石岛湾核电厂周边土壤理化特性及对放射性核素分配影响

摘要

随着核技术的迅猛发展，核电厂为人类提供了电能的同时，原子核或放射性突发事件，大量放射性物质排放到土壤环境中，亟待探索核事故引起的关键放射性核素在土壤中的迁移规律，以便制定应对和修复策略，进一步完善核电厂对周围环境影响的评估方法。土壤水分动力学参数的对关键放射性核素迁移产生重要影响，但对这一方面研究研究很少。
　　本文总结了国内外关于水动力学和核素分配系数已有的研究成果，以山东省荣成市石岛湾核电厂周边土壤景观为对象，在试验和分析的基础上，对核电厂周边土壤理化特性及对放射性核素的分配系数作了初步研究，旨在为提供建立评价。关键核素在土壤中的迁移模型。提供基础数据。已取得研究结果总结如下:
　　1.针对石岛湾核电厂周边区域，选择4个方向(SW、W、NW和NNW)的横断面，分析比较了24个研究点的土壤颗粒组成和高程变化，同时比较了不同研究点耕作层(0～30cm)和深层(30～70cm)土壤容重、有机质、pH、电导率等理化特性，确定了研究区域理化特性的空间变异:各研究点的土壤有机质和电导率随着土壤深度增加呈减小。研究点海拔越高，土壤容重、有机质和电导率越小;研究区域土壤全部偏中性或酸性。
　　2.基于石岛湾地区主要土壤类型-棕壤和风砂土，分别选择与之对应的大疃李家村和后海崖村作为研究点，将研究点土壤含水量和与之对应的基质势测定数据为基础，采用最小二乘法构建非线性方程组，利用Matlab软件求解，能够确定土壤水分特征曲线经验方程Van Genuchten模型各参数值。
　　3.利用静态分析法。测定主要土壤类型的核素137Cs、60Co和85Sr的分配系数，并分析了影响分配系数的因素。结果显示，棕壤和风砂土剖面样品137Cs和60Co的Kd值较大，85Sr的Kd值较小。说明两种土类对137Cs和60Co吸附性大，对85Sr吸附性相对较小。通过相关性分析，棕壤研究点60Co的Kd与有机质和砂粒含量呈极显著负相关，土壤pH、电导率、粉粒含量呈极显著负相关(P＜0.01)。风砂土研究点，137Cs的分配系数与土壤pH和砂粒含量呈显著正相关，与土壤有机质呈负相关(P＜0.05)。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 研究背景和意义

1．2 包气带核素迁移的基本理论

1．2．1 水分运移基本方程

1．2．2 核素迁移基本方程

1．3 核素迁移方程参数

1．3．1 土壤水动力学参数

1．3．2 土壤水分特征曲线

1．3．3 核素分配系数

1．4 核素在包气带中迁移的影响因素

1．4．1 容重

1．4．2 土壤质地

1．4．3 土壤有机质

1．4．4 土壤pH和电导率

1．5 国内外研究存在的问题

1．6 研究内容

第二章 石岛湾核电厂周边土壤理化性质

2．1 研究区域概况

2．2 野外样点布设和样品采集

2．3 研究点土壤理化性质

2．3．1 测定方法

2．3．2 测定结果

2．4 讨论

2．5 本章小结

第三章 土壤水分特征曲线的测定

3．1 土壤水分特征曲线和饱和导水率拟合计算

3．1．1 土壤水分特征曲线模型

3．2 材料和方法

3．2．1 试验材料

3．2．2 测定方法

3．3 结果与分析

3．3．1 水分特征曲线测定

3．3．2 水分特征曲线求参

3．4 讨论

3．5 本章小结

第四章 两种土壤60Co、85Sr和137Cs分配系数的比较

4．1 材料与方法

4．1．1 供试土壤及样品采集

4．1．2 测定方法

4．2 测定结果

4．2．1 两种土壤分配系数测定结果

4．2．2 影响土壤分配系数的因素

4．3 讨论

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

作者简介