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核能作为一种新能源,发展的越来越快速,作为环境辐射监测的关键核素之一的氚(3H,T),也会随着核电站的发展,不断地被释放到环境中,对环境造成潜在危害。释放到环境中的氚,一部分会通过干湿沉降进入土壤,在土壤中经过迁移转化,直接或间接对人类造成潜在危害,为了了解核设施氚气态释放后在陆生生态环境中的行为,同时为环境中氚浓度评价提供理论依据,有必要探究核电站氚气态释放后在土壤中的迁移转化行为及分布特征。本研究以秦山核电站外围环境土壤为研究对象,于秦山核电基地外围环境主导风向不同距离选取5个采样点(秦联、钟家桥、严家桥、西张门、澉浦),分别于2018年1月、7月、9月和12月采集不同深度层(0-2cm、0-5cm、5-10cm、10-15cm、15-20cm、20-25cm)的耕作土和非耕作土土壤样。分别对土壤含水量、有机质含量、氚化水(HTO)和有机氚(OBT)含量的分布及其比值、土壤中氚的种类进行了研究。研究结果表明:(1)除秦联外,其他采样点的耕作土含水量要高于非耕作土含水量。非耕作土含水量范围为15.53%-18.97%;耕作土含水量范围为16.04%-21.35%,两者含水量最高点均出现在0-5cm(包含0-2cm),有着随深度增加而降低的规律,9月份是含水量最低的月份。(2)非耕作土的有机质含量总体高于耕作土的有机质含量。非耕作土有机质含量范围为1.9%—5.2%;耕作土有机质含量范围为2.0%—4.3%。两种土样有机质含量均在0-2cm和0-5cm最高,有着随深度增加而降低的规律。(3)非耕作土HTO活度浓度与耕作土的平均比值为1.17,非耕作土稍高于耕作土,差异不大。耕作土和非耕作土HTO活度浓度具有深度、空间和时间分布规律。不同深度上,耕作土和非耕作土HTO活度浓度1、7和9月份随深度增加而下降,12月份随深度增加而增加,7、9月份最高值在0-10cm,1、12月份最高值10-25cm。不同采样点上,随采样点离释放源的距离增加而降低。不同采样时间上,耕作土和非耕作土HTO活度浓度随着采样时间的推移呈现下降趋势。HTO与含水量和有机质含量的相关性研究中发现,它们之间的相关性不大。(4)非耕作土OBT活度浓度与耕作土的平均比值为1.15,非耕作土稍高于耕作土,差异不大。耕作土和非耕作土OBT活度浓度具有深度、时间分布规律,而在空间分布上规律性不强。不同深度上,耕作土和非耕作土OBT活度浓度均随深度呈现下降趋势,最高值一般出现在0-2cm和0-5cm。不同采样时间上,耕作土和非耕作土OBT活度浓度随采样时间推移呈现下降的趋势。OBT与含水量和有机质含量的相关性研究中发现,它们之间的相关性也不大。(5)秦山核电站外围环境5个采样点非耕作土OBT/HTO比值范围为0.53-2.6,平均值为1.54;耕作土OBT/HTO比值范围为0.65-2.17,平均值为1.46。去掉几个异常值后,非耕作土OBT/HTO比值平均值为1.01;耕作土OBT/HTO比值平均值为0.79,两者平均值为0.9。OBT/HTO比值具有深度规律,1、9月份随深度而上升,7、12月份随深度而下降,还具有空间规律,距离越远,比值越大。(6)秦山核电站外围环境耕作土和非耕作土中的氚种类相似,主要有层间水氚(TIW)、表面吸附水氚(TSAW)、结晶态氚(CBT)、羟基和有机结合氚(HT+OBT),不同种类氚的活度浓度从高到低依次为TIW>TSAW>CBT>HT+OBT。TSAW、HT+OBT活度浓度具有随深度下降的规律,最高值在0-2cm;TIW和CBT活度浓度具有随深度上升的规律,最高值在15-25cm。通过本研究发现,不同采样时间的氚化水(HTO)和有机氚(OBT)变化较大,总体上是随着采样时间推移而下降,且同一地点的耕作土和非耕作土环境行为不同,非耕作土含量更高,变化更明显,规律性更强,因此,建议在研究核电站外围环境土壤中氚的环境行为及检测中采用非耕作土土壤作为样本。同时,在对不同季节的氚环境行为的研究中应建立不同季节的环境模型。