鈾礦冶地域土壤中鈾污染特征及其環(huán)境有效性研究.pdf

1、鈾（U）礦冶過程中產(chǎn)生了大量鈾尾礦和鈾廢石。尾礦中易殘留大量的化學(xué)雜質(zhì)，其中包括大量的放射性元素鈾。鈾尾礦雖然做了相應(yīng)的防護(hù)措施，但污染問題仍不斷被報(bào)道。鈾廢石通常認(rèn)為其放射性核素含量低，大多沿山谷露天自然堆放，一般不對堆場做防滲漏處置，故對鈾廢石堆產(chǎn)生的潛在環(huán)境影響尚未引起重視。本文以湖南某尾礦庫和廣東某花崗巖型鈾礦山的廢石堆周邊土壤為研究對象。在尾礦堆表層取四個(gè)尾礦樣，并在尾礦壩外的上下游分別采集了2條剖面（視作背景土壤）和3條剖面

2、（視作潛在 U污染土壤）。在廢石堆采集四個(gè)廢石樣，同時(shí)在上、下游分別采集了2條剖面（視作背景土壤）和4條剖面（視作潛在 U污染土壤）。簡單分析和探討了尾礦及廢石中鈾的釋放能力；通過剖面間 U分布特征的對比，定量估算了受污染土壤中外源 U的輸入通量；根據(jù)富集因子評價(jià)了土壤的污染程度；結(jié)合逐級化學(xué)提取技術(shù)，分析了U在土壤剖面的賦存形態(tài)（包括六個(gè)相態(tài)：可交換態(tài)（Ⅰ）；碳酸鹽結(jié)合態(tài)（Ⅱ）；有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)（Ⅲ）；無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)（Ⅳ

3、）；晶質(zhì)鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)（Ⅴ）；殘?jiān)鼞B(tài)（Ⅵ））及其環(huán)境有效性（活性態(tài)（可交換態(tài)+碳酸鹽結(jié)合態(tài)）；潛在活性態(tài)（有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)+無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)）；惰性態(tài)（晶質(zhì)鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)+殘?jiān)鼞B(tài)））；探討了U與 pH、有機(jī)質(zhì)、常量元素的相關(guān)性；通過本研究為鈾礦冶區(qū)域安全評價(jià)提供參考，同時(shí)為土壤中放射性元素的監(jiān)測和治理提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：
　　一、鈾尾礦及鈾廢石中 U含量普遍高于本底基巖，活性鈾與潛在活性鈾之

4、和所占的比例都在60％以上（鈾尾礦活性與潛在活性 U所占的比例65.92%～96.02%，廢石中的比例為65.99%～84.36%）。鈾在鈾尾礦及鈾廢石中釋放能力相當(dāng)，活性鈾與潛在活性鈾在一定條件下容易發(fā)生遷移，威脅周邊的生態(tài)環(huán)境。
　　二、根據(jù)富集因子對鈾礦冶地域周邊土壤進(jìn)行評價(jià)，鈾尾礦及鈾廢石堆對周邊土壤均產(chǎn)生了顯著的放射性污染（如近尾礦堆的Wp2土壤剖面中鈾的平均含量在65.96μg.g-1，是背景剖面的17.36倍；廢石堆

5、周邊土壤剖面Fp1中U含量平均值達(dá)4848μg.g-1，是背景剖面的660.5倍）。
　　三、根據(jù)外源鈾通入量及風(fēng)化土壤中 U的質(zhì)量遷移系數(shù)表明：土壤中鈾污染主要來自于污染源輸入的外源鈾。
　　四、總體來看，鈾尾礦及鈾廢石周邊污染剖面距污染源由近及遠(yuǎn)鈾含量呈明顯減小趨勢。污染較重的土壤剖面中，鈾隨著深度增加有減小的趨勢，并在土壤中部易出現(xiàn)峰值。周邊土壤活性鈾距污染源由近及遠(yuǎn)土壤中活性態(tài)U所占比例增大，潛在活性態(tài)U所占比例降低

6、。隨著深度的增加不同土壤剖面活性鈾有遞減的趨勢，而潛在活性鈾有增加的趨勢。
　　五、鈾尾礦及鈾廢石周邊污染剖面中活性鈾所占的平均比例均高于背景剖面，潛在活性鈾除了污染最重的Fp1所占平均比例高于背景剖面外其余均低于背景剖面。
　　六、總體來看，鈾尾礦與廢石堆周邊土壤距污染源愈近，土壤中外源U的輸入通量愈大，在近源區(qū)，大量的外源U優(yōu)先在土壤表層聚集，隨著遠(yuǎn)離污染源，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)先在土壤剖面的深部淀積。
　　七、本文研究的