放射性污染土壤的生態(tài)修復研究

張丁楠

摘要：隨著當前公眾對人居環(huán)境的日益關注，生態(tài)環(huán)境問題成為了當前社會關系民生的重大社會問題。因此，放射性廢物貯存庫的生態(tài)修復選擇應以“恢復至原有狀態(tài)”為指導思想，通過換土回填、植草種樹等形式人為的適當干預，最終達到穩(wěn)定的植物與生態(tài)群落，與周圍形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，保持水土，防止污染物的擴散與轉移。本文比較常見幾種放射性污染土壤修復技術，結合相關行業(yè)現狀，嘗試探討找出最適合相關項目的綜合修復方式。

關鍵詞：污染土壤；放射性核素；植物修復；土地利用

核能作為一種低碳能源，正在人們日常生活中發(fā)揮重要作用，核能的優(yōu)點對比化石燃料很明顯，但核能的利用給環(huán)境帶來的一些負面影響也很突出。其中土壤放射性污染不僅造成經濟損失，也會引發(fā)了一定的社會問題。積極開展土壤放射性污染與防治技術的研究，對社會經濟及生態(tài)環(huán)境的協調發(fā)展具有十分重要的意義。？

1 土壤放射性污染物的來源

土壤輻射污染的來源有核實驗、鈾礦濃縮、核廢料處理、鈾礦和釷礦的開采放射性核素使用單位的核廢料等。大氣層核試驗的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，137Cs的半衰期較長，易被土壤吸附，滯留時間也較長。近些年，隨著核技術各個領域的廣泛應用，越來越多的放射性污染物進入土壤中。

2 生態(tài)修復方法的選擇

某放射性廢物貯存庫治理項目，經放射性廢物貯存庫輻射水平調查，廢物庫院內土壤樣品放射性核素活度濃度分析結果表明，226Ra的檢測結果稍高于我國土壤中天然放射性核素活度濃度，137Cs的檢測結果高于擬開放場址土壤活度濃度可接受水平，土壤樣品中其他核素的檢測結果均在我國天然本底范圍內，得出結論該貯存庫受到的主要污染核素是以137Cs為主。參照目前國內在重金屬土壤治理方面的治理經驗并結合放射性核素特性可知，放射性核素在土壤中不能被降解，在化學層面只會發(fā)生形態(tài)的變化與遷移。因此，目前放射性污染的修復主要有的3種途徑。一是通過化學或者生物等方式改變放射性核素的存在狀態(tài)，降低其活性，脫離食物鏈，減小其毒性。但是需要看到，化學修復法工藝簡單、針對性強、阻斷遷移效果良好，但缺點也十分明顯。降低活性必然要用到各種化學試劑，無論是對于土壤土質還是地下水，均可能造成污染。二是利用土壤改良的方式，即通過換土或翻土達到減緩放射性核素的遷移作用。土壤改良法具有其先天的優(yōu)勢，即可通過人為方式將部分高濃度核素從敏感地區(qū)向低敏感地區(qū)甚至是不敏感地區(qū)轉移。通過清挖原土、回填新土的方法，有效的降低了放射性水平，操作簡便，成本較低。三是通過種植各種植物來對污染地塊的修復方式，主要有3種方式，即植物固化、植物提取、植物蒸發(fā)。原理基本是利用植物根系吸收通過生物遷移的方法，以達到清除、修復或治理局面的一種環(huán)境治理技術。這種方式通過植被對放射性核素的富集，可以達到減緩放射性核素的遷移作用。

為驗證放射性核素在綠化草中的轉移過程，在一個生長周期后，放射性核素在植物各器官已處于核素含量平衡狀態(tài)，分別在廠區(qū)點位及附近現場采集綠化草的根部、莖、葉、草籽若干進行烘干，經實驗室分析，結果說明在植物生長過程中，放射性核素的主要富集部位集中在葉和莖。點位樣品檢測結果對比，植被生長的土壤中放射性核素含量的高低也影響著植被各器官中放射性核素的含量。研究中選擇了幾種適應性較強的草混種方式作為綠化用草。這類草是由于其株矮韌性好，難收集，不易作為燃料；農畜不喜食；土壤適應能力強易于成活。另外，試驗期間同樣選擇了沙柳作為綠化木。沙柳屬于多年生灌木，具有耐旱、抗風沙、耐鹽堿、繁殖力強等優(yōu)點，且以上幾種植物因根系發(fā)達等特性也具有固土護坡、防止雨水沖刷的功效。

3 放射性土壤修復影響因素

首先，是放射性核素的形態(tài)與性質。溶解態(tài)陽離子、難溶態(tài)氧化物或沉淀、大粒徑核素都難以被植物吸附或吸收。其次，是植物種類，國外的研究表明，不同植物對特定核素的積累能力是顯著不同的，施肥等農業(yè)措施對吸收效果也是影響的，例如137Cs與鈣、鉀具有相似的化學性質，使用鉀肥和銨肥都會影響土壤吸收。但是施加氮肥卻能正向提高吸收效果，其他如在根系環(huán)境存在細菌、蚯蚓等生物，對植物的吸收作用也有積極影響。

通過對幾種研究方法的對比，發(fā)現采用土壤改良法+植物修復法的綜合修復方式可達到修復目的。土壤改良法具有見效快，方法簡易等特點，在原核工業(yè)系統(tǒng)軍工鈾礦地質勘探設施退役整治工程中已有大量實際應用，符合當前庫區(qū)治理深度要求。植物修復法具有保持水土、疊加景觀性的特點，具有穩(wěn)固治理效果的功效。