陳勁良

（廣東睿潔環(huán)保工程有限公司，廣東 惠州 516000）

人類活動的許多方面都需要放射性能源的開發(fā)產(chǎn)品，如工業(yè)能源、醫(yī)療科研等方面都很大程度地方便了人們的工作與生活。但放射性物質(zhì)在給人類生活帶來便利的同時也引起了一些環(huán)境問題，尤其是土壤中的放射性污染可能會隨著土壤的沉積轉(zhuǎn)移到其他生物體內(nèi)，如在受到污染的土壤上進行作物種植或者污染附近的水源，人類食用后放射性物質(zhì)會對人體健康造成不利影響。

1 土壤放射性污染來源

人類的生產(chǎn)、生活活動會產(chǎn)生一些具有放射性危害的物質(zhì)，讓周圍生活環(huán)境中的放射性水平超出正常值，降低環(huán)境質(zhì)量，不利于生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，對人體健康造成不良影響。土壤作為生物生長的基礎(chǔ)，是生命存活的基本環(huán)境，也是放射性污染物質(zhì)傳播的媒介[1]。所以，探究土壤的放射性污染來源及其相關(guān)修復技術(shù)，對環(huán)境可持續(xù)健康發(fā)展與維護人類健康有促進作用。土壤中的放射性污染源一般有2種：自然界中的天然放射性污染來源與人為放射性污染來源。天然放射性污染來源主要存在于自然界的天然產(chǎn)物中，在土壤和巖石中尤其是地殼中可以發(fā)現(xiàn)一些物質(zhì)經(jīng)過放射性衰變，對外界散發(fā)放射性物質(zhì)，但是天然放射性劑量不大，對人類活動和自然界的發(fā)展影響較?。ㄒ姳?）。

表1 自然界中的天然放射性污染來源

人為放射性物質(zhì)的出現(xiàn)改變了土壤中放射性污染物質(zhì)的狀態(tài)，污染的主要來源是人為活動。一是科研實驗。放射性物質(zhì)被廣泛運用于金屬冶煉、工業(yè)自動化、生物工程等領(lǐng)域，許多研究中心都建有自己的實驗室進行科研放射性實驗。相關(guān)人員在實驗過程中，難免會向外界釋放放射性物質(zhì)造成環(huán)境污染。其中，核試驗中產(chǎn)生的放射性落下灰對環(huán)境放射性污染最嚴重。爆炸后產(chǎn)生的顆粒較大的粒子隨著重力作用會快速落下，因此以爆炸中心為原點的方圓幾百公里都會出現(xiàn)局地性沉降。較小的粒子會停留在對流層且保持較長的時間，通常經(jīng)過20～30 d的沉降后，位于爆炸范圍內(nèi)的同一半球的維度都會受到放射性污染[2]。如果進行的是百萬級的核爆炸實驗，放射性物質(zhì)會首先停留在大氣的平流層中，經(jīng)過0.5～3.0年沉降到地球表面。放射性物質(zhì)停留在大氣中以及向下沉降的過程中都會隨著空氣被人類吸附，對自然界的水源和其他生物造成污染，經(jīng)過食物鏈間接影響人體健康。二是核能生產(chǎn)與核事故。在核燃料循環(huán)的過程中，前期開采鈾礦、燃料的原件制造、核反應堆的發(fā)電情況以及后期的廢物廢水處理，整個循環(huán)都會存在放射性物質(zhì)泄漏的潛在危險。另外一種情況是核反應堆出現(xiàn)故障后的放射性物質(zhì)污染。核工業(yè)活動中涉及原料的開采、冶煉、提純，都會產(chǎn)生帶有放射性的廢棄物與廢水，廢棄物會對周圍生存環(huán)境造成影響。含鈾礦可以當作核燃料的原料進行冶煉，其他礦物質(zhì)如煤礦在開采和應用的過程中會產(chǎn)生放射性物質(zhì)氡，某些企業(yè)將廢棄物進行地下掩埋，這會讓土壤環(huán)境進一步惡化且污染水源。

2 土壤放射性污染的修復技術(shù)

土壤放射性污染的源頭是放射性物質(zhì)衰變過程中產(chǎn)生的射線，某些物質(zhì)要經(jīng)歷長時間的裂變后核素才會消亡，這樣就會對環(huán)境造成長期危害。目前，全球范圍內(nèi)的學者主要采取以下幾種技術(shù)對土壤放射性污染進行修復。

2.1 淋洗技術(shù)

長久以來，研究人員針對受到污染的土壤采取的是物理和化學修復技術(shù)。土壤中存在一系列的放射性核素，處于最表層的土壤可以在上面鋪層瀝青，避免讓土壤內(nèi)部的核素擴散到外部，同時可以防止地表水滲透到土壤中受到放射性核素的污染。但是，放射性污染物質(zhì)仍然存在于土壤之中，如何將污染物從土壤中分離出來，美國學者提出了土壤淋洗的方法。通過這種方法，溶解劑進入土壤后與放射性物質(zhì)產(chǎn)生反應，然后借助于水力壓頭將溶解劑混合物從土壤中抽取出來。其中土壤出流流程具體如圖1所示。

圖1 土壤出流流程示意圖

2.2 氧化還原技術(shù)

研究人員發(fā)現(xiàn)在土壤中加入還原劑或者過氧化氫，高錳酸鉀等氧化劑可以讓土壤中的放射性物質(zhì)與氧化還原劑產(chǎn)生化學反應，這種方法對于被有機物污染的土壤有應用效果。

2.3 植物修復技術(shù)

植物具有凈化功能，并且與化學修復技術(shù)相比成本較低，對周圍環(huán)境不易產(chǎn)生二次污染等問題。對于大面積受到污染的土壤，適宜種植苜?；蛘吆邴湶輥硇迯投喹h(huán)芳烴等污染物質(zhì)。實驗人員將植物種植在具有放射性污染的土壤中，通過根系吸收土壤中的放射性核素并轉(zhuǎn)移到地表，人們將生長在地表的部分收集后做處理，可以減少土壤中的放射性物質(zhì)。采用植物提取的修復技術(shù)需要選擇富集植物或者超富集植物。筆者通過大量收集、比較前人的研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，四川沿階草、扁竹蘭對土壤中的鈾放射性核素的吸收效果最佳，向日葵修復土壤中的銫放射性核素效果最佳。除了植物本身可以修復土壤中的污染物質(zhì)，添加有機酸尤其是檸檬酸可以加速植物修復土壤中的放射性核素。

如果某塊區(qū)域的土壤受到放射性污染已經(jīng)不適合種植作物，人們可以采取植物固定的修復技術(shù)，通過植物的根系讓土壤中的污染物質(zhì)固定在某一個規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，防止放射性核素轉(zhuǎn)移。

對于濕地等含有較多水體的土壤，人們可以采用根際過濾的技術(shù)，水體中的放射性物質(zhì)與土壤中的不同，需要根系過濾沉淀污染物質(zhì)。比如，水葫蘆、金魚藻可以在受污染的濕地中大面積種植，借助根際過濾來吸收濕地中的鈾核素，風信子對修復水體中的銫和鈷放射性核素有很好的效果，廢水中80%的放射性物質(zhì)會被去除。

2.4 微生物修復技術(shù)

微生物的生長可以對放射性核素產(chǎn)生吸收吸附的作用。微生物的個體較小，表面具有黏液層，可以吸附放射性物質(zhì)，將污染物質(zhì)固定在土壤中避免污染周圍的水體。微生物修復技術(shù)主要是將具有高效降解作用的微生物菌株篩選出來，其自身的活性作用和安全性能調(diào)節(jié)受到放射性污染的土壤的成分、濕度、溫度等。在此基礎(chǔ)上，種植作物的數(shù)量和質(zhì)量也會更加穩(wěn)定。通常，微生物修復技術(shù)在受到石油污染的土壤中應用廣泛。

2.5 電動力學修復技術(shù)

對于土壤中的銅、鉻等重金屬可以采用電化學和電動力學相結(jié)合的技術(shù)，將土壤中的放射性物質(zhì)集中在電極區(qū)附近，進行集中處理。針對污染范圍較小、土壤中含有多種重金屬污染物質(zhì)與可溶性有機物污染物的土壤有較好的修復效果，電動修復具有成本低、速度快的特點。如果土壤中還含有不溶性有機污染物，則需要復合使用電動修復技術(shù)與化學技術(shù)，這方面仍有很大的探究空間。

3 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，某些地區(qū)的土壤已經(jīng)長時間受到重金屬的污染，其中還摻雜多環(huán)芳烴等有機污染物，一些礦區(qū)、油田區(qū)域周邊的土壤中放射性物質(zhì)超標，對人體健康和生態(tài)和諧發(fā)展造成了嚴重危害。尤其是濕地環(huán)境，土壤中的放射性污染會隨著水體影響動植物的生長，對于當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。土壤污染的范圍在擴大，污染物的種類也在不斷增多，由以前的單一污染物逐漸向復合型污染物轉(zhuǎn)變。污染物與土壤交叉感染，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)與生活污染混合。我國土壤污染迫切需要研發(fā)新型的解決方案，針對不同類型的污染區(qū)域采取不同的修復技術(shù)。農(nóng)田土壤污染可以采取生物修復技術(shù)與物化穩(wěn)定技術(shù)，保證土壤不受二次污染，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品綠色健康生產(chǎn)。對于礦區(qū)冶煉、石油化工、工業(yè)生產(chǎn)導致的重度污染土壤，可以采取化學修復技術(shù)、生態(tài)工程修復技術(shù)，在開采資源的同時避免污染物擴散。目前，人們已經(jīng)采取了一些土壤修復保護措施，但我國作為農(nóng)業(yè)大國，廣大人民群眾和政府都要增強土壤修復意識，加強對污染防治技術(shù)的研究。