某铀矿山环境土壤重金属污染评价

以某铀矿山水冶厂、尾矿坝及矿井周边土壤重金属元素含量实测值为基础数据,应用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行了综合、全面的分析评价。结果表明,3个样地及每个样地的7种重金属元素均表现出程度不同的污染。样地重金属综合污染程度排序为尾矿坝>水冶厂>矿井周边;从各重金属元素污染程度看,Cd污染最严重,其次是Cr和Cu。该评价结果可以为矿山环境治理提供科学依据。     

载铁改性膨润土处理含Cr(Ⅵ)废水试验研究

以载铁方式对膨润土进行改性,并通过静态吸附试验考察溶液pH、温度、吸附时间、改性膨润土用量对Cr(Ⅵ)吸附率的影响;借助SEM及FTIR分析改性前后的膨润土吸附Cr(Ⅵ)后的组成变化及吸附机制。结果表明:膨润土载铁改性后,比表面积大大增加,更有利于吸附废水中的Cr(Ⅵ);溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附率影响最大,pH=6时,Cr(Ⅵ)吸附率达85.8%;改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要是与Cr(Ⅵ)发生羟基配合反应及离子交换反应。     

MCN技术对水体中铀污染遗传毒性和污染程度的研究

铀具有化学毒性和放射性伤害。水合铀酰离子可以引起铀的化学毒性;而铀和衰变子核的放射性可以引起铀对人体的放射性伤害,人体吸入铀气溶胶后会对肺等器官形成内照射从而对人体健康构成威胁。利用蚕豆根尖微核(MCN)技术研究水体中铀的遗传毒性,为生态安全评价提供理论依据。结果表明:水体中ρ(U)在0.05μg/mL时,微核率0.367%,污染指数1.22。随水体ρ(U)的增加,蚕豆根尖微核率和污染指数逐渐加大。当ρ(U)为0.5、1、10μg/mL时,微核率分别为0.567%、0.667%、1.133%,与空白对照差异极显著(P0.01),污染指数分别为1.89、2.223、3.78。根据统计结果及污染指数,初步确定水体中ρ(U)0.05μg/mL为安全值,ρ(U)0.5μg/mL为轻度污染,ρ(U)1μg/mL为中度污染,ρ(U)10.0μg/mL以上时为重度污染。     

钙基膨润土负载零价铁去除水中U(Ⅵ)的机理研究

制备了零价纳米铁(NZVI)、钙基膨润土和Al Cl3柱撑改性钙基膨润土负载的零价纳米铁(NZVI/Ca-bent,NZVI/Al/Ca-bent),研究了其对水溶液中U(Ⅵ)的去除效果。结果表明,在2 h的反应时间内,NZVI/Ca-bent和NZVI/Al/Ca-bent对U(Ⅵ)的去除量高于400 mg/g,NZVI可达900 mg/g,去除量达到最大值后U(Ⅵ)均出现解吸现象。去除机理分析表明,将NZVI负载在Ca-bent和Al/Ca-bent上可以有效消除NZVI的团聚;增大其对U(Ⅵ)的去除量。NZVI还原去除U(Ⅵ)过程会造成反应体系pH值快速升高,但还原产生的U(Ⅳ)不稳定,会被再次氧化成U(Ⅵ)。因反应时长加长后会出现解吸现象,NZVI及其复合物不适合用于对处理稳定期要求较长的含铀废水。     

放射性核素的研究进展

本文综述了放射性核素迁移变化的历史发展进程和研究现状、主要的研究方法、内容以及部分研究成果,并着重研究了铀矿区土壤环境中放射性核素的迁移、影响核素迁移的因素、对人体健康带来的危害、以及一些特殊核素的迁移的现状与进展,并对当前存在的某些问题制定了合适的解决方案,并为今后的研究方向做出了科学的指导和提供了理论支撑。     

钠基膨润土负载零价锌去除水溶液中U(Ⅵ)的效果及机理

制备了零价锌(ZVZ)、钠基膨润土(Na-bent)负载的零价锌(ZVZ/Na-bent)和AlCl3柱撑改性钠基膨润土负载的零价锌(ZVZ/Al/Na-bent),并研究了ZVZ、ZVZ/Na-bent、ZVZ/Al/Na-bent和Na-bent对水溶液中U(Ⅵ)的吸附效果。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)对四种吸附剂吸附U(Ⅵ)前后进行了表征,研究了四种吸附剂吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:ZVZ呈片状堆叠结构,掺杂膨润土后能明显消除ZVZ堆叠现象。ZVZ/Na-bent和ZVZ/Al/Na-bent对铀的最大吸附量约为250mg/g,ZVZ的最大吸附量能达到505mg/g。采用Langmuir和Freundlich模型分析发现,U(Ⅵ)在四种吸附剂上的吸附行为符合Langmuir模型,热力学研究发现吸附过程的ΔS、ΔH为正值,ΔG0。U(Ⅵ)的去除机理主要为化学还原、水解沉淀和离子交换。     

Q-235钢在含U(Ⅵ)、Sr、Cs溶液中的腐蚀行为

研究了常温常压下Q-235圆柱钢切块在150 mg/L的UO_2~(2+)、Sr~(2+)、Cs~+混合溶液体系,Sr~(2+)、Cs~+混合溶液体系及去离子水体系中的浸泡腐蚀行为。结果表明:腐蚀反应主要发生在切块横切面上,短期内发生快速腐蚀的原因主要是U(Ⅵ)与Fe之间的氧化还原反应和溶解氧与Fe之间的电化学反应;腐蚀产物主要为Fe的氧化物和氢氧化物,Sr~(2+)会在其中一种腐蚀产物上发生富集;腐蚀液中存在可与Fe发生氧化还原反应的离子或溶解氧是造成Q-235钢在短期内发生快速腐蚀的主要原因。     

三种酸处理下浮萍对铀吸附作用的研究

研究甲酸、苹果酸、柠檬酸三种酸处理下的浮萍对铀吸附作用的影响,在实验中,我们将这三种酸的浓度都分别定为0.1×10^-5mol/ml、0.2×10^-5mol/ml、0.3×10^-5mol/ml、0.4×10^-5mol/ml、0.5×10^-5mol/ml。采用水培法进行实验,水溶液中的铀含量采用分光光度法进行测定。结果表明,不同酸浓度处理下的浮萍对铀吸附的量呈现下降趋势。甲酸在第九天吸附铀接近饱和,0.4×10^-5mol/ml的甲酸的吸附结果最好。苹果酸第六天到第十二天的吸附浓度并没有明显变化,十二天以后浓度出现明显下降。0.2×10^-5mol/ml的苹果酸对浮萍的吸附较好。0.1×10^-5mol/ml柠檬酸对浮萍的影响最好。这五种浓度在第六天时出现接近饱和现象,但随着时间的推移0.1和0.5×10^-5mol/ml浓度下的柠檬酸在第十二天后出现浓度增加现象。通过空白对照试验,发现三种酸处理下的浮萍对铀的吸附量明显提高。其中甲酸处理下的浮萍吸附性能最好,尤以0.4×10^-5mol/ml甲酸吸附效果最佳。苹果酸以0.2×10^-5mol/ml的酸浓度对浮萍的吸附效果较好,柠檬酸以0.5×10^-5mol/m的酸浓度对浮萍的吸附效果较好。在不同浓度的甲酸和柠檬酸处理下的浮萍对铀的吸附量在第六天都基本达到吸附饱和,而苹果酸在第六天后吸附速率缓慢,在第十二天后基本达到吸附饱和。由于浮萍分布广泛、来源丰富,因此在处理铀废水方面具有广阔的应用前景。     

铀污染环境治理中的植物修复研究

概述了植物修复技术对铀污染环境的研究内容和修复机制,以及国内外植物修复铀污染环境的研究和应用现状,指出为提高植物修复铀污染环境的效率,还需要加强植物-微生物共存体系研究,加强分子生物学和基因工程的相关技术研究.