广东某铀废石堆周边土壤中铀污染特征及其环境有效性

• 作者: 冯志刚 张彬 段先哲 王小龙 陈荣 韩世礼 马强
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 铀废石 土壤 铀污染 赋存形态 环境有效性 广东省
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 156-162
• 页数: 7页
• 分类号: X131.3
• 字数: 6698字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.01.023

摘要

铀（U）矿冶过程中产生了大量铀废石。通常认为其放射性核素含量低，大多沿山谷露天自然堆放，一般不对堆场做防渗漏处置，对铀废石可能产生的潜在环境影响尚未引起重视。以广东某花岗岩型铀矿山的一个废石堆周边土壤为研究对象，在废石堆上、下游方向分别采集了2条（即BP1和BP2，视作背景土壤，距离废石堆的距离分别为10和20 m）和3条土壤剖面（即WP1、WP2和WP3，视作潜在U污染土壤，距离废石堆的距离分别为50、100和180 m）。通过对剖面间U分布特征的对比，定量估算了受污染土壤中外源U的输入通量；结合逐级化学提取技术，分析了U在土壤剖面的赋存形态及其环境有效性。结果表明：1）铀废石堆对周边土壤产生了显著的放射性污染，废石堆下游方向由近及远的3条U污染剖面（WP1、WP2和WP3）中U平均质量分数比背景剖面分别富集了634.6、10和3.7倍，其外源U的平均输入通量分别为4840.36、86.72和20.46μg·g-1。距污染源（废石堆）愈近，土壤中外源U的输入通量愈大；2）在近源区，大量的外源U优先在土壤表层聚集，随着远离污染源，逐渐转变为优先在剖面的深部淀积；3）与U 污染剖面相比，背景剖面（BP2）的惰性态 U（晶质铁锰氧化物/氢氧化物结合态+残渣态）所占比例最大，活性态 U（可交换态（包括水溶态）+碳酸盐结合态）所占比例最小，说明U污染土壤的外源U输入更倾向于对活性态U的贡献，这是对植物影响最直接的部分。另外，距污染源由近及远，U污染土壤中活性态U所占比例增大，潜在活性态U（有机质结合态+无定形铁锰氧化物/氢氧化物结合态）所占比例降低；4）3条U污染剖面中，平均90%以上的U（活性态和潜在活性态）对生态系统构成了威胁。因此，铀废石堆对周边环境产生的风险应得到充分重视。本研究为开展铀矿冶地域的放射性环境影响评价和土壤修复提供了有益的参考。