在受2011年福島第一核電站事故影響的耕地土壤中使用高鉀(K)肥料,以進(jìn)一步減少植物對(duì)放射性銫(RC)的吸收。此外,Zeolite已被用于減少表土去除后的土壤溶液RC。然而,沸石在日本土壤中吸收RCs中的作用存在不確定性。在這項(xiàng)研究中,我們比較了在粘土礦物學(xué)上存在重大差異的三種土壤中的RCs吸附:富含蛭石的Cambisol,具有很強(qiáng)的單價(jià)陽(yáng)離子保留能力;具有非常低的2:1頁(yè)硅酸鹽含量和低K和Cs親和力的Andosol;和一種富含粘土的低地蒙脫石Gleysol,具有高持水能力。我們闡明了K和133的固液分布Cs(作為RCs的代表)響應(yīng)于K添加以模擬K施肥,以及沸石(斜發(fā)沸石)添加。放射性銫截留勢(shì)(RIP)是決定土壤中RCs選擇性及其植物有效性的關(guān)鍵參數(shù),通過(guò)在1g土壤中加入1-2KBq的134Cs然后測(cè)定溶液134進(jìn)行分析CS。這些數(shù)據(jù)用于基于當(dāng)前RCsTF模型的簡(jiǎn)化版本預(yù)測(cè)土壤到植物的轉(zhuǎn)移因子(TF)。
結(jié)果表明,蛭石土壤在給定K劑量下的可交換K(ex-K)增加最低,因?yàn)樗?:1的頁(yè)硅酸鹽層中具有很強(qiáng)的固定性,而不是Andosol。沸石的添加被證明可以增加大部分土壤的RIP,從而證明它有吸附RC的能力。此外,沸石的添加還降低了脲素Andosol的土壤溶液Cs(Csss)和K(Kss)濃度。通過(guò)添加沸石,土壤的K和Cs選擇性增加,因此對(duì)RC吸收至關(guān)重要的KSS因而下降。對(duì)于KSS觀察到的這種減少這將是以前研究中報(bào)道沸石應(yīng)用無(wú)效的一個(gè)原因??山粨QCs(ex-Cs)的固液分配系數(shù)表明,與CsSS相比,用1M醋酸銨確定的萃取不構(gòu)成RCs的可靠代表。在低KSS范圍(<0.1mmol·L—1)下,我們對(duì)蛭石和蒙脫石土壤的發(fā)現(xiàn)顯示CsSS迅速增加。在Absalom等人目前定義的RCs模型中沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到這種急劇增加。(1999年及以后)。根據(jù)我們的預(yù)測(cè),這意味著模型中TF的明顯低估,因此在福島縣附近,RCs轉(zhuǎn)移到作物的風(fēng)險(xiǎn)高于預(yù)期-如果正在進(jìn)行的鉀肥施肥計(jì)劃停止。
此外,研究人員對(duì)基于KSS和ex-K的預(yù)測(cè)TF的比較表明,KSS可用作更精確的參數(shù)來(lái)評(píng)估日本土壤中的沸石修正。