土壤中放射性污染物的多维度监测技术

前言

在经济社会持续发展的过程中，由于粗放型的发展理念，很多的生产生活中都造成了严重的土壤环境污染。不同类型的土壤环境污染下对区域生态环境的危害较大，打破了固有的生态平衡 [1]。当可持续发展理念被提出后，土壤环境污染治理成为土壤相关工作焦点。唯有扎实做好土壤环境污染监测工作，方能保障监测结果得以有效运用。我国开展土壤环境污染相关工作多年，目前已取得明显成效，监测技术日益丰富且先进，往后需进一步增加在土壤放射性污染物监测与管控领域的资源投入。

1 物理探测维度：基于核辐射特性的直接测量技术

1.1 能谱分析法

能谱分析法的运作原理为借助放射性核素衰变时所释放的特征射线的能量与强度，来开展定性以及定量的检测工作 [2]。此技术无需对样品进行预处理，便能够针对（ 661.7keV ）、（ 186.2keV ）等发射体开展原位或实验室环境下的快速分析。在开展土壤监测工作时，便携式 HPGe 探测器的能量分辨率能够达到1.8keV，在野外进行原位测量时要借助铅屏蔽来降低本底干扰，其对的最低检出限能低至 0.5Bq/kg_⨀ 。这项技术在福岛核事故发生后的土壤污染调查中发挥了重要的作用，借助大面积布点测量的方式能够绘制出的空间分布热力图。不过，针对低能核素，像射线强度极其微弱或者纯发射体这类情况，该技术的检测灵敏度存在欠缺，需要与其他技术相互配合使用。

1.2 能谱分析法

能谱分析法基于粒子具备高电离能损失这一特性，运用硅表面势垒探测器或者离子注入型探测器来达成核素识别的目的，该技术主要应用于对、 这类发射体进行检测[3]。在对土壤样品开展检测时，要先对其进行一系列预处理操作，包括灰化处理、酸溶处理、共沉淀富集处理以及电沉积制源处理等步骤，经过这些步骤制得的薄源，其面密度应，以此降低能量损失。此技术对于的检出下限能够达到，它是核素溯源研究领域的一项关键技术手段。分析人员可通过分析土壤中原子比来区分污染的来源，不过该技术存在样品前处理流程繁琐的问题，这使得其难以满足应急监测在时效性方面的要求。

2 化学分析维度：基于样品预处理的痕量检测技术

2.1 放射化学分离法

放射化学分离技术是借助化学方法从土壤样本中把目标放射性核素跟大量基体物质以及其他干扰核素分离开来并实现纯化的关键手段，此手段能提升检测的灵敏度。其基本操作流程涵盖样品消解、分离纯化以及制备测量源这三个环节。比如在测定土壤中同位素这种情况，操作人员可先运用硝酸 - 氢氟酸混合酸对样品进行消解处理，让转变成，接着借助阴离子交换树脂把、这类干扰元素分离去除掉，最终用草酸铵共沉淀的方式制备出测量源。这项技术可切实降低基体效应以及干扰核素产生的影响，让后续检测方法的探测下限得到明显提升，可用于对复杂土壤基质中低活度放射性污染物展开分析。

2.2 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法是一种痕量元素检测技术，其工作原理是借助电感耦合等离子体充当离子源，先使样品中的原子或分子发生电离，随后借助质谱仪开展质量分析。此技术具备同时测定多种放射性核素的能力，拥有检测速率快、灵敏程度高、线性范围广等长处，探测下限能够达到至级别。当针对土壤样品展开分析时要先对样品实施消解与预处理操作，把放射性核素转变为可溶形态，之后将其引入系统。当下，该技术已然成为监测土壤中、、等痕量放射性重金属的关键方法，在环境风险评估以及污染治理成效评价方面发挥着重要作用。

3 新兴技术融合维度：多学科交叉的智能化监测体系

3.1 激光诱导击穿光谱技术

激光诱导击穿光谱技术运用高能量激光对土壤样品进行激发，促使样品产生等离子体，随后借助光谱仪对等离子体发射出的光谱展开检测，达成对元素进行快速定性以及定量分析的目的。这项技术不用对样品做预处理操作，其分析时间，能够在现场对、等重元素进行原位测定。在开展大面积污染普查工作期间，技术能够和无人机搭载系统相配合，完成对土壤放射性元素的快速扫描成像，凭借这一方式能显著提升监测工作开展的效率。

3.2 机器学习辅助的监测数据解析

在开展土壤氡监测工作期间，利用长短期记忆网络构建的预测模型能够把氡析出系数、扩散系数等参数融入其中，以此达成对氡浓度时间序列的精准预测，这一操作使预测准确率大幅提高，与传统统计模型相比要高出许多。另外随机森林算法能够针对多源监测数据展开融合分析，如把能谱数据和土壤的、有机质含量等理化性质关联起来，就能构建出放射性污染分布预测模型，该模型在空间插值精度方面比普通克里金法有所提升。

4 结语

对土壤中放射性污染物展开监测工作，是确保生态环境安全以及维护人类健康的关键前提。物理探测、化学分析以及新兴技术融合这三种不同维度的监测技术，分别具备各自的优势与适用场景。往后要着重强化多种技术之间的协同配合与联合运用，以此为土壤放射性污染实现精准防控、开展治理修复工作以及实施长期监管举措，提供更为完备且高效的技术保障。

参考文献：

[1] 田新会 . 土壤环境污染监测技术应用研究 [J]. 广州化工 ,2025,53(08):173-175.

[2] 陈璇璇 , 郭婷婷 , 周禹池 , 张莲红 . 土壤环境监测中的有机污染物分析方法探讨 [J]. 皮革制作与环保科技 ,2025,6(06):124-126.

[3] 赵粉红 , 刘少文 . 重金属污染土壤修复后的环境监测与效果评估 [J]. 中国金属通报 ,2025,(02):136-138.

姓名 : 侯翠丽，出生年月 :1996.10，性别 : 女，民族 : 汉族，籍贯 : 新疆轮台学历: 硕士研究生，研究方向: 环境监测工作单位: