【摘 要】
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氚(~3H,T)作为氢唯一的放射性同位素,是核设施放射性剂量评价的主要核素之一。随着核能的不断发展,势必将会有越来越多的氚释放到环境中,对环境造成潜在危害。释放到环境中的
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氚(~3H,T)作为氢唯一的放射性同位素,是核设施放射性剂量评价的主要核素之一。随着核能的不断发展,势必将会有越来越多的氚释放到环境中,对环境造成潜在危害。释放到环境中的氚很容易进入土壤进而通过食物链和内照射对人体产生危害,为了对土壤中~3H的放射性危害进行评价,必须掌握和了解~3H在土壤中的迁移转化行为以及相关环境因子对其影响。本文以秦山核电基地为研究对象,于2018年1月和5月,选取外围环境中的5个不同采样点(钟家桥、秦联村、西张门、澉浦、严家桥)的2种不同土壤(非耕作土和耕作土),分不同的层次(0-2cm、0-5cm、5-10cm、10-15cm、15-20cm、20-25cm)采集土壤样品,对土壤样品中的含氢微生物种类及数量、理化性质、氚化水(HTO)和有机氚(OBT)含量及其相关性进行研究。研究结果表明:含氢微生物数量在未耕的表层最多,耕作土在深层最多,采样点钟家桥的数量最多,随土层的深入呈先增加后减少的趋势,总的来说,非耕作土中含氢微生物的数量是耕作土2倍。有机质的含量在表层(0-2cm)土壤中最高,且随土壤的深度的增加呈现下降的趋势,秦联采样点的有机质含量最高。土壤的含水量范围为19.56%~32.13%之间,基本上随着土层的加深呈下降的趋势。HTO活度浓度在钟家桥采样点最高,随着土壤深度的增加呈下降的趋势,冬季HTO活度浓度最高出现深层(10-25cm),春季则在表层;冬季土壤HTO的活度浓度是春季的2倍多,且非耕作土壤中HTO的活度浓度大于耕作土。土壤中OBT活度浓度的最大值一般出现在表层(0-5cm),随着土层的深入呈现逐渐减少的趋势,冬季和春季OBT浓度的变化表现不同,严家桥和秦联两个采样点土壤中OBT的浓度冬季大于春季,其他三个采样点正好相反;总体来说,非耕作土壤中OBT的浓度大于耕作土。通过相关性分析发现,土壤中HTO浓度与含氢微生物的数量、有机质不存在相关性;土壤中HTO和OBT浓度与含水量以及OBT浓度与含氢微生物、有机质含量存在间接相关性。土壤中OBT/HTO比值的算术平均值为0.644,冬季的比值小于春季;耕作土比值是相应采样点的未耕作土中的比值的2倍;冬季一般最大值出现在深层,最小值出现在表层,但是春季最大值出现在表层。通过本研究发现,同一采样点耕作土和非耕作土中氚的环境行为不同,而且随季节变化不同层次中氚含量变化不同,未耕作土中不同深度土壤中HTO和OBT含量变化与相应的耕作土相比规律性较强,所以在对核设施外围环境土壤中氚进行监测评价时应采集非耕作土作为样品,同时在进行土壤中氚浓度预测模型研究时应针对不同季节和不同深度进行参数的选取。
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