地下水中镭的固液分配系数及其测定方法研究

摘要

近十多年来天然放射性镭(Ra)同位素在水环境、水资源研究领域越来越受到重视,Ra同位素应用在海底地下水排泄估算、湖泊水均衡计算、地下水年龄研究、地下水地表水污染源解析等方面取得了重要的研究成果,这得益于Ra同位素测试技术的发展和对Ra地球化学性质认识的深化。Ra的固液分配系数(K;)是影响Ra在土壤和含水层中迁移的关键参数,正确认识K;是利用Ra同位素精准示踪水文过程特别是地下水循环过程的决定性因素。本研究对前人报道的地下水中Ra的K;值分布范围进行了综合分析,并探讨K;值的主要影响因素。发现天然环境下K;值的变化范围为0.1~1×10^(6)mL·g^(-1),最大值和最小值之间相差7个数量级。水的盐度、pH值和沉积物中铁(Fe)的含量等对K;具有显著影响。总结了Ra的K;值的确定方法,把不同研究者提出的方法归纳为氡(Rn)平衡法、热动力学吸附平衡计算法、实验法和离子交换法,分析了各种方法的优缺点。提出建立精准的水溶液中Ra的α离子输入反冲项测定方法,优化分析计算流程,提供准确获得Ra的K;值的技术思路。本研究成果能够为Ra水文地球化学性质研究及其在水文过程中的应用提供参考和技术支撑。