放射性污染物的修復方法及研究進展

張寶強

摘要：隨著放射性物質礦產的開采、核能物質的工業(yè)化生產以及應用等，給土壤造成了嚴重的放射性污染。人類通過對核能的廣泛應用使得社會經濟的發(fā)展得到了快速的發(fā)展，但隨著核能的利用所帶來的放射性污染問題日益嚴重，對生態(tài)環(huán)境質量、人類的生產生活安全以及社會經濟的可持續(xù)發(fā)展構成了嚴重威脅。本文對現有的放射性污染土壤的修復方法進行了綜合性的論述，對不同修復方法的原理進行了梳理，論述了不同修復方法的原理、優(yōu)勢等，為放射性污染土壤的修復提供了參考依據。

關鍵詞：放射性;污染物;修復;方法;

0引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，其所帶來的污染問題也日益嚴重，核污染已成為當下重要的環(huán)境問題，受到社會各界的廣泛關注。放射性污染物存在土壤中不僅會對環(huán)境產生危害，還可通過生物圈轉入到食物鏈，影響生態(tài)平衡，嚴重威脅人類的身體健康和生命安全。核污染物不像有機化合物等可以進行自然降解或著生物降解，而是長期富集在土壤中。目前，研究者們對重金屬污染物的修復治理開展了一系列研究工作，也取得了一定成績，為放射性污染物的改良治理提供借鑒。因此，放射性核素污染物的修復處理一直是人們較為關心的問題，急需一種環(huán)境友好、經濟可行的修復方法進行放射性污染物的處理。本文將著重介紹物理、化學、生物修復三種技術方法進行分析研究，論述了三種不同方法在放射性污染物治理中的優(yōu)點和缺點，對該領域今后發(fā)展的方向和前景進行了展望。

1放射性污染物的來源

土壤中放射性污染物的來源主要分為兩種，分別是天然來源和認為來源。天然放射性的污染物存在于地表圈、大氣圈、水圈，主要有鈾-鐳系，釷系和錒系就是這三個天然放射系。當前存在于環(huán)境中的放射性核素主要有兩類：一類是宇宙射線形成的放射性核素，即宇生放射性核素;另一類是在地球形成之時就有的放射性核素，即陸生放射性核素。土壤中的放射性元素基本來源于巖石，不同的巖石所產生的放射性核素有著很大的差異。天然的放射性核素不會對人類的生產生活產生太大的影響。人為來源主要由核礦物材料的開采冶煉、核試驗、核武器、放射性元素的生產等產生。鈾礦、煤、石油、天然氣等的開采冶煉會釋放一定的放射性物質到環(huán)境中，造成一定的環(huán)境污染。核試驗產生的放射性物質是目前土壤環(huán)境中主要的放射性污染物來源。核武器制造產生的放射性常規(guī)釋放和事故釋放，會對區(qū)域環(huán)境產生局部污染[[]]。核原料在生產過程所產生的放射性物質通過大氣、水以及核廢料等進入環(huán)境，對當地的生態(tài)系統造成嚴重的放射性污染[4]。同時在日常的農用化肥、農藥等的使用時，也會帶來一定的放射性物質進入土壤中，使得土壤中的放射性元素急劇增加，影響人類的身體健康[5]。

2放射性污染物的修復方法

放射性污染物主要是由放射性核素的衰變所產生的射線而引起的，其主要是一些壽命較長的和材料和裂變產物等放射性核素[6]。目前修復土壤中放射性污染的方法主要有三種，分別是物理方法、化學方法和生物方法。

2.1物理修復方法

物理修復方法最常見的有吸塵法、機械擦拭法、高壓噴射法、超聲法。吸塵法主要是利用真空吸塵器將降落在物體表面的污染物吸除，該方法的操作簡單，但對固定性較好的污染物的去除效果不理想。機械擦拭法是采用特殊的設備將較為簡單的污染面進行遠距離的擦拭或打磨。高壓噴射法是利用高壓噴頭噴出的水或蒸汽來破壞污染物的表層，也可在水中加入不同材質的磨料，用磨料沖刷污染物的表面，從而達到去污的目的。但磨料的使用會損傷設備的表面，且會帶來二次污染。超聲法是利用機械振動在固液交界面產生的空化作用，從而達到去污目的，該方法受容器尺寸的限制。

2.2化學修復方法

化學修復方法是采用化學試劑溶解帶有放射性核素的污染物，從而達到去污的目的。所用化學藥品一般有螯合劑、表面活性劑、有機酸、無機酸、促進劑、緩蝕劑等[6]?；瘜W修復方法主要有電化學法、離子交換法、沉淀法、反滲透超濾法等。此類方法雖然能夠達到去除土壤污染物的目的，但是修復成本太高，會破壞土壤的結構，污染物的去除效果不是很理想，需要與其他修復技術結合使用。該方法不能用于大區(qū)域的放射性污染土壤的治理，對于小規(guī)模的放射性污染土壤采用化學修復的方法速度快、效果好[7]。

2.3生物修復方法

目前的生物修復方法主要是植物修復方法和微生物修復方法。相對于傳統的物理修復和化學修復方法，植物修復具有易操作、適用范圍廣、成本低廉、不會產生二次污染，對環(huán)境影響較小。植物修復主要是利用植物自身的固定、根際的過濾以及植物提取。植物固定是指利用植物根際的特殊物質將放射性元素固定在某個區(qū)域的一種技術方法，其適用于不適合復墾種植的土壤，該技術可有效減緩放射性污染物在生物圈的擴散和遷移。根際過濾是利用植物的根系將沉淀水體中的放射性污染物過濾掉的一種技術方法，適用于濕地和水體的污染修復。植物提取是利用種植的專性植物的根系吸收放射性污染物，然后轉移至植物的地上部分，最后將地上部分收割，從而進行減容濃縮來處理放射性污染物的一種技術。專性植物指富集植物或超富集植物，具有長期忍耐和超富集放射性污染物的能力[8-9]。

微生物修復主要是通過其具有的相對較大的比表面積進行放射性污染的分解與轉化。微生物修復放射性污染物主要機理是通過其吸收作用、吸附作用、轉化作用來進行。微生物生長除需要一些常規(guī)元素外還需要一些特殊的微量元素，從而可以吸收部分的放射性污染物。微生物還可通過其表面的細胞壁和黏液層直接吸收固定放射性污染物。同時微生物也可對環(huán)境中的放射性污染物進行活化與固定，與植物存在共生關系，對植物吸收放射性污染物有著重要影響[10-12]。

3.結語

土壤是人類賴以生活、生產和生存的基礎，放射性核素污染的土壤對人類生命健康和生態(tài)環(huán)境的威脅已引世界各屆的高度重視。雖然國內外已對放射性污染物的生態(tài)修復采取了一定措施，但遠不及研究者們對重金屬污染物的研究力度大，對放射性污染的修復可借鑒修復重金屬的研究成果。目前放射性污染土壤的修復方法較少，采取的方法有物理修復、化學修復、生物修復，而多采用的是生物修復方法，生物修復經濟高效、操作簡便，適用于大面積放射性污染物的修復。 土壤放射性污染物的修復是一項長期而艱巨的任務，我們需要不斷的深入研究，尋找更為高效理想的修復方法，從而使放射性污染物得到更高效更理想的治理方法。