某稀土冶炼厂及周边环境土壤中放射性核素分布特征与风险评价

为查明某稀土冶炼厂及周边环境土壤中放射性核素污染程度及危害,分析某稀土冶炼厂及其周边土壤中~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra和~(40)K的分布特征,采用地质累积指数法、内梅罗污染指数法,健康风险评价等方法对研究区土壤放射性核素进行了研究。结果表明,4种放射性核素浓度范围分别为~(238)U 50.73～6 275.00、~(232)Th 131.00～3 581.00、~(226)Ra 45.63～5 952.00、~(40)K 59.90～1 065.00Bq/kg。由于自然淋滤和渗漏作用,随深度增加,~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra和~(40)K浓度呈减小趋势。地质累积指数法表明,4、5号采样点~(238)U、~(232)Th和~(226)Ra为主要污染核素,其评价指数分别为(3.14、2.81、1.16)、(5.19、3.13、4.91),属重度、极重度污染。内梅罗综合污染指数法表明,4号和5号采样点属于极重度污染。健康风险评价模型分析表明,经口摄取途径健康风险较大,高于人体接受范围,吸入摄取途径健康风险在可接受范围内。某稀土冶炼厂周边土壤环境对人体具有一定的健康风险。     

某铀矿238U、232Th污染土壤分布特征及健康风险评价

为了解某铀矿区周边环境放射性污染特征和对周边居民产生的健康风险状况,对矿区周边农田土壤及河流沉积物进行采集,测试分析238U和232Th活度浓度,采用箱线图及正态分布分析其活度浓度分布特征,借助地质累积评价模型和潜在生态评价模型,对比农田土壤及河流沉积物的风险评价,从而完善整个尾矿库周边的评估过程。结果表明,238U、232Th含量变化具有显著相关性,为江西土壤背景值的20~40倍左右。随着离尾矿库距离的增大,污染组分238U、232Th浓度逐渐降低,随后保持稳定。溪流沉积物中的238U、232Th地质累积指数略大于农田土。农田土T1、T2点位距离尾矿库相对较近,土壤污染较为严重,导致地质累积指数结果远高于其他点位,呈现极重度污染。潜在生态风险评价中Er(238U)和Er(232Th)中强生态风险均占50%以上。调查区域出现整体中度程度,局部点位表现出严重污染,建议该地区采取治理措施。     

某铀矿床矿石恒酸浸出试验

采用定期补酸的方法开展了新疆某新开发铀矿床矿石的摇瓶浸出试验,研究稳定酸度条件下铀浸出特征及酸度、氧化剂对铀浸出的影响。结果表明,经96 h浸出,恒酸无氧化剂铀浸出率为67.75%~96.62%,有氧化剂铀浸出率为84.55%~97.84%;铀浸出率与浸出剂酸度正相关,但当酸度超过6 g/L时该相关关系显著减弱;与不补酸浸出相比,恒酸浸出效果并无提升;过氧化氢有一定助浸效果,6 g/L酸度体系铀浸出率可提高3~4个百分点;总体而言,6 g/L硫酸是相对经济有效的工艺条件。     

放射性核素在粉煤灰生产利用中的转移规律与安全评价

以某地区8个煤矿和13个燃煤电厂为研究对象,通过室外取样与室内检测,对粉煤灰生产利用中放射性核素²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K进行比活度分析和评价。结果表明,在原煤到粉煤灰过程中,4种放射性核素(²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K)的富集系数在2.15～3.79,富集系数与燃煤浓缩比基本一致,确定转移系数为3.79;在粉煤灰到粉煤灰砖中,4种放射性核素(²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K)的富集系数为0.65～1.04,富集系数与粉煤灰掺比基本相同,确定转移系数为0.70。整个过程放射性核素未发生损失,且不因放射性水平高低影响其转移系数。粉煤灰砖放射性水平评价表明,该地区8类粉煤灰砖符合国家标准要求,适用于任何途径(除X-8外均可作为建筑主体);剩余5类粉煤灰砖仅可用于建筑物的外饰面等与人体接触不密切的建...     

利用数值模拟确定地浸采铀过程中溶浸范围

溶浸范围的确定是酸法地浸采铀工艺中的重要一环。以内蒙一个铀采区为例,以水动力模型和溶质运移模型为基础,分别用pH<2、水力梯度趋于自然流场和迹线累积流量贡献率>97%三种方式确定溶浸范围,对比分析三种条件下确定的溶浸范围。可以得到：1)三种方法确定的溶浸范围均与铀矿溶解范围相近,可以用来表征溶浸范围;2)三种方法在边缘位置与铀矿溶解范围存在一定差异,其中,pH圈定范围与之最为相近;3)以pH<2为标准的操作难度较小,其余两种方法数据处理较复杂。pH<2最适合用于表征溶浸范围。     

MnO2@g-C3N4复合材料的制备及其光催化还原U(Ⅵ)的性能试验研究

研究了采用水热法制备MnO_2@g-C_3N_4复合光催化剂(Mn-CN),并分析了其形貌、结构和光电性能,考察了Mn-CN对放射性废水中U(Ⅵ)光催化还原的影响。结果表明:MnO_2的引入有效拓宽了g-C_3N_4对可见光的吸收范围,抑制了光生电子与空穴复合,有利于光生电子还原反应进行,提高反应速率;针对U(Ⅵ)质量浓度50 mg/L、pH=5.5的100 mL铀标准溶液,在甲醇加入量5 mL、可见光照射120 min条件下,Mn-CN-3(MnSO_4质量0.05 g)对U(Ⅵ)的光催化还原率达96.3%,为纯g-C_3N_4的1.9倍;g-C_3N_4中引入MnO_2能有效提高光生电荷的利用率和传输速率,增强催化性能;Mn-CN复合光催化剂光学性能优异,制备方法简单且绿色环保,对放射性废水中的U(Ⅵ)的光催化还原去除效果较好。     

某钽铌厂及周边土壤放射性水平调查与健康风险评估

为查清厂区及周围土壤环境中放射性污染程度,对该厂周边表层土壤(0~0.3 m),以及重污染点0~0.3、0.3~0.6、0.6~0.9 m三组土壤中放射性核素238U、232Th、226Ra、40K比活度进行现场勘察和统计分析,查明其在土壤中的分布特征。描述性统计结果表明,在R1点238U比活度最高,为5 860 Bq/kg,而其余三种核素(232Th、226Ra、40K)含量均是R2处数值高,分别为930、1 420、367 Bq/kg。在统计结果基础上采用潜在生态风险指数法与暴露评估模型评价其污染程度和对人体健康危害程度,结果表明,R1、R2两处点位属于强生态风险、R3为中等潜在生态危害,其余点位为轻微生态危害;儿童与成人经呼吸渠道对人体无非致癌风险,而经口摄入途径,儿童均有非致癌高风险,成人在S1点位处为可能存在非致癌风险,其余均有非致癌高风险。     

膨润土的钛柱撑改性及吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ)试验研究

研究了以钛酸丁酯Ti(n-C₄H₉O)为原料,无水乙醇为有机溶剂,采用溶胶-凝胶法制备钛柱化剂,再用所制备钛柱化剂对膨润土进行钛柱撑钠化改性。借助SEM与XRD表征了钛柱撑改性膨润土的结构和物相。考察了溶液pH、吸附时间、改性膨润土用量对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响及反应动力学和热力学。结果表明：改性后膨润土对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果明显;对100 mL初始质量浓度4.0 mg/L、pH=4.0的含Cr(Ⅵ)溶液,在改性膨润土用量10 g/L、室温9 min条件下吸附,Cr(Ⅵ)吸附率达98.0%;废水pH对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大;吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述,Cr(Ⅵ)饱和吸附量为3.05 mg/g,吸附反应以化学吸附为主;钛柱撑改性膨润土的循环使用性能还需进一步改进,后续应采取复合改性方式进一步提高其对Cr(Ⅵ)的去除能力。     

临水河河流沉积物对铀的吸附行为研究

沉积物对铀的吸附行为是铀在河流中迁移转化的一个重要环节,揭示其吸附规律对河流水体污染防治有重要意义。为了研究临水河河流沉积物对铀的吸附机制,采用静态吸附试验,分析吸附时间、pH、铀初始浓度、离子种类、重金属对不同埋深（0~10、10~20、20~30、30~40 cm,分别以L1、L2、L3、L4表示)沉积物对铀的吸附影响,同时进行吸附动力学模型和等温吸附模型拟合。结果表明,不同埋深沉积物对铀吸附效果不同,吸附容量排列顺序为L1>L3>L2>L4,主要与沉积物中有机质含量和化学成分有关。动力学模型拟合表明,L1沉积物对铀的吸附为物理吸附和化学吸附,L2和L3主要为化学吸附,L4主要为物理吸附;L1与L3可以用Langmuir等温吸附模型描述其吸附过程,吸附为单分子吸附。L2与L4的吸附特性符合Freundlich等温吸附模型,为多分子层吸附,存在于非均质表面。在不同吸附介质中,Ca2+、Mg2+、CO32-对沉积物吸附铀都产生明显的抑制作用,且抑制效果Mg2+>CO32->Ca2+;Cd、Pb、Cu、Fe对吸附铀也有明显的抑制作用。     

超声辅助柠檬酸化学淋洗复合污染土壤的研究

以某尾矿库周边重金属污染土壤作为研究对象,采用超声辅助淋洗方式,使用柠檬酸作为淋洗剂对Th、Fe、Mn进行去除。通过改变淋洗剂浓度、液固比、温度等条件,比较并分析其对去除量的影响并确定最优条件,结合淋洗动力学模型和热力学参数探究淋洗动力学表征与反应特性。结果表明,柠檬酸超声辅助化学淋洗90 min,适当提高淋洗剂浓度与温度、扩大液固比可提高重金属去除量,最优条件为：浓度0.1 mol/L、液固比为10 mL/g、温度45 ℃。重金属的去除量由大到小依次为Mn>Fe>Th,分别为5 055.09、1 750.98、61.48 mg/kg。三种重金属的淋洗动力学均符合双常数模型,Mn的淋洗动力学同时符合抛物扩散模型。Th和Fe为非均相扩散,Mn为抛物扩散、非均相扩散的混合扩散。Mn平均反应速率最大,为0.82,Th的表观活化能最小,为12.90 kJ/mol,表明Mn与柠檬酸反应更快,Th更易与柠檬酸反应。