本文關鍵詞：貴州喀斯特環(huán)境土壤剖面形成過程中鈾、釷的演化及其環(huán)境有效性

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【摘要】：喀斯特地區(qū)廣泛分布著碳酸鹽巖風化土壤,近年來,喀斯特地區(qū)的環(huán)境問題越來越受到眾多學者的廣泛關注,尤其是土壤中出現的氡異常,給環(huán)境帶來威脅。有研究表明,土壤中氡異常與鈾(U)、釷(Th)等放射性核素有關,而在碳酸鹽巖風化土壤中U、Th均出現顯著富集的現象,這些富集的U、Th是否會成為向環(huán)境釋放的污染源,還不得而知。本文正是以此為出發(fā)點開展工作,從貴州喀斯特地區(qū)采集了5條不同時代碳酸鹽巖發(fā)育的風化剖面為研究對象,運用相關性分析和質量平衡計算方法,研究了這些剖面中U、Th的分布特征及其在土壤演化過程中的地球化學行為,探討了U、Th與pH、有機質及主量元素的相關性,分析了影響U、Th分布的因素;運用元素賦存形態(tài)研究中廣泛應用的連續(xù)化學提取技術,探究U、Th在碳酸鹽巖風化剖面中的賦存形態(tài)及其環(huán)境活性。通過本研究,增進對U、Th環(huán)境地球化學循環(huán)的了解,同時為開展喀斯特區(qū)域上放射性環(huán)境質量評價、土壤修復提供理論依據。本項研究獲得了以下認識:(1)由不同基巖發(fā)育成的碳酸鹽巖風化剖面,石灰?guī)r的風化程度高于白云巖的風化程度。(2)由于不同碳酸鹽巖風化剖面所處的環(huán)境差異,導致各剖面上U、Th含量與p H、主量元素含量、有機質含量等的相關性不一致,影響U、Th在剖面中分布的因素可能是多元的,是綜合作用的結果。(3)不同時代基巖發(fā)育而成的風化剖面,均未檢測出可交換態(tài)U,U含量最多的三個相態(tài)是:殘渣態(tài)碳酸鹽結合態(tài)無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結合態(tài)。Th主要分布在三個相態(tài)中:殘渣態(tài)、無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結合態(tài)和晶質鐵錳氧化物/氫氧化物結合態(tài),說明Th主要分布在原生和次生的殘余物中。(4)碳酸鹽巖風化剖面在進一步演化過程中,U、Th在各相態(tài)之間均出現了轉移或再分配。對于U,隨剖面演化,殘渣態(tài)U趨于分解,碳酸鹽結合態(tài)U趨于增加,其他相態(tài)U也會由于環(huán)境的差異出現減小或增加趨勢;而Th在剖面演化過程中各個相態(tài)均存在較少或增加的可能,且在風化的不同階段可能轉化或轉移的形式不同;U和Th的無定型鐵錳氧化物/氫氧化物結合態(tài)和晶質鐵錳氧化物/氫氧化物結合態(tài)之間均會相互轉化。(5)5條研究剖面中,大方剖面、田壩橋剖面、銅仁剖面、猴場剖面的惰性態(tài)U所占比例活性態(tài)U所占比例潛在活性態(tài)U所占比例,而在鳳岡剖面中,惰性態(tài)U所占比例(平均值為64.07%)潛在活性態(tài)U所占比例(平均值為20.29%)活性態(tài)U所占比例(平均值為15.64%)。而各剖面中Th所占比例均表現為相同的趨勢,即惰性態(tài)潛在活性態(tài)活性態(tài)。(6)關于活性態(tài)+潛在活性態(tài)U所占比例,銅仁剖面(平均值為44.52%)田壩橋剖面(平均值為40.46%)猴場剖面(平均值為38.20%)鳳岡剖面(平均值為35.93%)大方剖面(平均值為30.05%);而活性態(tài)+潛在活性態(tài)Th所占比例,鳳岡剖面(平均值為55.08%)銅仁剖面(平均值為51.83%)猴場剖面(平均值為49.32%)田壩橋剖面(平均值為28.23%)大方剖面(平均值為15.68%)。銅仁剖面和田壩橋剖面土壤中活性態(tài)+潛在活性態(tài)U比例達到40%以上,鳳岡、銅仁以及猴場剖面這三個剖面土壤的活性態(tài)+潛在活性態(tài)Th比例都達到50%左右,對這幾個剖面土壤的環(huán)境效應應給予高度重視。
【關鍵詞】：鈾 釷 貴州喀斯特地區(qū) 土壤 環(huán)境有效性
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X144
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題依據及研究意義11
• 1.2 國內外研究現狀11-17
• 1.3 研究內容17
• 1.4 論文的技術路線及創(chuàng)新之處17-19
• 第二章 研究區(qū)概況、樣品采集及分析測試方法19-27
• 2.1 采集樣品區(qū)域概況及樣品預處理19-21
• 2.1.1 區(qū)域概況19-21
• 2.1.2 樣品預處理21
• 2.2 實驗試劑及配制方法21-23
• 2.3 實驗中所用的主要儀器及其型號23-24
• 2.4 實驗方法24-27
• 2.4.1 不同相態(tài)鈾的提取方法24-25
• 2.4.2 不同相態(tài)釷的提取方法25
• 2.4.3 測量土壤剖面樣品的pH的方法25-26
• 2.4.4 土壤有機質的測定方法26-27
• 第三章 碳酸鹽巖風化剖面中鈾、釷的演化27-43
• 3.1 碳酸鹽巖風化剖面的發(fā)育特征27-32
• 3.2 碳酸鹽巖風化剖面中鈾的演化32-37
• 3.3 碳酸鹽巖風化剖面中釷的演化37-41
• 3.4 實驗操作精度分析41-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第四章 碳酸鹽巖風化剖面中鈾、釷的環(huán)境有效性43-59
• 4.1 土壤剖面鈾的化學形態(tài)43-48
• 4.2 土壤剖面鈾的環(huán)境有效性48-50
• 4.3 土壤剖面釷的化學形態(tài)50-55
• 4.4 土壤剖面釷的環(huán)境有效性55-56
• 4.5 實驗精度分析56-57
• 4.6 本章小結57-59
• 第五章 結論與展望59-61
• 5.1 結論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-67
• 附表67-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文69-71
• 致謝71

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