全 文 ：核 农 学 报!"#$%!"&"$## $$A"% )$A($
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收稿日期!"#$(*$$*"&!接受日期!"#$%*#%*(#
基金项目!大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国家科技重大专项0I,V$%## 安全审评关键技术研究1 ""#$(mi#H##"##$ @$$#
作者简介!张琼!女!高级工程师!主要从事辐射防护与环境修复(环境影响评价工作% /*0123$lU15Lo2J5L4;U2515P;8;5
通讯作者!王亮!男!高级工程师!主要从事辐射防护与环境影响评价工作% /*0123$e15L3215L4;U2515P;8;5
文章编号!$###*&..$""#$%#$#*$A"%*#&
土壤放射性核素铯污染修复研究进展
张!琼$!陈金融$!张春明$!王!亮$!李!勇"
" $ 环境保护部核与辐射安全中心!北京!$###&"*" 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所!北京!$###&$#
摘!要!本文介绍了放射性核素铯在土壤中的迁移规律!总结了土壤放射性核素铯污染的修复方法’ 以
日本福岛核事故后土壤放射性核素铯污染修复为例!重点阐述了铲土去铯$深翻客土去铯$悬土去铯及
植物修复去铯等方法的修复过程及效果!并就土壤铯污染所面临的问题及土壤修复方法前景进行了展
望’
关键词!放射性核素&铯污染&土壤修复&修复方法
-SC$$#Q$$&HAT682PP58$##*&..$Q"#$%Q$#8$A"%
!!日本发生 AQ# 级地震导致福岛核电站发生超设计
基准事故!大量放射性物质泄漏到环境中% 此后的数
月内!在距福岛第一核电站西北 "% N0处土壤中核
素$(%IP和$(’ IP比活度达到 ’Q& ‘$#.+o)NL@$&$’ !土壤
受到严重污染% j101L7;U2等 &"’的研究结果表明!土
壤中 &#R的放射性核素为半衰期较长的$(%IP和$(’IP!
因此土壤放射性核素污染修复主要针对铯的去除和治
理%
放射性核素铯是重要的裂变产物!它的来源主要
分为两个部分!一是来自大气层核试验的放射性沉降!
二是核电站的泄露事故 &( @%’ % 由核试验或核事故所释
放的铯进入大气环境!通过干湿沉积等途径最终降落
到地面!再通过雨水等下渗而造成土壤污染% d23210
等 &.’跟踪研究了美国在 $A%H @$A.& 年间核试验后珊
瑚岛周边土壤中放射性$(’ IP近 (# 年的迁移规律%
W10l19\等 &H’采集分析了俄罗斯萨哈共和国于 $A’%
年+IXMP[13,核试验和 $A’& 年+kX1[J5 @(,两次核试验
后土壤中$(’ IP"# 年间的垂直分布规律% CPPNPPJ5
等 &’’分析了 +395[1XY 地区 $A&& @$AA& $(’IP的活度变
化情况% 上述研究表明!核试验后$(’IP大部分集中在
土壤表层几个厘米之内!受气温(Y]值和土壤类型以
及表层植被种类的影响!$(’IP在土壤中垂直迁移速率
较慢% 迁移到土壤中的$(’ IP!部分通过陆地粮食作物
转移到食物链中!部分可溶的$(’IP通过强降雨从土壤
和植物的根部而转移到地下水中造成地下水污染% 核
试验由于受地域的限制!其修复方法大多依靠核素自
身衰变或向植物转移等自然净化过程%
关于核电站泄漏所导致的土壤放射性核素铯污染
事故!主要有两个!分别是 "#$$ 年日本福岛核事故和
$A&H 年前苏联切尔诺贝利核电站泄露事故%
福岛核事故由地震和海啸引发!大量放射性物质
通过气态途径释放到大气环境中!造成核电厂周边土
壤大面积污染% 事故发生后!日本政府(东京电力公司
及各个研究团体!按土地类型"城区(农田(森林等#采
取不同的整治和土壤修复方法! 取得了初步效
果 && @$"’ %
切尔诺贝利核电站对白俄罗斯(乌克兰(俄罗斯及
北欧各国都造成了大范围的空气和土壤污染% 切尔诺
贝利事故之后!多达 H 兆居里的$(’ IP释放到环境中!
造成了包括城区(农田(水源和森林的土壤污染 &(’ %
关于切尔诺贝利核事故后土壤放射性核素污染修复的
文献较多 &$( @$H’ !如 C,/,出版发行的 F/I-SI@
$"&# &$(’ !讨论切尔诺贝利事故后土壤放射性核素污染
的修复方法(影响及后果等% 切尔诺贝利 "# 周年环境
影响报告 &$%’介绍了切尔诺贝利事故后周边国家的环
境污染和相关土壤治理情况% 白俄罗斯和北欧各国!
也分别采取了多种方法对土壤放射性核素污染进行修
复!取得良好效果 &$.’ % 对于切尔诺贝利核事故所引发
%"A$
!$# 期 土壤放射性核素铯污染修复研究进展
的土壤放射性核素$(’ IP污染的修复!?JNJ32N 等 &$’’研
究了白俄罗斯蔬菜土壤中$(’ IP在不同孔隙度的土壤
中放射性活度和不同土壤中其年均迁移率*B\15J等 &$&’通过实验室和野外试验!研究了$(’IP垂直迁移规
律*项亮等 &"#’也跟踪研究了切尔诺贝利核事故后$(’IP
在苏皖地区的蓄积情况%
核事故后!释放到空气中大量的放射性核素!由于
受大气传输和天气的影响!土壤放射性核素污染呈现
污染范围广(持续时间长的特点% 污染后的放射性核
素主要集中在土壤表层!如在未扰动的且排水良好的
砂质土和砂壤中!放射性核素存留在土壤上层!且存在
长期存留的可能性!它在土壤表层 # )";0的居留时
间可达数年*一般通过植物根部的富集而达到自净化%
但在潮湿的有机质土壤中!如在泥炭沼泽土和水淹草
甸中!核素会明显的向地下水迁移% 核素分布的深度
和均一性取决于土壤结构和土壤的管理方式% 如在表
层 $ ).;0!$(’ IP在泥炭土中的比活度最高!可达
..# ###+o)NL@$!在肥沃的草皮灰化砂土中最低!为
(& H##+o)NL@$!在草皮灰化砂土中为 %. A##+o)NL@$%
关于迁移速率!在草皮灰化砂土等土壤中迁移速率最
小!不足 #Q.;0 1@$*在草皮灰壤中最大!高于 $Q"
;0)1@$&$’!"#’ %
不论是核试验还是核事故!放射性核素所造成
的土壤污染都存在污染面积大!修复治理费用高和
技术难度大等特点% 另外!$(’ IP的放射性半衰期长
达 (# 年!在环境中不会很快衰变消失% 土壤中核素
铯将沿着农作物随食物链进入人体!其进入人体后
的有效半衰期为 .# )$.#:!且分布在全身肌肉和肝
中!不易排出体外 &"$ @""’ !对人体的危害大% 鉴于我
国在土壤放射性核素污染修复方面的研究较少!加
上土壤放射性核素污染修复的复杂性(长期性和艰
巨性!本文简要介绍土壤放射性核素铯污染的迁移
的机理!并对福岛核事故后所采取的土壤放射性核
素铯污染的修复方法(修复过程和修复效果进行初
步介绍%
!"放射性核素铯在土壤中的迁移
土壤中放射性核素铯的归宿由一系列发展的化
学(物理和生物过程所控制% 因此!土壤中核素铯进行
迁移转化的规律是物理迁移(化学迁移和生物迁移等
不同迁移过程的复合%
!#!"物理迁移
土壤中核素铯的物理迁移指的是土壤中的铯不改
变自身的化学性质和总量而进行的迁移方式% 土壤溶
液中的核素铯或者其溶于水中的螯合物可以在地面水
体(地下水迁移*也可被包裹在土壤颗粒中或吸附在土
壤胶体表面上随土壤中的水分流动而被机械搬运% 核
素铯在土壤中迁移速度直接决定于土壤中水流速度和
铯元素在具体土壤中的阻滞系数!可用下列公式表
示 &"(’ $
T<1 ZTP"
$
@= [$
# "$#
式中!T<1为土壤中核素铯迁移速度"距离R时间#!TP为
土壤水流速度"距离T时间#! $@= [$
核素铯在土壤中
的迁移时的阻滞系数% 其中!@=值为铯分布常数!@=
值与土壤胶体对核素铯的吸附量呈正相关!与土壤溶
液浓度和土壤含水量的百分数成绩呈负相关$
@= Z
W.
<.\P]
""#
式中!W.为土壤胶体的等温吸附量!<.为土壤平衡溶液
浓度!eR为土壤水的含量百分率%
上式进一步展开为$
T<1 ZTP
$
W.
<.\P]
[

$
"(#
!!因而!表面土壤中核素铯移动的速度随着土壤吸
附量的加大而降低!随土壤溶液浓度和土壤含水量百
分数的增加而增加%
!#$"物理化学迁移
土壤中核素铯的物理化学迁移!分为两类!一类是
依靠土壤胶体!特别是有机腐殖质胶体对核素铯的吸
附!富集的程度决定于核素铯的分布和活度% 通常情
况下!土壤胶体吸附核素铯为非专性吸附% 非专性吸
附指土壤胶体所带电荷"负电荷#与铯离子"正电荷#
不同!故会对核素铯产生吸附作用% 非专性吸附发生
在胶体的扩散层与氧化物的配位壳之间!被水分子层
隔离!故其键合很弱!易于解吸或被水洗出!服从离子
交换法则 &"(’ % 另一类是用化学制剂使土壤中污染物
发生酸碱(氧化还原(裂解(中和(沉淀(聚合(固化(玻
璃化等反应!使核素铯从土壤中分离(降解转换成无毒
或低毒的化学形态!从而减少其放射性危害的过
程 &"%’ %
!#F"生物迁移
土壤中核素铯的生物迁移是指利用微生物(真菌(
绿色植物等生物吸收 @富集 @萃取(转换固定土壤中
的铯!使土壤中核素铯浓度降低(辐射性能减小的过
程% 一般进入土壤中的核素铯大部分被土壤颗粒所吸
."A$
核!农!学!报 "& 卷
附!主要累积在表层!使耕作层成为核素铯的富集层%
以植物迁移为例!土壤中核素铯被植物吸收后累积于
植物体内!通过收获植物!气化或热分解植物!减少土
壤中核素铯的活度% 另外!植物在生长的过程中可能
由人类或者动物的食用而造成了植物中核素铯迁移到
其它地方% 植物对核素铯的迁移是一个生物化学过
程!也是一个动态平衡的过程 &"( @"%’ %
图 !"福岛第一核电站事故后放射性!FK@/和!F]@/扩散示意图 ($C*
4356!"V&;3&23,1:&.&’,-2!FK@/&1;!F]@/&02)+4-c-/93:& &883;)12
$"土壤放射性核素铯污染修复方法
根据放射性核素的迁移规律!发展了一系列土壤
放射性核素污染的修复方法!如针对物理迁移进行修
复的方法有移土法(客土法等*针对物理化学迁移进行
修复的方法有离子交换法(氧化还原法等*利用生物迁
移原理进行修复的方法有微生物修复法(植物修复法
等多种方法 &"% @"&’ %
物理修复和物理化学修复法均具有见效快(治理
彻底等优点!适用于治理小范围的场地污染!但由于其
工程量大(投资大!容易引起土壤结构和土壤生物活性
的恶化及二次污染使其应用受限% 生物修复虽成本
低!但去污效率低下% 因此在确定修复方法时必须分
析土壤的具体情况!选择性的使用!或者几种方法并
用!争取做到以最小的成本和代价!获取最大的去除效
果%
F"福岛事故后土壤放射性核素铯污染
修复研究
!!以日本福岛核事故后土壤放射性核素污染为例进
行土壤放射性核素污染修复的具体过程和修复效果研
究% 根据日本文部科学省提供的福岛地面$(% IP和
$(’IP的扩散图 &"A’ "图 $ 所示#可以发现在 "#$$ 年 & 月
"& 日!$(%IP和$(’IP的最大活度出现在西北 %.„方向!
比活度最大可以达到 ( ### +o)0@(*在 (#N0范围内!
西北方向$(%IP和$(’IP在 $ ### +o)0@(以上% 由此可
见!福岛事故对土壤的污染范围广!活度高!后处理形
势严峻%
福岛事故后日本采取了多种不同的修复方法对放
射性核素铯污染土壤进行处理 &(# @((’ % 表 $ 为日本农
林水产省在 "#$$ 年 A 月 $% 日公布的土壤放射性核素
铯污染后推荐的修复方法 &(#’ % 根据铯在土壤中迁移
机理可知!核素铯的迁移和富集的速度和数量都受到
土壤环境因素的影响!在土壤放射性比活度低的时候
"如 v.### +o)NL@$#!主要采用深翻客土和植物修复
的方法*随着土壤放射性比活度的提升 " q.###
+o)NL@$#!主要采用铲土去污法等% 在这次事故后所
采用的方法有铲土去铯法(深翻客土去铯法(悬土移除
去铯法*同时还采用了生物迁移中的植物修复去铯法
等!后续将介绍其修复的过程及效果%
H"A$
!$# 期 土壤放射性核素铯污染修复研究进展
表 !"土壤放射性核素铯污染修复方法
%&’()!"V):);3&23,1:)29,;/,0/,3(8,12&:31&2);’N +&;3,&823Q)8)/3-:
土壤中铯比活度
I9P270IJ5;95[X1[2J5
25 PJ23T"+o)NL@$ #
普通田地
IJ00J5 f293:P
水田
V1::Mf293:P
v. ###
可以采用将放射性物质转移到农作物的方法来降低其比活度!为了降低空间射线率!可以采用 )深翻客土法()植物
修复法%
. ### @$# ###
地下水位较低时 "数值
依具体情况而定# $
*铲土去污
)深翻客土法
地下水位较高时 "数值
依具体情况而定# $
*铲土去污
低洼地
*铲土去污
*悬土移除法
)深翻客土法
"耕地层被破坏#
低洼地以外的土地
*铲土去污
*悬土移除法"比低洼地效率低#
)深翻客土法"耕地层被破坏#
"仅限地下水位较低的场合#
$# ### @". ### *铲土去污
q". ###
*铲土去污
.;0以上的表层土被铲除
高放情况下需进行具体情况分析"如使用固化剂防止扬尘#
!!注$*$产生废物* )$无废物产生%
!!EJ[9$ *$e2[U e1P[901[9X213YXJ:7;9* )$ 5Je1P[901[9X213YXJ:7;98
F#!"铲土去铯
将放射性污染的土壤"一般是表层土#铲走!运至
专门的核废物处置场!可从根本上杜绝放射性核素铯
的进一步扩散!从而阻止铯在土壤中的物理及物理化
学迁移% 但这种方法劳动强度大!操作人员易遭受核
照射*大量的铲土会使废物量增加!并增加其处理和处
置成本% 此外!表层土中还含有可供作物生产的大量
有机物质!全部铲走又进一步加剧了土地危机%
对福岛大学周边不同深度土壤中的核素进行的采
样分析 &(#!((’ !发现放射性核素主要集中在表层土中!
在深度超过 .;0时!核素迁移很少!具体情况如图 "
所示% 因此!铯没有迁移扩散到其他地方前!立即去除
表层土是非常必要的% 铲土去铯又可分为表层土铲土
去铯法(固化剂铲土去铯法和草地剥除去铯法等%
(Q$Q$!铲表层土去铯法!表层土的铲土去铯法是指
放射性物质首先沉降在土壤的表层!为了利用这些土
地!就需要将表层的土壤进行铲除% 作业流程一般为$
碎土(剥离(移除%
碎土一般采用的农用带爬犁的拖拉机进行 % ).
;0表土的破碎和膨胀软化*之后采用农用的带排土板
的拖拉机将破碎的表土搬移到一旁!每一次可移除宽
度为 . )$# 0的表土*然后利用翻斗车装到场外的箱
子中!最终搬出并装入专用处置袋并进行封存%
这种方法在福岛县相马郡饭馆村的水田进行了实
验 &"’!(#’ % 实验过程中!对水田的表层土铲除为 % ;0
"$# U0" 大约铲除 %# 0( #!土壤中的放射性铯比活度
从 $# (’# +o)NL@$降低到 " .AA +o)NL@$!铯比活度降
图 $"福岛大学周边土壤中核素铯随深度分布情况
4356$"%9)8,18)12+&23,1,08)/3-: ,1;).29
&+,-1;4-c-/93:& a13Q)+/32N
低了 ’.R% 铲除后土壤表面 !辐射剂量率从铲除前
的 ’Q$% "?\)U @$降低到 (Q(A "?\)U @$!铲除的土方量
为%% ".( 0(%
(Q$Q"!固化剂铲土去铯法!固化剂铲土去铯法!指向
土壤的表层喷洒氧化镁或聚乙烯等固化剂!土壤表面
固化后铲除表层土% 以镁系的固化剂为例!作业流程
为$镁系固化剂和水混合后进行喷洒!固化剂浸透!表
层土固化"天气晴好时需 ’ )$#:#!表层土的铲除!用
袋子收集并转移到临时处置场中存放%
在福岛县相马郡饭馆村伊丹泽地区进行了实
验 &(# @($’ % 经过试验发现土壤表层中放射性铯的比活
度由铲除前的 A H$H 降低到 $ ’"$ +o)NL@$!降低率约
为 &"R*试验场所内的表面剂量率从 ’Q’H 降低到
’"A$
核!农!学!报 "& 卷
(Q.’ 7?\)U @$% 对于试验的 $# U0" 土地!如果铲除厚
度为 (;0!则排土量大约为 (#0(% 固化剂在土壤表层
一般呈白色!因此很容易确认土壤被铲除没有!这种方
法也适用于水稻收割后不平整的田地% 降雨后进行固
化剂喷洒会导致固化剂混合溶液不能完全浸透!因此
必须在土壤干燥的情况进行喷洒% 在固化剂喷洒的时
候!有必要对杂草等植被进行铲除预处理% 在固化剂
喷洒的过程中!要注意干燥条件下抑制土壤颗粒的飞
扬% 经实验测试也证明了利用聚乙烯物质做固化剂也
可以获得同样的效果% 今后为了提高表层土去铯效
果!有必要优化铲土机的性能!进一步提高表层土收集
的效率%
(Q$Q(!草地剥除去铯法!草地剥除去铯法是用草切
片机将草和土壤同时进行切削!从而达到除草和土壤
去污的目的% 作业流程为利用草切片机将草等连根铲
除*然后利用装载机将草和土壤搬出%
表 $"草地剥除去铯法铯比活度变化情况
%&’()$"%9)89&15)/,029)@/8,18)12+&2),1+):,Q&(,05+&//&1;-..)++,,2I2,./,3((&N)+e#SX)c5 B! $
铲除深度
FU9:9Y[U JfPUJ\9325LPJ23T;0
干土
-XMPJ23" $(%IP#
干土
d9[PJ23" $(’IP#
干土"总 IP#
-XMPJ23"[J[13IP#
降低率
-9;X91P9X1[9TR
铲除前 H(A% ’"(H $(H(# @
. &# A’ $’’ A&Q’
( $%’ $&# ("’ A’QH
!!日本福岛县农业研究中心选择了两个场地进行了
实验!分别是畜产研究所位于沼尻的研究基地 "草为
结缕草#和位于福岛县相马郡饭馆村饭樋牧场得研究
基地"草为牧草# &(#!("’ % 利用草切片机铲土的厚度为
( ).;0!铲除的速度可以达到 #Q$. N0)U @$% 放射性
铯比活度当铲土厚度为 (;0时!去除效率为 A’R!当
铲土厚度为 . ;0时!去除效率为 AAR!两者都可以达
到大幅度降低放射性的目的% 利用草切片机和装载机
工作的时候!应确认植物的生长高度!一般小于 .#;0
时候其铲草和铲土的效果好!具体的去铯效果如表 "
所示 &"H! (#’ % 今后还需进一步提高草切片机和装载机
对倾斜地和凹凸不平土地的去铯效果!以及不同草的
种类的适用性等%
铲土去铯法一般去除表层 " )%;0土较为有效!
其去除率可以达到 ’.R )A’R% 通常情况下一般选
取去除 %;0表土!但对使用了土壤硬化剂和所去除的
场地为牧场草地时!都采用去除 (;0的厚度!其去除
效率好% 利用这种方法!不足之处是造成了二次污染!
所去除的土壤存着在后续处理的问题*而且劳动时间
长*因此限制了这种方法的大面积使用%
F#$"深翻客土去铯法
客土是相对于被污染的本土而言的% 对于放射性
污染水平比较高的地区!深翻客土去铯法是将被污染
的表土翻至土壤深层!下层未受核污染的土壤翻至表
面!稀释并降低表层污染水平!从而有利于降低植物对
放射性物质的吸收*覆盖客土是直接从外界运来未受
污染的土壤将污染土壤覆盖!一定程度上可防治核污
染物进入食物链对人体形成内照射% 客土的覆盖厚度
与作物根系有着直接关系!对根系深的作物!其覆盖厚
度相对根系浅的作物要大% 利用这种方法!在初期可
以阻止铯在土壤中的物理化学迁移!但随着时间的推
移!底部的放射性核素会扩散迁移到客土或深层土壤
中!甚至转移至地下水!造成二次污染%
深翻客土法的作业流程为$在土壤表面喷洒吸附
剂"如蛭石等#!采用深耕机进行耕作!耕作后的土壤
进行踏压(碎土和均匀后!施肥!种植农作物% 日本农
研机构中央农业综合研究中心对日本福岛县本宫市的
水田进行了实验 &"’!(# @($’ % 耕作深度分别为 (#(%. 和
H#;0% 试验结果显示!深翻客土为 (#;0时!放射性铯
的活度大约集中在 $. )"#;0的土层中!表层土壤中
铯的活度明显下降!深翻后土壤表面 !辐射剂量率从
深翻前的 #QHH 降低到 #Q( 7?\)U @$*深翻客土为 %. ;0
时!放射性铯的活度大约集中在 ". )%#;0的土层中*
深翻客土为 H# ;0时!放射性铯的活度大约集中在 %#
)H#;0的土层中% 由于深翻客土法没有从根本上移
除放射性物质!因此需要关注其对地下水的污染情况*
另外还需要考虑将表层土质比较肥沃土层翻转到下
层!种植的时候需要对表层土壤进行优化改良%
深翻客土法!是一种较为廉价(有发展前途的方
法!尤其是针对被污染的土壤铯比活度较低时% 它的
优点是耗时少!不会产生二次污染% 但是!普通的农业
机械耕犁的深度只能达到 %.;0% 另外!如果采用这种
修复方法!还需考虑土壤的条件和地下水的状况%
F#F"悬土移除法
针对稻田等大量被水淹的土壤情况!将土壤上方
被水浸的薄层搅拌成糊状!抽吸悬浮土壤!阻断了核素
&"A$
!$# 期 土壤放射性核素铯污染修复研究进展
铯在土壤中的物理迁移!之后再将沉淀物质从水中分
离!只对沉淀物进行后处理的方法% 作业的流程为$利
用旋耕机将表层 ";0的表土进行搅拌*之后将污水用
抽水泵抽入到事前准备好的沉淀池中*投入凝结剂!让
沉淀池中的水和污泥进行分离*确认所分离的上清液
铯的比活度后进行排放!污泥进行干燥后装入箱子运
往处置场进行处置%
选择福岛县相马郡饭馆村进行了研究 &"’!(#!((’ !对
试验场所表面土壤进行了小规模的搅拌!抽取后发现
土壤中铯的比活度降低 "AR )’$R% 其土壤铯放射
性比活度从 $H #." +o)NL@$降低到 A &.A +o)NL@$!降
低效率为 (&QHR*土壤表面 !辐射剂量率从除去前的
’Q.# "?\)U @$降低到 HQ%& "?\)U @$% 根据土壤性质的
不同"如腐殖质含量#!铯活度去除率可以达到更高!
甚至达到 ’$R% 这种方法的优点是产生的二次废物
量很小"与铲土去铯相比#!废物量大约是铲除 %;0铲
土去铯的 $T((*不足之处是这种方法同时也抽取了土
壤中大量的有机物% 利用这种方法进行去铯的时候!
需要提前除去田地里的杂草等作物%
表 F"向日葵去铯法铯比活度变化情况#饭馆村二牧桥地区$
%&’()F"%9)89&15),029)@/8,18)12+&23,1<329/-10(,<)+/e#SX)c5 B! $
部位
V1X[P
添加肥料
D9X[232l9X
$(%IP $(’IP
IP合计
FJ[13IP
茎叶
?[90391f
硫酸铵"无钾肥#
,00J5270P73f1[9" 5Jf9X[232l9X#
"&# (%# H"#
硝酸铵 K氯化钾
VJ[1PP270;U3JX2:9K100J527052[X1[9
$%# $&. (".
F#K"植物修复法
植物修复技术就是利用植物根系吸收水分和养分
的过程来吸收(转化污染体 "如土壤和水#中的污染
物!通过生物迁移的方法!以期达到清除(修复或治理
目的的一种环境治理技术% 按其修复的机理和过程可
分为植物提取(植物固定(根际过滤和植物挥发四个部
分%
日本在事故后的土地上种植向日葵!采用植物修
复的方法% 植物修复法的作业流程为$选取吸收放射
性物质的植物进行种植*观测吸收效果*农作物进行燃
烧处理% 在日本福岛县相马郡饭馆村二牧桥地区!土
壤种植前的比活度为 ’’$. +o)NL@$!种植的作物为向
日葵"菊科#和苋菜"苋科#*福岛县伊达郡川吴町山木
屋地区!土壤种植前的比活度为 . HA# +o)NL@$!种植
的作物为红麻"锦葵科#(苋藜"藜科#和苋菜"苋科#%
向日葵开花时其吸收的放射性铯比活度列于表
( &"’!("’ %
!!根据饭馆村种植向日葵的实验!播种日期为 . 月
"’ 日!开花时间 & 月 . 日!只施加了氨肥!没有施加钾
肥% 测试时其茎部放射性铯的比活度为 ." +o)NL@$!
根部为 $%& +o)NL@$!土壤中的铯"’ ’$. +o)NL@$ #向
茎叶迁移率为 #Q##H’%% 如果按此推算!$0" 土壤含有
的放射性物质为 $ #H’ &"# +o)NL@$!茎部放射性铯的
比活度为 ." +o)NL@$!则 $0" 按照可以移除 ."# +o)
NL@$进行计算!其吸收量大约 $0" 所含的放射性铯
"$ #H’ &"# +o)NL@$ #的 $T" ###!因此这种方法效果
不是非常的理想% 原因可能是福岛事故发生后不久即
种植第一季向日葵!土壤中的铯还处于表层!故不能被
处于较深处的根茎良好吸收转移的原因%
植物修复与其他修复技术相比!具有投资和维护
成本低(操作简便(不造成二次污染(利用太阳能(安
全(生态协调及美化环境等优点!被称之为绿色修复%
该方法的缺点是修复周期长!种植物燃烧具有一定的
二次污染风险!应用受到一定限制%
K"所面临的问题及前景
核电作为绿色能源!已成为我国解决能源短缺和
环境问题的必然选择% 近年来!我国核电站数量迅速
上升% 虽然!随着核电技术的发展!发生核事故的风险
不断降低% 但是!福岛核事故等事实告诉我们!放射性
物质外泄会造成土壤污染!具有现实的可能性% 因此!
深入研究放射性铯污染土壤修复是具有前瞻性的%
综上所述!针对放射性铯污染土壤修复!提出如下
建议$
"$# 针对核电站周边土壤进行预研!发展具有针
对性的修复方法!提出预案*
""# 事故发生后!首先进行详细的土壤污染水平
调查!根据预案!尽快尽早进行有效修复*
"(# 修复时所产生的废物(浓缩物等的保管(存放
场地(最终处置及减容技术都要详尽考虑!并做好布置
A"A$
核!农!学!报 "& 卷
分工*
"%# 操作的过程或者天气因素等造成的土壤再污
染以及人员的防护和剂量吸收等问题都应加以关注和
重视*
".# 清理修复时则需要投入大量的人力(物力和
财力!鉴于此!应提前做好规划和预算%
土壤放射性核素铯污染修复工作是一项长期而艰
巨的工作% 日本在这次事故中对土壤放射性核素铯污
染进行修复的诸多技术和措施!值得我国借鉴并开展
进一步的相关研究工作%
参考文献!
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