某铀矿山及其周边地区地下水重金属健康风险评估

分别对某铀矿山及周边地区于丰水期、平水期和枯水期各采集了20个钻孔地下水样品进行测试,分析了5种重金属铅、锰、铬(六价)、镉、砷的含量,并采用风险评估模型对铀矿山及其周边地区进行健康风险的初步评估。结果表明,研究区地下水总健康风险值范围为8.74×10-7~1.06×10-4 a-1,95%的地下水样品总健康风险值低于ICRP和USEPA推荐的可接受的健康风险值,地下水中的重金属含量不会对周边居民产生明显危害。     

某铀尾矿库周边地下水中镭的分布与成因研究

应用基于单因子指数的内梅罗综合评价法研究铀尾矿库周边地下水中~(226)Ra的分布、污染程度及成因。结果表明,研究区地下水单因子污染指数最大值为1.52,最小值为0.65。计算所得的内梅罗综合污染指数为1.34,水质属于基本清洁区,受~(226)Ra污染较轻。~(226)Ra活度的分布总体上是西南部较低,东北部较高。极可能是地下水径流条件影响了~(226)Ra的迁移与富集。此外,铀矿山开采导致大量的镭元素活化释放,进入水体造成镭污染的人为因素以及研究区的水文地质条件、水化学参数及水化学成分等对地下水中~(226)Ra的迁移与富集也有一定影响。     

某铀尾矿库周边地下水重金属污染特征及健康风险研究

选取某铀尾矿周边地下水为对象,通过野外取样与室内试验,分析铀尾矿周边地下水重金属的存在形态及分布特征,采用美国环保局(USEPA)推荐的风险评价模型对地下水重金属污染进行健康风险评价。结果表明,研究区地下水重金属主要以毒性较强的形态存在。重金属Cr和Cd的分布总体上是西北部较高、东南部较低;Cu的分布是东部较高、西部较低;Pb的分布是尾矿库附近和北部相对较高。健康风险评价表明,成人和儿童总非致癌风险分别为1.95E-09a-1和3.06E-09a-1,总致癌风险分别为3.17E-07a-1和4.96E-07a-1,均在EPA和ICRP推荐的可接受范围内。     

某铀尾矿库周边水环境中铀的分布特征及评价

选取某铀尾矿库周边潜水以及下降泉为研究对象,研究放射性核素铀在铀尾矿库周边水环境中的分布特征。研究表明,在垂直方向上,下降泉中铀的浓度远大于地下潜水中铀的浓度;在水平方向上,距离尾矿区越远,下降泉中铀的浓度呈下降趋势。铀在潜水和下降泉的分布特征可能受到铀在水溶液的存在形式、化学反应、微生物氧化以及降雨稀释作用下,核素发生了溶解、迁移和沉淀等系列水文地球化学过程。研究区域潜水中的总α和总β水平均低于我国放射性指标的指导水平,符合我国饮用水标准,居民饮用是安全的。     

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。     

绿色铀矿山研究进展

建设绿色铀矿山,是建设美丽中国的重要组成部分,走技术创新、生态环保之路是铀矿山的必然选择。简述了铀矿山固、气、液等三大污染危害,重点评述了绿色矿山评价指标体系、铀矿绿色开采及生态修复技术、铀矿山智能化建设等方面的研究进展。最后对绿色铀矿山研究进行了展望。     

确定铀矿山经济品位系列的探讨

为了在铀矿开采中正确进行开采品位决策，利用投入产出原理，提出了经济品位系列的新概念。本文论述了经济品位系列的概念、构成、确定原则及方法，并用示例阐明了系列经济品位的确定与应用。这对铀矿山贯彻技术经济原则，提高经济效益，推动科学管理与决策将有重要意义。对其它矿山也有参考价值。     

新疆某铀矿酸法和CO_2地浸采区地下水的污染特征及机理

为研究酸法和CO_2地浸采铀对地下水的影响,对新疆伊犁盆地的酸法和CO_2地浸采区的地下水水质进行采样分析。结果表明,酸法地浸开采时地下水中绝大部分组分含量均明显高于地下水本底值和国家地下水Ⅲ类质量标准,总矿化度超过国家地下水Ⅲ类标准11倍左右,超标的组份主要有硫酸根、锰、镍、铁、铅、锌、镉、砷等重金属元素和钍等放射性元素。CO_2地浸对地下水各个组分浓度影响要小得多,pH基本不变,总矿化度高出国家地下水Ⅲ类质量标准2.6倍左右,地下水中主要的污染因子为硫酸根离子、硝酸根离子、氯离子、锰离子和镍离子,而铜、锌、镉、铅、铁、砷等其它组分浓度未发生显著变化。酸法采区中的单项污染指数依次为FeMnNiPbSO_4~(2-)ZnAsCd,CO_2采区中单项污染指数依次为NO_3~-MnNiSO_4~(2-)Cl~-。酸法采区地下水综合污染指数比CO_2采区高3～384倍。污染物主要来源于人为注入的化学试剂和含矿层中矿物反应释放的组分,两种地浸方法由于加入的溶浸剂不同导致地下水的地球化学环境和污染特征存在显著差异。     

某铀矿区放射性核素对土壤微生物活性的影响研究

采集了某铀矿区不同浓度放射性核素污染土壤样品,分析了土壤理化性质、放射性核素~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra和~(40)K活性浓度、土壤呼吸和土壤酶活的变化情况。结果表明,研究区不同浓度区块土壤呼吸作用随着放射性核素活性浓度的增加而降低,且同一浓度区块不同深度土壤呼吸作用变化不显著;研究区不同浓度区块土壤脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、磷酸酶和芳基硫酸酯酶等5种酶活含量变化差异显著,均随着放射性核素活性浓度的增加而降低,且同一浓度区块不同深度土壤5种酶活含量随着采样深度的增加而变小。放射性核素对土壤微生物活性有较大影响。     

矿山地下水污染指标的主从递阶分析与评价

运用污染负荷芘和灰关联法递阶分析了矿山地下水污染物的主从关系,确定了矿山地下水的主要污染指标;应用灰色聚类对矿山地下上水质量进行了评价。结果表明,矿山排放废物的渗入量是矿区地下水质量恶化的主要原因;矿山的选冶方法、技术水平及废物处理率是影响地下水环境特征的主要因素。     

内蒙古巴彦乌拉铀矿地浸采区地下水示踪试验

酸法地浸采铀是砂岩型铀矿最常用的开采方式之一,地浸中由于高酸溶浸液注入于地下含矿层,往往因化学沉淀堵塞导致含矿层渗透性下降,降低浸铀效率。为此,十分有必要探讨地浸过程中地下水（溶浸液）流速变化特征。以巴彦乌拉铀矿C10采区试验单元为试验场所开展了地下水示踪试验。试验结果表明,溶浸液从注液孔到抽液孔有多条（至少二条）渗流通道,较快通道的溶浸液流速为1.95~2.06 m/d,较慢通道溶浸液流速为1.35~1.44 m/d。KI示踪试验与SO42-示踪试验得到的溶浸液流速特征具有较好的一致性。     

745矿生物浸矿过程中铀矿物的变化

采用电子探针分析了浸出前后745铀矿物赋存形式及其变化情况。结果表明,该矿床矿石中铀矿物种类比较单一,主要以沥青铀矿为主,其次为铀石、铀钍石和钛铀矿;铀矿物主要以不规则树枝状或细脉状、颗粒状、星点状产出于矿物裂隙中,少部分被其它矿物包裹;粒度多在10μm以上、大者可达100μm以上。生物浸矿后,尾渣中剩余的铀矿物明显减少,残存的铀矿物种类仍然是沥青铀矿、铀石和钛铀矿,但粒度多在1~2μm以内,主要存在于石英颗粒内。说明裂隙中的沥青铀矿与铀钍石容易被浸出,被石英包裹的铀则难以被浸出。     

基于γ能谱的某铀尾矿库和水冶厂周边水体放射性分布特征及风险评估

通过高纯锗γ谱仪精确测量了我国某铀尾矿库和水冶厂排放水及周边地表水中天然放射性核素238 U、226 Ra、232 Th和40 K的放射性浓度,得出其分布特征及其对周边环境的影响和给附近居民健康带来的风险。结果表明,尾矿库渗滤水和水冶厂排放水中238 U、226 Ra、232 Th和40 K含量相比其内部存储液有明显降低,尾矿库渗滤水中总铀含量为0.23 mg/L,226 Ra比活度为0.68 Bq/L,均低于国标GB23727—2009规定限值;水冶厂排放水中总铀含量为1.37mg/L,226 Ra比活度为1.37Bq/L,均高于国标规定限值。若将尾矿库中下游居民区水渠中水和水冶厂入溪后水作为饮用水,则238 U、226 Ra和232 Th对人体所致总待积有效剂量分别为0.187 5和0.121 4mSv/a,均已超过世界卫生组织饮用水水质准则推荐值。对比本地本底值发现,研究区域地表水已被污染。     

大同盆地地下水中铀的成因机制及其健康风险评价

查明地下水中铀(U)的分布特征、富集机制及对不同人群的暴露风险,为干旱-半干旱地区地下水资源保护和可持续利用提供数据支持。综合利用Shukarev分类法、热力学计算、水文地球化学数值模拟和人类健康风险评估(HRA)等方法,分析了大同盆地地下水和地表水中U污染分布特征和形态分布,解释了地下水中U的形成机制,评估了U污染对不同人群的暴露风险。结果表明,地下水TDS分布范围较大,为27.60～4 034.00 mg/L,其中浅层地下水(Ⅰ区)整体上TDS较高,为338.00～4 034.00 mg/L(平均1 371.80 mg/L),U含量为0～2.44 mg/L(平均0.26 mg/L),超标率为71.74%,与TOC、NO₃^-和SO₄^2-浓度垂向分布一致,随着埋深深度增加,整体浓度呈现变小趋势。氧化还原条件、络合、吸附和蒸发浓缩作用是控制研究区地下水中U浓度和形态分布的机制,其中微生物参与下的还原作用是制约地下水中U浓度的关键。此外,铀酰离子(UO₂²⁺)...     

某高矿化度砂岩型铀矿地浸开采堵塞机理的研究

新疆某高矿化度地下水分布区砂岩型铀矿采用酸法和碱法地浸时易出现堵塞,采用地球化学模式PHREEQCI模拟和实验研究的方法对堵塞进行了探讨。结果表明,堵塞主要是因为地下水的矿化度(TDS)、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-浓度过高,分别为8～12g/L、386.17～775.95 mg/L、250.83～377.21mg/L、2 036.47～2 436.08mg/L、108.66～527.55mg/L,方解石和石膏临近饱和状态;采用酸法和碱法地浸工艺分别会产生石膏和方解石沉淀而引起化学堵塞。该砂岩型铀矿适合采用稀释或水处理—弱碱性地浸工艺。     

鄂尔多斯某砂岩铀矿试验开采过程中地下水流场时空特征

砂岩型铀矿原地浸出过程中,需要向含矿含水层注入溶浸液,抽取含铀地下水,创造一个人工局部流场。该流场控制溶浸液迁移和溶浸范围,因此掌握地下水流场特征有利于地浸采铀井场工艺调控。以鄂尔多斯盆地某地浸铀矿山一个试验开采区为例,分析80口生产井工作8年的地下水流场的时空特征,得出以下结论：1）在研究区中,30个抽注单元抽液流量总体上约等于注液流量,抽注基本平衡。2）C8-1单元抽水能力最大,水位最低。研究区内水位在1 186~1 344 m,水流方向主要是由注水井流向相邻抽水井。3）C7-10单元抽井与左上角注井井距过大,造成抽注井之间出现溶浸死角。4）如果各抽注单元流量均衡,各抽注井距相差不大,抽注单元易形成流速适中的流场,溶浸死角较小;如果井场中各井抽或注流量差异大,易形成溶浸死角,且不合理的井距会增加溶浸死角的范围。