[发明专利]一种利用功能植物群落修复226Ra污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于²²⁶Ra污染土壤的植物修复技术领域，具体涉及一种利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤的技术。

背景技术

根据《三十年辐射环境质量评价》，铀矿冶系统放射性核素对周围公众照射的集体剂量约占核燃料系统总集体剂量的91.5 %，而铀废石和铀尾矿是铀矿冶系统最大的放射源。据统计，目前世界上积存的铀废石已超过400亿t，铀尾矿已过200亿t。我国约有180多处废矿石和铀尾矿等固体废物堆放场地，分布在全国的14个省区30多个县市，具有堆存量大、占地面积广、而且距离村镇近等特征，其中约80%的铀废石、90%的铀尾矿分布在湖南，江西和广州等地，这些地区雨量充沛，人口稠密。由于铀尾矿含铀矿石中99% 以上放射性核素²²⁶Ra，在各种水文生物地球化学因子的作用下，铀尾矿中的放射性核素²²⁶Ra转化成可迁移的形态和价态，通过地表径流和地下渗流，污染周边的土壤，并通过食物链进入人体，危害人们的健康。随着我国核电事业的快速发展，对天然铀的需求与日俱增，这使得铀矿开采和铀水冶的规模在不但扩大，也使得放射性核素²²⁶Ra污染土壤的规模呈扩大之势。因此，对²²⁶Ra污染土壤的修复势在必行。

²²⁶Ra污染土壤的修复是将土壤中的²²⁶Ra以转移、转化和提取的方式减少或降低其在土壤中的浓度，使其达到环境安全可允许的水平范围内，从而减少对周围环境的毒性作用。 对²²⁶Ra污染土壤传统的修复方法有覆盖法、挖走异地掩埋法和加衬里法。这些方法往往只能减缓²²⁶Ra对周边的环境的辐射，而不能从根本上把²²⁶Ra从土壤中清除掉。而对放射性污染土壤中²²⁶Ra的清除的传统方法有物理法和土壤洗涤法。物理分离是指通过浮选和高强度磁分离，利用重力和密度差将放射性污染土壤中²²⁶Ra清除。土壤洗涤法是指利用无害浸提液从铀尾矿砂和放射性污染土壤中浸提²²⁶Ra，然后从溶液中加以回收。采用这些传统方法对放射性污染土壤中²²⁶Ra进行清除在实际运行过程中存在许多不足之处, 其共同缺点就是能耗高、试剂消耗过大、费用高昂、工艺流程冗长、 后续处理烦琐、往往容易对环境造成二次污染，在实践中难以推行。 

植物修复技术是采用超积累植物将土壤中²²⁶Ra大量地转移到植株体内(特别是地上部)从而修复土壤的原位治理技术。植物修复技术作为一种新兴的环境污染治理技术，与传统的修复技术相比，植物修复具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染等优点，已引起国内外环境专家和环境保护部门的极大关注，成为世界各国²²⁶Ra污染土壤修复研究的热点，并将发展为²²⁶Ra污染土壤的高效修复技术。植物修复技术不仅可以修复²²⁶Ra污染土壤，而且还可以修复过程中通过资源化再利用而取得一定经济效益，为²²⁶Ra污染土壤的长期性处理提供了一个很好的解决方法。

目前，国内外的植物修复技术均采用单一的富集或超富集植物对²²⁶Ra污染土壤进行修复，存在单一植物物种结构单调、植物群落不稳定、易退化，养护成本过高，病虫害猖獗，生态功能低的缺点。这就要求我们构建结构完整、物种多样性丰富、生物量高、趋于稳定状态、后期完全遵循自然规律的“少人工管理”，且具有修复²²⁶Ra污染土壤功能的植物群落，对²²⁶Ra污染土壤进行原位植物修复。

发明内容