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。     

重金属污染土壤修复原理与技术

重金属污染会导致土壤生态结构、功能、理化性质发生改变,极大地减少农作物产量,危害生态环境和人体健康,已经成为全球主要的环境污染之一。为修复土壤重金属污染,开发了数种土壤修复技术。探讨了各种修复技术的原理、优缺点、适用性,提出了未来土壤重金属污染的研究方向应该是联合修复技术。     

不同形貌硫化锡对六价铀的光催化性能及机理

采用简便的水热法,通过改变原料、控制反应时间和温度制备了不同形貌（片状、颗粒状、棒状和花状）的硫化锡（SnS2）,通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对材料的晶相和形貌进行了确认,利用紫外-可见漫反射（UV-vis DRS）和荧光光谱（PL）对材料的光学特征进行了分析。并探究了不同形貌SnS2、pH、铀初始浓度及催化剂投加量对六价铀（U（Ⅵ））光还原过程的影响。结果表明,50 mg颗粒形态的SnS2,在pH=5.0的条件下具有最高的铀光还原性能,此外,随着铀初始浓度升高,光还原率也逐步升高。最后,确认了铀的还原价态为四价,同时探明了不同气氛对光还原过程的影响。     

CTAB改性铁柱撑膨润土的制备及其对废水中低浓度铀(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了用CTAB改性铁柱撑膨润土制备CTAB-Fe-BNT吸附材料，并用于吸附废水中低浓度铀。采用SEM、XRD、BET、FT-IR表征了CTAB-Fe-BNT形貌、物相、比表面积及官能团，考察了溶液pH、温度、CTAB-Fe-BNT用量和吸附时间对吸附铀的影响，探讨了吸附动力学、热力学及吸附机制。结果表明：针对质量浓度10 mg/L、体积50 mL的含铀废水，在溶液pH=7、CTAB-Fe-BNT用量1 g/L、反应时间60 min、温度25℃、振荡速度165 r/min最佳条件下，铀平均吸附率达94.2%,最大吸附量为710.1 mg/g; CTAB-Fe-BNT循环使用5次后，铀吸附率仍保持在92%左右；吸附过程以化学吸附为主。CTAB-Fe-BNT有望用于从废水中去除铀。     

KH550改性膨润土对低浓度U(VI）的吸附性能试验

铀造成的水体污染是目前亟需解决的环境问题,吸附法是一种效率高且有效的方法之一。针对膨润土吸附率不佳的问题,采用硅烷偶联剂KH550对膨润土进行改性,提高膨润土对水体中低浓度铀的吸附性能。采用SEM、FTIR、XRD、氮气吸附脱附对吸附材料进行表征,并利用该材料对水体中铀进行吸附试验。结果表明,膨润土采用KH550改性后,在pH为5、温度为338.15K、初始浓度为10mg/L、转速为165r/min、投加量为1.0g/L、反应时间大于50min的条件下,含铀废水中铀去除率大于95%。改性膨润土对铀的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,其对铀的吸附为自由度减少,熵减的过程。该试验有望为含铀废水的处理提供一种新技术。     

新型三元复合材料对低浓度含铀废水的去除性能及机制

为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,当pH为4.0,铀(VI)浓度为10 mg·L^-1,时间为160 min,温度为室温(298.15 K), CTAB-HAP-B用量为0.05 g,转速为165 r·min^-1,废水体积为50 ml时,其对低浓度含铀废水去除率可达99%左右。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、 X射线衍射(XRD)、全自动比表面分析(BET)、全自动孔隙度分析(BJH)、 X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FTIR)对CTAB-HAP-B的形貌、比表面积、孔径、元素组成、晶型、表面官能团进行表征,得出其吸附机制主要为离子交换和官能团的配位。优化了HAP基吸附材料对低浓度含铀废水的去除性能,可为低浓度含铀废水的处理提供试验依据,并提出环境吸附材料的研究需利用不同材料之间的协同作用以克服单一吸附材料的局限性,该...     

外源Fe2+浓度及矿物粒径对生物浸铀的影响

为改善以往生物浸铀效率不高的缺陷,通过添加外源Fe2+及改变矿物粒径来提高生物对铀的浸出率。研究结果表明：外源Fe2+浓度分别为0、0.5、1.0和2.0 g/L时,铀浸出率分别为87.34%、88.27%、91.23%、89.13%,当浸出体系中Fe2+浓度为1.0 g/L时,铀矿石会产生部分溶解且表面粗糙孔隙明显,有利于铀的浸出,溶浸液中存在适量的Fe2+对生物浸铀的能力具有提升效果。另外,外源Fe2+对铀矿生物浸出符合固体产物层缩核模型,浸出过程主要受扩散控制。当粒径＜- mm和-5 mm时铀浸出率分别为91.23%和83.70%,矿物粒径适当减小可增大颗粒比表面积,同样利于铀的浸出。     

反硝化细菌去除铀矿山废水中硝酸盐

为了从不同环境中筛选得到反硝化能力强的菌株，研究碳源、温度、pH、C/N和铀浓度对菌株脱氮作用的影响，在最佳条件下得到菌株的生长曲线。结果表明：筛选得到了3株高效的反硝化细菌，菌株YWSY21在以无水乙酸钠为最佳碳源时，硝酸盐氮去除率达到97.11%，菌株4和5以柠檬酸钠为最佳碳源时对硝酸盐氮的去除率大于95%。Klebsiella variicola strain 21在温度26.31 ℃、pH=5.74、C/N=12.95最佳条件下，硝酸盐氮去除率为90.77%；Pseudomonas nitroreducens strain 4在温度25.39 ℃、pH=5.90，C/N=10.16最佳条件下，硝酸盐氮去除率为89.27%。菌株5在5种铀浓度下，NO3--N的去除率均大于85%。在最佳生长条件时，菌株4最优脱氮条件下的生长曲线具有较高的生长活性。为铀矿山硝酸盐废水的生物修复提供了菌源保障。     

STAC改性有机膨润土去除水体中U（Ⅵ）试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

羟基磷灰石改性膨润土对铀的吸附效果及其机制

伴随我国核能的开发与高效利用，铀已成为我国地表水、地下水和土壤的常见污染物之一，从含铀废水中去除U(VI)已成为亟需解决的环境问题。本工作以膨润土(BTN)、磷酸氢二钠、硝酸钙为原料，采用简单易行的一步水热法成功制备出羟基磷灰石(HAP)改性膨润土复合材料(HAP/BTN)。考察了HAP/BTN对水溶液中铀的吸附性能，利用单因素试验和正交试验探讨了pH、转速、温度、投加量、时间对吸附性能的影响。试验结果表明，在p H=6.0、转速=100 r·min^-1、室温(298.15 K)、HAP/BTN投加量1 g·L^-1、吸附时间t=30 min时，该吸附材料对10 mg·L^-1含铀废水的去除率可达98%，最大吸附量为186.45 mg·g^-1。吸附过程更符合Langmuir模型和准二级动力学，热力学参数表明HAP/BTN对铀的吸附是自发吸热的过程，结合XPS及XRD的结果证实了HAP/BTN吸附铀主要归因于络合反应、化学吸附、静电吸附和离子交换作用。