鈾礦冶地域土壤中鈾污染特征及其環(huán)境有效性研究碩士學(xué)位論文

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1、分類號密級UDC編號碩士學(xué)位論文鈾礦冶地域土壤中鈾污染特征及其環(huán)境有效性研究研究生姓名：張彬指導(dǎo)教師姓名、職稱：馮志剛教授學(xué)科、專業(yè)名稱：礦業(yè)工程研究方向：礦山放射性環(huán)境地球化學(xué)2015年5月鈾礦冶地域土壤中鈾污染特征及其環(huán)境有效性研究論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:論文評閱人1：史文革教授碩導(dǎo)南華大學(xué)評閱人2：胡凱光教授碩導(dǎo)南華大學(xué)評閱人3：答辯委員會主席：譚凱旋教授博導(dǎo)南華大學(xué)委員1：王清良教授碩導(dǎo)南華大學(xué)委員2：夏良樹教授碩導(dǎo)南華大學(xué)委員3：史文革教授碩導(dǎo)南華大學(xué)委員4：謝炎石副教授碩導(dǎo)南華大學(xué)委員5：委員6：答辯日期：2015年5月24日南華大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的

2、學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南華大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：年月日南華大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文是本人在南華大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的學(xué)位論文。本論文的研究成果歸南華大學(xué)所有，本論文的研究內(nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人同意南華大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文，允許學(xué)位論文

3、被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保留學(xué)位論文；學(xué)校可根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文。同意學(xué)校將論文加入《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并按《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。同意授權(quán)中國科學(xué)信息技術(shù)研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。對于涉密的學(xué)位論文，解密后適用該授權(quán)。作者簽名：年月日導(dǎo)師簽名：年月日鈾礦冶地域土壤中鈾污染特征及其環(huán)境有效性研究摘要:鈾（U）礦冶過程中產(chǎn)生了大量鈾尾礦和鈾廢石。尾礦中易殘留大量的化學(xué)雜質(zhì)，其中包括一定量的放射性元素

4、鈾。鈾尾庫雖然做了相應(yīng)的防護(hù)措施，但污染問題仍不斷被報道。鈾廢石通常認(rèn)為其放射性核素含量低，大多沿山谷露天自然堆放，一般不對堆場做防滲漏處置，故對鈾廢石堆產(chǎn)生的潛在環(huán)境影響尚未引起重視。本文以湖南某尾礦庫和廣東某花崗巖型鈾礦山的廢石堆周邊土壤為研究對象。在尾礦堆表層取四個尾礦樣，并在尾礦壩外的上下游分別采集了2條剖面（視作背景土壤）和3條剖面（視作潛在U污染土壤）。在廢石堆采集四個廢石樣，同時在上、下游分別采集了2條剖面（視作背景土壤）和4條剖面（視作潛在U污染土壤）。簡單分析和探討了尾礦及廢石中鈾的釋放能力；通過剖面間U分布特征的對比，定量估算了受污染土壤中外源U的輸入通量；根據(jù)富集

5、因子評價了土壤的污染程度；結(jié)合逐級化學(xué)提取技術(shù)，分析了U在土壤剖面的賦存形態(tài)（包括六個相態(tài)：可交換態(tài)（Ⅰ）；碳酸鹽結(jié)合態(tài)（Ⅱ）；有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)（Ⅲ）；無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)（Ⅳ）；晶質(zhì)鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)（Ⅴ）；殘?jiān)鼞B(tài)（Ⅵ））及其環(huán)境有效性（活性態(tài)（可交換態(tài)+碳酸鹽結(jié)合態(tài)）；潛在活性態(tài)（有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)+無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)）；惰性態(tài)（晶質(zhì)鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)+殘?jiān)鼞B(tài)））；探討了U與pH、有機(jī)質(zhì)、常量元素的相關(guān)性；通過本研究為鈾礦冶區(qū)域安全評價提供參考，同時為土壤中I放射性元素的監(jiān)測和治理提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：一、鈾尾礦及鈾廢石中U含量普遍高于本底基巖，活

6、性鈾與潛在活性鈾之和所占的比例都在60%以上。鈾在鈾尾礦及鈾廢石中釋放能力相當(dāng)，活性鈾與潛在活性鈾在一定條件下容易發(fā)生遷移，威脅周邊的生態(tài)環(huán)境。二、根據(jù)富集因子對鈾礦冶地域周邊土壤進(jìn)行評價，鈾尾礦及鈾廢石堆對周邊土壤均產(chǎn)生了顯著的放射性污染。三、根據(jù)外源鈾通入量及風(fēng)化土壤中U的質(zhì)量遷移系數(shù)表明：土壤中鈾污染主要來自于污染源輸入的外源鈾。四、總體來看，鈾尾礦及鈾廢石周邊污染剖面距污染源由近及遠(yuǎn)鈾含量呈明顯減小趨勢。污染較重的土壤剖面中，鈾隨著深度增加有減小的趨勢，并在土壤中部易出現(xiàn)峰值。周邊土壤活性鈾距污染源由近及遠(yuǎn)土壤中活性態(tài)U所占比例增大，潛在活性態(tài)U所占比例降低。五、鈾尾礦及鈾廢石

7、周邊污染剖面中活性鈾所占的平均比例均高于背景剖面，潛在活性鈾除了污染最重的Fp1所占平均比例高于背景剖面外其余均低于背景剖面。六、總體來看，鈾尾礦與廢石堆周邊土壤距污染源愈近，土壤中外源U的輸入通量愈大，在近源區(qū)，大量的外源U優(yōu)先在土壤表層聚集，隨著遠(yuǎn)離污染源，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)先在土壤剖面的深部淀積。七、本文研究的7條污染剖面中，尾礦周邊土壤剖面平均活性鈾在40%以上，加上潛在活性鈾近90%以上；廢石堆周邊土壤近半及以上的U為活性態(tài)，加之潛在活性態(tài)