调水调沙对黄河下游溶解铀浓度及入海通量的影响

为研究调水调沙对黄河下游溶解铀浓度及其入海通量的影响,于2014年调水调沙期间在黄河小浪底站及利津站进行了连续同步观测。结果发现,调水调沙期间,小浪底站溶解铀浓度的平均值在调水阶段为(4.28±0.33)μg/L,调沙阶段为(4.19±0.29)μg/L;利津站溶解铀浓度的平均值在调水阶段为(4.55±0.22)μg/L,调沙阶段为(4.87±0.40)μg/L。无论是调水阶段还是调沙阶段,利津站溶解铀浓度的平均值均比小浪底站高,且调沙阶段溶解铀增加量显著高于调水阶段。进一步分析讨论得出调水调沙期间氧化还原条件的变化以及悬浮颗粒物粒径的变化是影响黄河下游溶解铀化学行为的主要因素。2014年调水调沙的运行使得黄河下游利津站的溶解铀入海通量比河流正常输运状态下增加了8.3×102 kg;而2015年在只进行了调水的情况下,从小浪底站到利津站溶解铀通量减少了4.1×103kg,说明不同模式下的调水调沙对溶解态铀入海通量的影响是不同的。由于在黄河口咸淡水混合带存在着悬浮颗粒物向水体释放溶解铀的现象,根据调水调沙期间悬浮颗粒物的增加量及溶解铀的释放系数估算得到2010年、2012年、2013年、2014年调水调沙期间在河口混合带释放的溶解铀分别为1.57×10~4 kg、0.739×10~4 kg、0.690×10~4 kg和8.25×102 kg,分别占各自年份全年溶解铀入海通量的15%、7.7%、5.3%和1.3%。

黄河干流铀同位素的沿程变化及入海通量

通过分析黄河干流溶解铀的沿程变化特征和下游利津站溶解铀浓度的季节性变化,估算了溶解铀的逐月及全年入海通量。研究结果表明,溶解铀浓度从上游至下游总体呈现出沿程逐步增加的趋势,^(234)U/^(238)U放射性活度比在上游源头附近比较高,其余河段^(234)U/^(238)U放射性活度比维持在较稳定的水平(1.3~1.7)。黄河下游利津站溶解铀浓度的变化范围为2.72±0.18μg/L至7.57±0.66μg/L之间,平均值为5.49±0.28μg/L,并且呈现出夏、秋季低于春、冬季的变化规律。黄河下游水沙、溶解铀的月际入海通量年内变化显著,主要集中丰水期特别是调水调沙时期。利津站的径流量是影响溶解铀入海通量的主要因素。2010年、2013和2014年利津站溶解铀的入海通量分别为1.04×10~5kg/a、1.31×10~5kg/a和6.41×10~4kg/a,占世界河流年入海通量的1%左右。