壤放射性分布特征和健康风险评价

土壤中天然放射性核素含量调查是土壤污染防治的基础。选取广东省珠江流域某水系,基于GIS技术和放化方法,应用γ辐射剂量率、等效镭比活度、外照射指数和年有效剂量率指标评价了土壤环境放射性水平,最后应用地累积指数法、单因子指数法和内梅罗综合指数法进行了土壤放射性健康风险评价。结果表明:1)研究区土壤中放射性核素^(238)U、^(226)Ra、^(232)Th、^(40)K、^(137)Cs和^(210)Pb含量均值分别为73.31、68.62、103.48、535.12、0.74、60.75 Bq kg(干),与全省范围水平总体水平相当。2)研究区土壤中放射性核素238 U、232 Th、226 Ra、40 K、137 Cs、210 Pb的背景值和异常阈值分别为(27.50,111.55)、(40.46,134.7)、(26.98,103.95)、(232.61,904.00)、(0.43,0.7)、(25.14,98.35)Bq kg(干)。3)土壤环境放射性水平指标D、Raeq、Hex和AEDR的均值分别为(118.68±54.26)nGy h、(257.8±122.91)Bq kg、0.70±0.33、(145.55±66.54)μSv a。4)地累积指数法和单因子指数法测算研究区土壤中放射性核素污染等级均为轻度污染,但内梅罗综合指数法测算结果偏高,污染等级为重度污染。

受天然放射性核素污染场地土壤放射性调查工作内容及程序研究

本文参考建设用地土壤污染状况调查的工作内容及程序,结合放射性核素污染特征及其在环境介质中的迁移规律等,归纳总结了一套受天然放射性核素污染场地土壤放射性调查的工作内容及程序,为土壤放射性污染调查提供参考。将土壤放射性污染调查分为第一阶段土壤放射性污染调查和第二阶段土壤放射性污染调查,调查内容包括资料收集、现场踏勘、现场采样与监测、室内分析、报告编制等,监测项目包括地表环境γ辐射剂量率,土壤及地下水中^(238)U、^(232)Th、^(226)Ra核素浓度。根据工作内容及程序对两个可能受天然放射性核素污染的场地土壤进行调查,以评价工业过程对工矿企业场地土壤中放射性核素浓度的影响。调查结果表明该调查的工作内容及程序可行。

黄土区土壤放射性的生物循环

研究了不同类型土壤中放射性物质的生物学循环和平衡问题。结果表明,土壤中放射性核素剖面分布的总趋势是沿发生层往下逐步减少。其生物积聚系数因不同核素而变动在1.06—1.44间。放射性物质在各类植物体内的含量顺序是:牧草>农业作物≥灌木≥果树>乔木。植物对α放射性的富集系数一般均小于0.10,而β放射性的富集系数大都处于0.5—1.0间.不同土地利用情况下土壤放射性可分为积累、消耗和中间3种平衡类型。

土壤放射性污染来源分析与修复技术

针对人类放射性活动导致的土壤污染,列举土壤放射性污染主要来源。通过对切尔诺贝利及福岛核事故后土壤修复、美国环保局联邦整治技术圆桌会议(FRTR)达成的土壤修复矩阵以及国际原子能机构推荐放射性污染土壤修复技术相关资料整理,总结出适合放射性污染土壤修复的几种修复技术,并结合相关修复经验给出修复技术关键参数,可归纳为环境、经济和技术三类,以期为我国土壤放射性污染修复提供借鉴。

北极斯瓦尔巴群岛土壤放射性核素分析

用HPGeγ能谱仪测定北极斯瓦尔巴群岛中具有代表意义地点(朗伊尔城和巴伦支岛)的土壤样品中放射性核素。朗伊尔城的土壤样品中放射性核素的比活度值为:238U—41.586 Bq/Kg,226Ra—57.483 Bq/Kg,232Th—34.717 Bq/Kg,40K—309.466 Bq/Kg,137Cs—7.699 Bq/Kg;巴伦支岛的土壤样品中放射性核素的比活度值为:238U—65.009 Bq/Kg,226Ra—99.430 Bq/Kg,232Th—70.598 Bq/Kg,40K—426.462Bq/Kg,137Cs—13.597 Bq/Kg。经分析,天然放射性核素238U、226Ra、232Th和40K主要来自原生成土母岩的侵蚀和风化,人工放射性核素137Cs来自以往核爆试验和切尔诺贝利核事故。由于未检出人工放射性核素134Cs,表明日本福岛核事故尚未影响北极斯瓦尔巴群岛的土壤。与世界各地土壤中放射性核素比活度值比较,朗伊尔城和巴伦支岛土壤样品中放射性核素238U、40K和137Cs的含量均处于中低水平,放射性核素226Ra和232Th的含量均处于较低水平。

基于GIS的土壤环境放射性水平和风险评价

土壤中天然放射性核素含量调查是土壤污染防治的基础。本文运用GIS分析技术,采用传统统计、EDA和MAD 3种方法测算得到土壤中放射性核素^(238)U、^(226)Ra、^(232)Th和^(40)K的背景值和异常限值,应用γ辐射剂量率、等效镭比活度、外照射指数和年有效剂量率4个指标评价了广东省土壤环境放射性水平,最后应用地累积指数法、单因子指数法和内梅罗综合指数法进行了全省土壤放射性健康风险评价。结果表明:广东省土壤中放射性核素^(238)U、^(226)Ra、^(232)Th和^(40)K含量均值分别为79.4、102.95、74.59和541.25 Bq/kg·干;土壤中^(238)U、^(226)Ra、^(232)Th和^(40)K核素比活度背景值分别为34.27、46.75、32.87、271.79 Bq/kg·干,比活度异常值分别为111.35、141.805、105.12、946.26 Bq/kg·干;土壤环境放射性水平指标D、Ra_(eq)、Hex和AEDR的均值分别为121.44±67.08 nGy/h、263.48±147.72 Bq/kg、0.08-2.30、148.93±82.26μSv/a;土壤中放射性核素地累积指数污染等级为清洁,单因子指数污染等级为轻微污染,内梅罗综合指数为0.22-5.52,平均值为1.74±0.97,污染等级为轻度污染。在土壤中放射性核素健康风险评价中,地累积指数、单因子指数和内梅罗综合指数评价结果基本一致,可作为土壤放射性健康风险评价方法的补充。

切尔诺贝利和福岛核事故后放射性土壤修复研究进展

土壤被放射性物质污染之后,有多种去污修复方法。切尔诺贝利和福岛事故发生后,大面积的土壤被污染,相关方面分别采取了多种去污修复方法。本文在介绍切尔诺贝利和福岛事故放射性污染的特点的基础上,结合放射性土壤去污修复方法的优缺点,介绍了两个核事故后放射性土壤主要采用的去污方法及修复情况,最后分析了其对我国核电发展的启示。

放射性土壤等离子体高温熔融玻璃固化处理方法研究

为解决放射性土壤去污处理问题,利用等离子体高温熔融的方法对含模拟放射性核素污染的土壤进行了玻璃固化处理,并同时研究放废土壤经等离子体高温熔融后形成玻璃体的性能。结论显示,经高温熔融后,模拟核素能够稳定存在于所形成的玻璃样品中,XRD和Raman光谱均未观察到核素的晶态和结构变化。实验表明,相对于传统的处理含模拟放射性核素污染土壤的固化方法,高温熔融处理放射性土壤废物是一种具有潜在应用价值的处理技术。

高纯锗γ谱仪对放射性标准土壤的探测效率刻度

通过测量放在样品盒内压实后8个不同高度的土壤标准物质,得到高纯锗γ谱仪的γ射线能量效率曲线,并用蒙特卡罗程序MCNP 4C进行相应计算。结果表明,实际测量值与蒙特卡罗方法计算值符合得较好。

生物修复放射性污染土壤的研究进展

核能的利用给人类带来了福利也带来了灾难。部分土壤被放射性物质污染,放射性物质通过食物链进入人体,威胁人类健康。目前各国科研工作者正在积极寻找可行的办法解决土壤的放射性污染问题,并发展起来许多方法来修复放射性污染的土壤。本文就放射性污染土壤的来源、危害、处理等进行综述,并重点介绍了生物修复放射性污染土壤的研究进展。

放射性土壤杆菌产可得然胶最佳条件的研究

通过对本实验室保藏的一株放射性土壤杆菌Agrobacterium cradiabacter发酵生产可得然胶时的氮源、碳源等培养基组分及发酵条件的研究,得出了菌株产可得然胶的最佳培养基配方及最适培养条件。结果表明,最佳培养基配方为:葡萄糖6.0%,(NH4)2HPO40.24%,KH2PO40.2%,MgSO4·7H2O0.1%,CaCO30.2%,营养因子浓缩液0.25%,pH7.0。最佳培养条件为:装液量80ml/500ml三角瓶,摇床转速为180rpm,培养温度30℃,发酵时间120hr。在此条件下,可得然胶产量达41.0g/L,糖胶转化率高达68.3%。

一株放射性土壤杆菌(Agrobacterium cradiabacter)产胞外多糖性质的鉴定及其发酵工艺条件初探

通过对本实验室筛选得到的一株放射性土壤杆菌LQC-99产生的胞外多糖性质的鉴定,得出该菌株产生的胞外多糖为可得然胶。经过摇瓶发酵实验,初步确定其最佳发酵培养基配方及最适摇瓶发酵条件。摇瓶实验确定的最佳培养基组成为(g/L):蔗糖50.0,(NH_4)_2HPO_4 2.0,KH_2PO_4 2.0,MgSO_4·7H_2O 1.0,CaCO_3 2.0,玉米浆2.5(v/v)。最佳发酵条件为:初始pH 7.0,装液量为80ml/500ml摇瓶.摇床转速为180 rpm,温度为30℃。在此条件下,发酵产胶量可达32g/L。16L自动机械搅拌罐放大试验结果表明,初糖投量为50g/L,在发酵过程中不改变操作参数的情况下,当转速为350 rpm,通气量1:1(v/v)时,经90～96h发酵,可得然胶产量可达35g/L,转化率达到70%;将蔗糖投料量提高至60g/L,(NH_4)_2HPO_4则相应提高至2.4g/L时,胶产量可达到40g/L,转化率仍旧高达66.7%;进一步提高投糖量则可得然胶产量几乎不变,残糖升高,延长发酵时间无明显作用。

放射性土壤杆菌产可得然胶液体发酵工艺研究

目的:提高放射性土壤杆菌LQ109液体发酵生产可得然胶的产量。方法:采用单因素和正交试验对放射性土壤杆菌LQ109产可得然胶液体发酵培养基和培养条件进行了优化。结果:优化后的最佳培养基及最适培养条件为:葡萄糖6.0%,(NH4)2HPO40.24%,营养因子浓缩液0.25%,KH2PO40.20%,MgSO4.7H2O0.10%,CaCO30.20%,装液量80mL,pH7.0,30℃下180r/min摇瓶培养120h。结论:菌株在优化后的培养基和培养条件下,生产能力明显提高,可得然胶产量达42.0g/L,糖胶转化率高达70%。

Gm-柠檬酸联合植物对矿山污染土壤的修复

以典型铀矿山周边放射性核素污染土壤为研究对象,采用盆栽试验,分析螯合剂与丛枝菌根真菌联合植物对强化修复放射性污染土壤的影响,揭示螯合剂和丛枝菌根真菌联合植物修复污染土壤的特征。结果表明:施加柠檬酸(CA)与摩西球囊霉菌(Glomus mosseae,Gm)对黑麦草-空心菜间作模式下的生长、铀富集存在不同程度的促进作用,以二者联合处理效果最明显;联合修复不仅增强了植物地下部分对放射性核素的固定,同时也降低了土壤中有机质的浓度,增强了放射性核素的附着能力;根际土样、植物灰样的扫描电镜分析和能谱图显示,接种Gm或施加CA对植物修复起到积极作用,以联合修复效果最好。

青岛市地表天然放射性水平及其主控因素特征

通过对青岛市1 500 km2范围内大密度土壤放射性核素(238U、232Th和40K)和地表γ辐射测量,系统深入地研究了其放射性特征、分布规律及其影响因素。结果表明,青岛市土壤中核素232Th和40K的放射性比活度偏高,而238U偏低。地表γ辐射吸收剂量率(平均值91.87 nGy.h-1)略高于全国和世界平均值,研究发现地表93.14%的γ辐射来自地面放射性核素238U、232Th和40K的γ辐射,其中232Th和40K的贡献占81.21%,是主要的贡献者。地质背景是影响地面γ辐射吸收剂量率的主要因素,燕山期各类花岗岩是导致青岛市区—王哥庄一带γ辐射吸收剂量率偏高的主要原因;同时环境因素(路面材料、地貌景观)对地表γ辐射吸收剂量率也存在一定影响。虽然研究区的γ辐射吸收剂量率较高,但其年有效剂量(0.56 mSv)远低于公众照射年剂量当量限值1.0 mSv,人居环境基本不受影响。

放射性污染土壤中铯的吸附/解吸行为研究进展

核武器试验、核事故和核设施退役是环境中放射性铯污染的主要来源,铯在土壤介质中通过复杂的环境化学过程,威胁人体健康和生态环境安全。本文在详细总结土壤中黏土矿物特性的基础上,就现有放射性铯在黏土矿物中的吸附/解吸行为研究所涉及的吸附位点、位点含量、作用机制、吸附模型、表征技术手段等内容进行了综述,并对不同吸附模型和不同表征方法进行了对比分析。结合当前吸附/解吸行为的研究现状,对今后放射性铯与土壤吸附/解吸行为研究方向提出了建议。

萃取色层-微沉淀法测量放射性污染土壤中的钚

建立了快速分离测量放射性污染土壤中钚的方法。1.0 g土壤样品经高压消解后,以3.0 mol/L HNO_3转出,加入Al(NO_3)3掩蔽溶液中的PO_3-4及F-;通过TEVA树脂微色层柱吸附溶液中的钚,用洗脱液将钚洗脱。洗脱液中的钚(Ⅳ)用氨基磺酸亚铁还原为钚(Ⅲ),经氟化铈微沉淀制源,于α能谱分析测定。结果表明,当样品量为1 g时,相对标准偏差小于10%,重加回收率大于92%,方法的检测下限为6.4 Bq/kg,满足了核设施退役治理项目中放射性污染土壤的快速分析要求。

五莲县中东部地区放射性环境地质调查

通过对五莲县中东部地区的天然放射性环境地质调查,分析了该区环境的放射性特征、分布规律及其影响因素。结果表明:调查区内天然放射性本底中,γ辐射剂量率背景值为80.0n Gy/h,公众照射所致居民平均年有效剂量为0.46m Sv。天然辐射高本底区域主要表现为岩石(土壤)γ剂量率和232Th核素含量异常特征,主要岩性为二长花岗岩和含黑云二长花岗质片麻岩。调查区内供水水源、河流及民用水井中水体的放射性核素浓度值均较低,水源安全。

山西省某地区放射性辐射水平评价

为了解山西省某地区放射性辐射环境情况,采用地表γ辐射测量的方法,检测了该地区土壤天然放射性核素种类、放射性特征和分布规律及地表放射性γ辐射剂量水平。通过对地表γ能谱数据的处理,了解到该地区检测区土壤中核素^(238)U和^(40)K的放射性比活度偏高,而^(232)Th含量偏低。经统计计算地表γ辐射剂量率平均值为165.5n Gy/h,γ辐射对居民产生的年平均有效剂量为0.81mSv,辐射水平基本都处于标准范围内,仍然为正常辐射水平地区。

微生物–黑麦草联合修复放射性污染土壤效果及机理

为了解微生物—黑麦草联合修复放射性污染土壤的效果并揭示机理,采用盆栽试验,研究土壤中枯草芽孢杆菌、黑曲霉、高山被孢霉添加量(0、5、10、20、40 mL,菌浓度分别为0、2×10^(5)、4×10^(5)、8×10^(5)、1.6×10^(6) CFU/g)对黑麦草生长特性,黑麦草富集、转移铀、钍能力,根际土理化性质及铀、钍形态,铀、钍在黑麦草体内的分布情况等的影响.结果显示,添加少量枯草芽孢杆菌(5 mL)显著促进黑麦草生长,明显增强黑麦草对铀、钍的富集、转移能力,显著提升土壤中可交换态铀、钍的占比.傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)结果表明,添加少量枯草芽孢杆菌(5 mL)能促进植物中氨基、羧基、甲基的合成以及植物体内羧基与铀、钍等金属离子结合,进而促进植物生长以及对铀、钍的吸收富集作用,这与黑麦草生长及对铀、钍的吸收、转移规律一致.透射电镜(TEM)和能谱仪(EDS)结果表明,添加少量枯草芽孢杆菌(5 mL)和一定量的黑曲霉(10 mL)时能观测到铀、钍元素且分布均匀.综上,在土壤中添加浓度为2×10^(5) CFU/g的枯草芽孢杆菌,大幅提升了黑麦草对铀、钍核素的富集能力,显著增强了土壤修复效果;本研究不添加除菌株外的其他试剂,为放射性污染土壤修复提供了一种绿色低碳、成本低廉、易于大面积推广的可靠技术.