放射性污染土壤的生态修复研究

张丁楠

摘要：随着当前公众对人居环境的日益关注，生态环境问题成为了当前社会关系民生的重大社会问题。因此，放射性废物贮存库的生态修复选择应以“恢复至原有状态”为指导思想，通过换土回填、植草种树等形式人为的适当干预，最终达到稳定的植物与生态群落，与周围形成稳定的生态系统，保持水土，防止污染物的扩散与转移。本文比较常见几种放射性污染土壤修复技术，结合相关行业现状，尝试探讨找出最适合相关项目的综合修复方式。

关键词：污染土壤；放射性核素；植物修复；土地利用

核能作为一种低碳能源，正在人们日常生活中发挥重要作用，核能的优点对比化石燃料很明显，但核能的利用给环境带来的一些负面影响也很突出。其中土壤放射性污染不仅造成经济损失，也会引发了一定的社会问题。积极开展土壤放射性污染与防治技术的研究，对社会经济及生态环境的协调发展具有十分重要的意义。？

1 土壤放射性污染物的来源

土壤辐射污染的来源有核实验、铀矿浓缩、核废料处理、铀矿和钍矿的开采放射性核素使用单位的核废料等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，137Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。近些年，随着核技术各个领域的广泛应用，越来越多的放射性污染物进入土壤中。

2 生态修复方法的选择

某放射性废物贮存库治理项目，经放射性废物贮存库辐射水平调查，废物库院内土壤样品放射性核素活度浓度分析结果表明，226Ra的检测结果稍高于我国土壤中天然放射性核素活度浓度，137Cs的检测结果高于拟开放场址土壤活度浓度可接受水平，土壤样品中其他核素的检测结果均在我国天然本底范围内，得出结论该贮存库受到的主要污染核素是以137Cs为主。参照目前国内在重金属土壤治理方面的治理经验并结合放射性核素特性可知，放射性核素在土壤中不能被降解，在化学层面只会发生形态的变化与迁移。因此，目前放射性污染的修复主要有的3种途径。一是通过化学或者生物等方式改变放射性核素的存在状态，降低其活性，脱离食物链，减小其毒性。但是需要看到，化学修复法工艺简单、针对性强、阻断迁移效果良好，但缺点也十分明显。降低活性必然要用到各种化学试剂，无论是对于土壤土质还是地下水，均可能造成污染。二是利用土壤改良的方式，即通过换土或翻土达到减缓放射性核素的迁移作用。土壤改良法具有其先天的优势，即可通过人为方式将部分高浓度核素从敏感地区向低敏感地区甚至是不敏感地区转移。通过清挖原土、回填新土的方法，有效的降低了放射性水平，操作简便，成本较低。三是通过种植各种植物来对污染地块的修复方式，主要有3种方式，即植物固化、植物提取、植物蒸发。原理基本是利用植物根系吸收通過生物迁移的方法，以达到清除、修复或治理局面的一种环境治理技术。这种方式通过植被对放射性核素的富集，可以达到减缓放射性核素的迁移作用。

为验证放射性核素在绿化草中的转移过程，在一个生长周期后，放射性核素在植物各器官已处于核素含量平衡状态，分别在厂区点位及附近现场采集绿化草的根部、茎、叶、草籽若干进行烘干，经实验室分析，结果说明在植物生长过程中，放射性核素的主要富集部位集中在叶和茎。点位样品检测结果对比，植被生长的土壤中放射性核素含量的高低也影响着植被各器官中放射性核素的含量。研究中选择了几种适应性较强的草混种方式作为绿化用草。这类草是由于其株矮韧性好，难收集，不易作为燃料；农畜不喜食；土壤适应能力强易于成活。另外，试验期间同样选择了沙柳作为绿化木。沙柳属于多年生灌木，具有耐旱、抗风沙、耐盐碱、繁殖力强等优点，且以上几种植物因根系发达等特性也具有固土护坡、防止雨水冲刷的功效。

3 放射性土壤修复影响因素

首先，是放射性核素的形态与性质。溶解态阳离子、难溶态氧化物或沉淀、大粒径核素都难以被植物吸附或吸收。其次，是植物种类，国外的研究表明，不同植物对特定核素的积累能力是显著不同的，施肥等农业措施对吸收效果也是影响的，例如137Cs与钙、钾具有相似的化学性质，使用钾肥和铵肥都会影响土壤吸收。但是施加氮肥却能正向提高吸收效果，其他如在根系环境存在细菌、蚯蚓等生物，对植物的吸收作用也有积极影响。

通过对几种研究方法的对比，发现采用土壤改良法+植物修复法的综合修复方式可达到修复目的。土壤改良法具有见效快，方法简易等特点，在原核工业系统军工铀矿地质勘探设施退役整治工程中已有大量实际应用，符合当前库区治理深度要求。植物修复法具有保持水土、叠加景观性的特点，具有稳固治理效果的功效。