铀尾矿废渣回填治理区植物中铀放射性水平调查

为了解北方某铀矿尾渣回填区内放射性核素铀在植物体中富集情况,为进一步探讨利用植物修复技术对铀矿区进行土壤修复的可行性,以及寻找放射性核素污染土壤治理的方法提供理论依据,采集矿区内堆浸工位与矿区外尾渣回填治理区常见植物样本,采用ICP-MS测定植物和土壤中放射性铀水平,针对植物对铀的耐受性和富集能力进行评估,筛选出富集能力较强的植物,进一步探索利用植物修复技术对放射性废物治理。结果表明,经对采集的植物中铀含量检测发现植物的地下部分铀含量高于地上部分,铀主要集中在根部,植物各部位铀含量由高到低分别为根、叶、茎。矿区内堆浸工位处的大籽蒿根部铀活度为 64.26 Bq/kg;在矿区外尾渣回填区同一植物根部铀活度为0.86 Bq/kg。所调查的北方某铀矿尾渣回填区内所采集的植物中铀含量极低,远小于矿区内堆浸工位所采植物样品中铀含量。深埋回填铀矿尾渣是切实有效可行的。     

几种阴离子对土壤中铀的浸取的影响

核工业的发展对环境造成了一定程度的铀污染,植物修复作为修复铀污染土壤的一种经济环保的方法得到广泛关注,而铀在土壤中的生物有效性是制约这一技术的关键。本文运用土壤浸取方法,研究了土壤中常见的无机阴离子对土壤中铀的解析的影响,发现CO32对铀的浸取效率在一定范围随其浓度而上升,解析率可高达85%90%;SO42的浓度从5 g/L增加到40 g/L时,铀的解析率从41%增加到53%;铀的解析率与盐析剂NaCl的浓度没有相关性;土壤质量为5 g时,解析剂体积在20 mL达到解析平衡;在浸取前3 d随浸取时间增加铀的解析率逐渐增大,105 h达到解析平衡,平衡解析率可达90%。本实验的开展有利于了解铀在土壤中的吸附-解析机制,对提高土壤中铀的生物有效性具有一定参考价值,为提高植物修复效率奠定了一定的理论基础。     

某铀尾矿区植物组成及其对铀的积累作用研究

分析研究了某铀尾矿区植物资源,并对这些植物的铀积累作用进行了研究。结果显示,该尾矿区污染土壤上植物群落较简单,共有高等植物31种,隶属12科,其中：禾本科最多,12种;其次是菊科植物,5种;凤尾蕨科和莎草科植物各3种;其他科各1种。1年生或多年生草本植物有28种,占总数的90.3%,其他3种为灌木或小乔木。对这31种植物进行了铀含量测定,结果发现,铀富集量在200 mg/kg以上的植物有14种,占总数的45%,其中富集量在600 mg/kg以上的有3种,分别是水莎草、牧草、小飞蓬。植物体内铀迁移系数大于1的有9种,其中燕麦、牧草、鼠曲草、青蒿中铀的迁移系数较大。这31种植物中,可考虑将水莎草、牧草作为超富集植物应用于铀污染土壤的修复,小飞蓬、盐肤木、枸骨、燕麦、鼠曲草、碎米莎草、龙葵等对铀污染土壤的修复具有潜在应用价值,可进一步研究。     

植物和动电修复铀污染土壤的研究现状

核工业的发展,导致重金属铀的排放和扩散,造成了地表局部土壤的污染,对社会和环境造成了一定的影响。由于铀的特殊性和土壤成分的复杂性,如何修复铀污染的土壤成为了一个难题。本文在已有研究基础上,对土壤中铀的形态特征、植物修复和动电修复的概念、国内外的研究进展、制约因素、优势和局限性、未来的发展趋势、两者的互补性进行了讨论,提出未来的发展方向是使植物修复和动电修复相结合,植物修复用于大面积、中低浓度铀污染土壤的修复,动电修复应用于较高浓度、环境恶劣、深层的铀污染,两者的结合将有望成为解决这一难题的希望。     

修复铀污染土壤超积累植物的筛选及积累特征研究

采用土壤盆栽试验,以十字花科、锦葵科、菊科共十种植物为研究材料,在100 mg/kg铀浓度土壤环境中培养55 d后收割,采用ICP-AES分析方法测定植物地上部分和根部铀的含量.结果表明:试验的十种植物中,特选榨菜地上部分铀含量最高(1115 mg/kg干重),艾蒿地上部分铀提取量最大(1113μg/盆);泡青菜和特选榨菜地上部分铀含量高于根部,迁移系数、生物富集系数均大于1,这两种植物地上部分均有较高的铀提取量,适合推荐作为铀超积累植物进行植物修复.     

柠檬酸对黑麦草修复铀污染土壤的影响

为探究柠檬酸浓度对黑麦草修复铀污染土壤的效率及其生理特性的影响,通过盆栽试验,研究了15 mg/kg铀胁迫下不同浓度（0、1、5、10 mmol/kg）柠檬酸对黑麦草生长、生理及重金属积累与分布的影响。结果表明：相同浓度铀胁迫下,随柠檬酸浓度的升高,黑麦草长势、光合色素、可溶性蛋白含量、根系活力、还原型谷胱甘肽（GSH）及几种酶(过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）)的活性呈先升后降的趋势;黑麦草根叶质膜透性、丙二醛（MDA）含量及氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量逐渐上升;黑麦草对铀的富集量呈先升后降的趋势,但均表现为根部富集量高于地上部分;亚细胞分布中,铀的富集量为细胞壁及残渣部分＞可溶性部分＞细胞器及膜部分,且各部分铀含量均先增后降。透射电镜结果显示,铀胁迫对黑麦草超微结构造成了不可逆伤害,添加5 mmol/kg柠檬酸,损伤程度得以减轻。以上结果表明,低浓度（1、5 mmol/kg）柠檬酸可促进黑麦草在铀污染土壤中的生长,增强黑麦草对铀污染土壤的修复效率,其中5 mmol/kg柠檬酸的施加效果最佳,而10 mmol/kg柠檬酸则会抑制黑麦草生长。     

放射性核素污染土壤的植物提取修复技术研究关键问题探讨

在多年实际研究工作的基础上对放射性核素污染土壤的植物提取修复技术研究关键问题进行了探讨,认为超富集植物的标准既要注重植物根系从土壤中吸收核素或重金属的能力,也要注重植物生长速度及其生物量,特别要注重单位面积土壤上植物的生物量及其富集量系数。指出衡量植物修复效率的重要指标核素或重金属提取率既可用绝对量也可用相对量表示,提出了植物绝对提取率和相对提取率的概念;指出了超富集植物筛选试验方法体系,即可采用溶液培养法(水培或无土栽培)初选,污灌处理盆栽法和小区模拟试验法决选,污染区实地试验法开展试验示范及实际应用验证。提出适当确定模拟污染土壤中核素及重金属的浓度和浓度梯度;采用稳定同位素代替放射性同位素开展放射性核素对植物生长的影响、超富集植物筛选、在植物提取修复中应用超富集植物等研究是可行的。对有利于植物提取修复的强化技术及配套农业栽培技术进行了概括。     

耐辐射奇球菌对铀的富集性能及其对pH动态调节研究

探索耐辐射奇球菌在不同时间、不同菌剂量、不同初始铀浓度、不同溶液pH下对铀的富集条件以及对铀溶液的pH调节;通过红外光谱和扫描电镜表征其富集机理。结果表明：富集铀的最佳富集时间为60 min、最佳菌剂量为10 mL(当OD₆₀₀为1时的菌液量)、最佳铀初始质量浓度为30 mg/L、最佳pH为5.0;在不同pH的铀溶液中富集后,溶液pH都略有上升;红外光谱仪和扫描电镜结果显示,耐辐射奇球菌富集前后菌体的多个活性官能团和形貌都发生了变化。耐辐射奇球菌对低浓度铀溶液的富集性能较好;对铀溶液pH有调节作用,使富集后的铀溶液pH上升。     

稳定碳同位素技术在土壤根际激发效应研究中的应用

根际激发效应促进了碳氮元素在生态系统植物-土壤-微生物间的流转,维持着生态系统各组分间的养分平衡,并在土壤有机碳动态和稳定性方面起着重要的作用。稳定碳同位素作为一种天然的示踪剂,随着同位素分析技术的发展和完善,在土壤碳循环研究中得到广泛应用。采用稳定同位素示踪技术,能够有效量化植物对土壤有机质分解激发效应的方向和强度,揭示土壤根际激发效应的发生机制。本文对稳定同位素技术在根际激发效应的强度、影响因素和发生机制方面的应用进行阐述,并对稳定同位素技术在根际激发效应中的研究应用进行了展望。     

水稻根际固氮粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)的反硝化作用、固氮作用和水稻的根分泌作用

粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)是从水稻根分离得到的固氮菌。在厌氧条件下,它能以乳酸钠为碳源,NH_4~ 为氮源进行反硝化作用。~(15)NO_3~-作为最终电子受体,接受无氧呼吸链传递的末端电子,经~(15)NO_2~-等氮氧化物最终还原为~(15)N_2。反硝化作用产生的~(15)N_2能被微好氧条件下生长的粪产碱菌所重新固定,电子传递过程中产生的能量支持固氮作用。水稻幼苗通过根分泌各种有机酸和糖。接种粪产碱菌能刺激水稻根的分泌作用,并能对根分泌物的组成及含量产生影响。本课题用~(15)N、~(14)C示踪法对5种水稻进行研究。实验结果指出:粳稻“京白”幼苗~(14)C_-光合产物的2.63％以分泌物形式释放到根区,接种粪产碱菌后根分泌量增至3.52％,并且大部分被粪产碱菌吸收作用。植株根分泌能力的强弱直接影响根际固氮活性的高低。     

污染土壤及地下构筑物的原地玻璃固化技术

污染土壤和地下构筑物的原地玻璃固化（ISV）技术是美国太平洋西北实验室为能源部开发的一种原地整治技术。它具有对工作人员和公众安全,对废物有效减容,且玻璃固化产物长期耐久、强度高和浸出率低,费用较低等优点,适用于多种土壤（和废物）以及地下构筑物。经过台架尺度、工程尺度、中间试验尺度和大尺度试验之后,已用于被放射性核素、重金属以及有机和无机化学污染物污染场址的原地恢复和整治。研究证明,ISV是一种具有重大技术和经济潜力的原地整治技术,我国应尽早开展此领域的研究、开发和验证工作,以使此技术能在我国得以应用。     

黑曲霉两步法与化学氧化联合浸出花岗岩铀矿石

为了高效浸出花岗岩型铀矿石中的铀,采用黑曲霉两步法和化学氧化联合浸出,研究预培养时间、浸出时间和不同氧化剂及其用量对浸铀效果的影响。结果表明:黑曲霉两步法浸出时,采用预培养36 h的黑曲霉浸铀,浸出时间为72 h时,铀浸出率最高,为59.34%,随着预培养时间和浸出时间的延长,铀浸出率显著下降。加入MnO₂、NaClO₃和H₂O₂三种氧化剂对铀浸出率均有不同程度的提高,其中加入2.5%(与矿石质量比)的MnO₂时,浸铀效果最佳,铀浸出率最高可达74.09%,与未加氧化剂相比,铀浸出率提高了14.8%。     

Application of physicomechanical methods of separation to the decontamination of contaminated soils

The physicomechanical methods of separation of conventional mineral raw materials, including uranium-containing stock, can be used successfully to decontaminate soils and remediate territories contaminated by mining companies. Using its many years of scientific and applied experience in the development and commercial adoption of technology for reprocessing uranium-containing raw materials, the All-Russia Research Institute of Heat Sources is restoring radioactively contaminated territories within the Russian Federation and the Commonwealth of Independent States. The results of investigations of the decontamination of contaminated soils and territories, including radiometric separation, fine classification in hydrocyclones, and magnetic separation, are described. Effective technological schemes and their hardware implementation have been developed. __________ Translated from Atomnaya énergiya, Vol. 101, No. 4, pp. 296–301, October, 2006.     

低品位铀矿石硫酸搅拌浸出与细菌搅拌浸出研究

采用广东某矿的低品位铀矿石,分别开展了硫酸搅拌浸出和细菌搅拌浸出研究.结果表明:(1) 对于硫酸搅拌浸出,硫酸浓度为30 g/L、矿浆浓度为25%为最佳浸出条件,铀的浸出率为92.92%.(2) 对于细菌搅拌浸出,pH值为1.5、接种量为10%、矿浆浓度为10%为最佳浸出条件,铀的浸出率为95.93%.(3) 细菌搅拌浸出与硫酸搅拌浸出相比,前者的酸耗降低了17.2%,浸出率提高了3%.(4) 在硫酸搅拌浸出的最佳浸出条件下,若再加入1%的氯酸钠,则浸出率与细菌搅拌浸出的浸出率基本相同,但每吨铀矿石需另外消耗10 kg氯酸钠.     

真菌曲霉F77对水中Cs~+的吸附

微生物在环境放射性污染修复中具有广泛的应用前景。从放射性污染土壤中筛选出一株耐辐射真菌曲霉F77,研究了它对水中Cs+的吸附及其影响因素。结果表明:酸对Cs+在曲霉F77上的吸附存在竞争作用,pH=2.0~3.5溶液中的Cs+几乎不被曲霉F77吸附;曲霉F77生长过程中代谢产生大量的酸性物质;Cs+的吸附随着曲霉F77培养时间的增长而增大,在曲霉F77逐渐衰亡时吸附降低;K+质量浓度小于500mg/L时对Cs+在曲霉F77上的吸附没有影响,当K+质量浓度大于500mg/L时Cs+的吸附随K+浓度增大而减少;溶液中Cs+质量浓度为0~500mg/L范围内,曲霉F77对Cs+均有较高的吸附,Cs+质量浓度为500mg/L时,Cs+的吸附量为27.6mg/g。温度影响曲霉F77对Cs+吸附的快慢,不影响最后的吸附量;曲霉F77对Cs+具有较好的吸附性能,表明曲霉F77具有吸附剂的潜质。     

后处理工艺中铀的快速分析

建立了用于PUREX流程中常量铀的快速分析方法。方法以磺基水杨酸为显色剂,0．5mol／L三乙醇胺-0．1mol／L磺基水杨酸(体积比2：3)为缓冲剂测定铀的含量。该方法适用于有机相和水相中常量铀的分析。取样量为10μL时,水相中铀测定值的相对标准偏差sr为1．2％,分析时间为3min;有机相中铀测定值的sr为4．6％,分析时间为5min。     

激光荧光法直接测定环境样品中的微量铀

用激光荧光法直接测定了环境水样，土壤，生物样品及某些污染物中的铀，并对测定结果进行了分析。结果表明：该方法测定环境样品灵敏度高，线性关系好，对水，土壤和生物样品测定精密度分别为５％，１０％，２０％，从实验室内和实验室间获得的大量榈的数据具有可比性，可以作为常规方法广泛使用。