相山铀矿区土壤-地表水中放射性核素铀含量研究

摘要

相山铀矿是我国迄今为止发现的最大规模的火山岩型铀矿床，已有半个世纪的开采和铀矿石选冶历史，在我国铀矿历史上有重要地位。矿区规模大，人口众多，主要农作物为水稻。相山铀矿的开采和选冶对矿区人民的正常生活和生产活动产生了很大的影响，带来的环境问题日益凸显。因此，对该区域进行系统的环境整治工作比较迫切。但是多年来的调查工作主要集中于地质成矿研究，极少量针对该区开展的放射性环境专项调查也仅限于放射性环境水平与辐射剂量方面，放射性核素在水稻土-地表水环境中的含量研究未见报道。　　基于以上研究目的，本文以相山铀矿区为研究区，开展了以下研究：　　（1）相山铀矿区水稻土中放射性核素铀的含量及其空间分布特征；　　（2）利用单因子指数法、地累积指数法、潜在生态危害指数法对721铀矿区水稻土中放射性核素铀污染进行综合评价；　　（3）相山铀矿区地表水中放射性核素铀的含量及其空间分布特征；　　（4）水稻土中铀含量与地表水中铀含量的空间藕合关系；　　（5）水稻土中铀含量分布特征原因分析。　　主要成果如下：　　（1）水稻土与地表水中放射性核素铀含量高的样品主要分布于正在采矿区域，正在采矿区的水稻土和地表水中铀含量远大于含矿未采区。正在采矿区水稻土中铀平均含量为31.30mg/kg，分别是对照区、含矿未采区、江西省土壤背景值与国家土壤背景值铀含量的13.10、5.20、7.11和10.33倍；地表水中铀平均含量为72.39ug/kg，分别是对照区、含矿未采区、江西省地表水背景值铀含量的361.95、89.37和116.76倍。对照区域没有超标。正在采矿区水稻土与地表水中铀含量受采矿和矿石运输的干扰作用非常强烈。　　（2）正在采矿区水稻土中放射性核素铀含量高低顺序为：杨家村片区>莲塘村片区>丁垅村片区>乐家村片区，地表水中放射性核素铀含量高低顺序为：杨家村片区>丁垅村片区>莲塘村片区>乐家村片区。单因子污染指数、地积累污染指数和潜在生态因子指数法对矿区水稻土铀污染评价结果显示：整个矿区水稻土不同程度的遭受了铀污染，正在采矿区污染程度远大于含矿未采区。水稻土和地表水中放射性核素铀含量超标以及遭受铀污染地区主要集中在道路沿线和尾矿堆积区、水冶厂和矿床开采区。　　（3）水稻土中放射性核素铀含量等值线图与地表水中放射性核素铀含量样点投影关系图显示，相山铀矿区水稻土与地表水中铀含量空间分布规律显著，两者具有高度的空间耦合性。　　（4）各区域水稻土中铀含量以及污染程度主要取决于稻田灌溉水源是否受到采矿活动产生的铀污染以及交通运输掉落的铀矿石、矿渣形成的铀污染这两个因素影响，与基岩风化关系不大。水稻土中地球化学环境非常有利于铀的富集沉淀。　　本文创新点在于：首次在相山铀矿区开展了放射性核素铀在水稻土-地表水环境中的含量研究，有效地揭示了铀元素在水稻土-地表水环境中的空间分布规律，并指出了遭受铀污染较严重的区域以及原因。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 研究区地理位置

1.3 国内外研究现状与进展

1.4 研究内容与技术路线

1.5 论文实际完成工作量

2 样品采集与分析方法

2.1 样品采集与预处理

2.2 分析测试

3 研究区水稻土与地表水中铀含量及空间分布特征

3.1 研究区划分

3.2 研究区水稻土中天然放射性核素铀含量分析

3.3 研究区地表水中天然放射性核素铀含量分析

3.4正在采矿区水稻土与地表水中铀含量与空间分布特征

3.5 小结

4 水稻土与地表水中铀元素分布的空间耦合性

4.1 分析方法

4.2 水稻土与地表水中铀元素分布的空间耦合性分析

5 研究区水稻土铀污染评价

5.1 评价方法简介

5.2 研究区评价结果分析

5.3 小结

6 水稻土中铀含量分布特征原因分析

6.1 水稻土与下伏岩体的关系

6.2 水稻土与地表水中铀含量高的自然地理因素

6.3 水稻土有利于铀元素富集的地球化学证据

6.4 表层水稻土与底层水稻土中的铀含量差异

6.5 小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献