鈾在地下水系統中的賦存與遷移

昝金晶，董一慧，張衛民，李佳樂，高 柏，陳功新

(1.東華理工大學 核資源與環境國家重點實驗室，南昌 330013；2.東華理工大學 水資源與環境工程學院， 南昌 330013)

1 鈾

1.1 鈾元素

鈾(uranium，簡寫為U)是地殼中重要的金屬元素之一[1]，是重要的天然放射性元素，也是最重要的核燃料，對國民經濟及國防安全具有重要的戰略意義[2,3]。其在自然界分布廣泛，天然水、土壤、生物體內部都含有微量的鈾[1]。在地殼中的克拉克值為2.5×10-4%，以氧化物和含氧鹽類形式存在[1]。其包括三個能釋放α粒子的天然放射性同位素238U(豐度為99.27%)、235U(豐度為0.72%)和234U(豐度為0.0054%)[1]，238U的豐度最大，其半衰期為4.5×109年[4]。此外還有12種人工同位素。

鈾的原子結構及在元素周期表中的位置決定了鈾的化學性質。鈾在元素周期表中屬ⅥB族，與鉻、鉬、鎢同族，有四個氧化態：正三價、正四價、正五價及正六價，其中最常見的為正六價。金屬鈾能分解水，因此在表生帶不能單獨存在，但能和其它元素生成化合物及天然礦物，如易與錒系元素生成絡合物、可生成相似于鉬酸鹽或鎢酸鹽的鈾酸鹽(MUO4)。在自然界中，鈾的化合物主要為四價和六價鈾化合物[1]。

鈾是一種具有化學毒性和放射性的重金屬，這兩種性質都會給人體及環境造成長久的、持續性的、不可逆的危害[1,4-10]。其通過地質作用、人類活動等方式進入到地下水環境及生態循環系統中，造成人類通過食用、生物鏈以及輻射等接受著鈾帶來的不利影響，如鈾中毒會對人體的肝臟、腎臟、骨骼、肺、肌肉、皮膚等機體造成損傷，還會對基因表達、雌激素、機體發育等產生生物副作用[8]。……