微生物浸矿技术挂膜填料研究现状及展望

本文在简要综述了国内外微生物浸矿技术中挂膜填料研究现状的基础上,介绍了该项技术在工业生产中存在的问题和不足之处,进而对微生物浸矿技术中的挂膜填料的前景进行了展望。     

丝竹滤料滤池去除尾水中的氮素污染物效果及特性研究

以尾水为研究对象，构建了以丝竹为滤料的反硝化滤池，对比研究了曝气充氧、缺氧和补充碳源3种工况条件下脱氮效果和特性。结果表明：缺氧工况下COD、氨氮、TN去除率分别达到4.50%、6.35%、17.46%，补充碳源工况下COD、氨氮、TN去除率分别达到73.54%、20.41%、23.97%（最高达66.04%），补充碳源工况处理效果更优，曝气充氧工况下脱氮效果最差。补充碳源工况下微生物菌群以变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门等为主，其中有大量的能降解丝竹纤维素、转化分解含氮污染物的微生物。     

微生物法修复铀污染环境研究进展

随着我国核工业的快速发展，铀资源的开采量不断增加，由此带来铀尾矿的大量堆积，导致铀及其化合物在周围生态环境中的含量迅速增加，对环境造成污染。因此，如何安全、高效治理铀污染环境，已成为亟需解决的环境科学与工程问题。传统针对铀污染环境的修复技术多采用物理、化学等方法，但这些修复技术具有成本高、易造成环境二次污染的局限性，而微生物修复技术的出现，可为铀污染环境的修复提供一种绿色、经济、稳定及可持续的修复方法。首先介绍了铀在环境中的危害，详细阐述了铀污染环境微生物修复技术的机制，并分析了其修复铀污染环境的影响因素，最后指出了铀污染环境微生物修复技术目前存在的问题，并对其进行了展望。     

溶质运移与高放核废物处置

通过对溶质运移和高放核废物处置的介绍,结合核素迁移以及我国高放核废物处置的情况,介绍了在核素迁移过程中T-H-M-C四场耦合的组合分类,提出在核废物处置过程中进行四场耦合的研究,并指出在将来的四场耦合研究过程中加强化学场研究的重要性,对高放核废物处置具有一定的指导作用。     

铀在花岗岩介质中的迁移预测

通过建立高放废物处置预选场研究区水文地质迁移模型,分析pH、弥散度、扩散系数和温度等各种不同的影响因素在模拟中所起的作用.讨论研究了花岗岩地下水中铀扩散吸附时的弥散度、扩散系数、渗流速度、地下水化学成分等参数,并用批式法测定了铀在研究区花岗岩粉末中的分配系数.同时运用美国地质调查局的水文地球化学模拟软件PHREEQC-Ⅱ模拟和预测铀元素进入花岗岩地下水后的浓度分布和迁移情况.结果表明,铀在研究区地下水中迁移主要受pH值、弥散度、扩散系数的影响.     

干热岩资源特征及开发利用研究进展

随着传统化石能源的日渐短缺,干热岩作为一种清洁的可再生地热资源,符合现代化工业社会的需求,对干热岩资源特征及开发利用研究越来越得到人们的重视,成为新能源开发和研究的热点。文中分析了中美干热岩资源特征,岩石裂隙在热传输过程中的重要作用,总结了优化钻孔布局的方法、地热资源钻井成本估算,高温地热钻探技术与干热岩地热资源的利用等方面的研究进展。根据中国干热岩资源特征及开发利用现状,建议高度重视干热岩赋存特征与开采条件的研究,加强压裂贯通技术的研发,大力提升现有的钻探设备水平。     

氧化亚铁硫杆菌的固定化连续培养试验

在前人研究基础上,创新性地提出采用50%接种率并逐次降低接种率循环回流的方法,开展氧化亚铁硫杆菌的固定化培养试验。结果表明,该方法可以在接种9次,历时10d内完成细菌固定化,固定化完成时的平均亚铁氧化速率可达0.31～0.61g/(L·h);在同等条件下,固定化细胞对亚铁的平均氧化速率是游离细胞20%接种率时的5倍,40%接种率时的4倍;连续培养阶段,不同材料、不同柱高固定化细菌的亚铁氧化速率最高可达6.67g/(L·h);可选用55cm高沸石柱为后续柱浸试验培养活性菌液。     

柠檬酸溶浸硬岩铀矿的浸出特征及铀形态研究

对硬岩铀矿开展柠檬酸溶浸试验。结果表明,0.1mol/L的柠檬酸浸出120h的铀浓度为208mg/L,浸出率达到41.2%,比稀硫酸(pH=2.0)浸出率(3.7%)高37.5个百分点,且酸碱平衡后,柠檬酸与铀矿的络合作用明显;柠檬酸铀酰结合Fe~(3+)的[FeUO_2OHCit]~+形态占比达到62.18%,为浸出液中的优势形态,对Fe~(3+)的亲和性有利于铀矿中U(Ⅳ)氧化溶浸;质谱还检测到[UO_2H_2Cit]~+、[UO_2H_2CitH_3Cit]~+、[UO_2H_2Cit(H_3Cit)_2]~+、[UO_2H_2CitH_2O]~+和[(UO_2H_2Cit)_2H_3Cit]~(2+)等形态;溶浸过程中CaCO_3饱和指数始终为负值,溶浸过程中CaCO_3处于未饱和状态,不易形成沉淀;柠檬酸溶浸硬岩铀矿可行。     

基于数值模拟分析赤铁矿对地浸采铀的影响

在地浸采铀过程中,赤铁矿作为铀矿中常见的伴生矿物,在溶解过程中会生成三价铁离子,为探明酸法浸铀过程中因赤铁矿的水岩作用产生的变化及其对铀浸出的影响,以巴彦乌拉地浸采铀过程为例,通过模型概化构建赤铁矿存在下不同的模型进行对比分析。结果表明,1)模拟过程结束后(500d),赤铁矿的溶解速率相对较慢,注液孔1、2处区域矿层内的赤铁矿溶解量仅12.86%,而发生溶解的区域也因抽注作用形成的人工流场影响下,呈现出两极分化的趋势,并且相邻的两个注液孔之间的水力场也出现相互影响的现象,其中注液孔1溶解区域最远处距离注液孔14.1m,最近处8m;注液孔2溶解区域最远处距离注液孔12m,最近处7m。2)矿层中赤铁矿的存在对铀浸出有着巨大的影响,赤铁矿溶解时产生的三价铁离子加速了铀矿的溶解,矿层中仅含有1.08%的赤铁矿时,生产模型注液孔1处区域内的沥青铀矿仅需要11d便完全溶解,而理想模型同样区域的沥青铀矿需要75d才完全溶解;整个模拟过程结束后(500d),生产模型中,铀矿完全溶解的区域最远处仅离抽液孔12.2m,而理想模型内,铀矿完全溶解的区域离抽液孔24.4m。3)抽注作用形成的水力场将会对整个地浸采铀产生非常重要的影响,无论是溶浸液运移的路径与时间,还是矿层溶解的趋势和走向,都被人工流场影响着,因此需要对抽注系统进行合理布置,使得在实际生产中,矿区内不存在水力场死角,所有区域都能够被溶浸液覆盖。