基于GIS与遥感技术的土耳其褐煤放射性浓度空间风险分析及环境健康评估

本文结合地理信息系统（GIS）与遥感技术，系统分析了土耳其四大褐煤田放射性元素（包括226Ra、232Th、40K）的分布特征及其环境健康风险，发现Manisa-Soma地区铀浓度显著偏高，具有潜在放射生态风险，为矿区环境管理及公共健康防护提供重要科学依据。

　　

Highlight

放射性元素在煤炭中可能具有高浓度，并在燃烧时达到更高放射性水平。本研究针对土耳其四个高储量褐煤田（Tekirda?-Karai?demir、Manisa-Soma、Kütahya-Tun?bilek、Ad?yaman-G?lba??）开展元素地球化学与放射性核素浓度分析，评估其放射学风险。测定结果显示，Manisa-Soma煤田的铀（U）浓度高达41.4 mg/kg，Kütahya-Tun?bilek则富含钍（Th，14.9 mg/kg）和钾（K，0.8%），这些元素与灰分产率呈强正相关，表明其来源主要为无机成因。

Geological background

研究区位于土耳其西部与东南部，各地煤田地质时代分别为Oligocene（Tekirda?-Karai?demir）、Miocene（Kütahya-Tun?bilek与Manisa-Soma）及Pliocene（Ad?yaman-G?lba??）。这些区域受新构造运动影响显著，形成了从褐煤到次烟煤的不同煤阶。

Material and method

研究流程如图2所示，主要包括采样、放射性核素测量（使用伽马能谱法）、地球化学分析，并借助GIS与遥感技术进行空间风险分类与土地利用覆盖（LULC）分析，共划分7类地物类型（水体、树木、淹没植被、作物、建成区、裸地、牧场）。

Element geochemistry

煤中元素来源的判定是煤特性研究、燃烧或转化过程中的关键参数（Finkelman, 1993）。本研究重点分析了U、Th、K的高浓度成因，发现其富集与煤化程度、沉积环境、地下水化学特性及构造活动密切相关。

Conclusions

本研究通过对土耳其四大褐煤田的空间风险分析，揭示其放射性元素分布与地质和环境因子的关联性。Manisa-Soma煤田的铀浓度及Kütahya-Tun?bilek的钍、钾浓度均超过上陆壳（UCC）平均值，存在不可忽视的放射生态风险。