某铀尾矿区及其周边水系中氟的含量特征与成因分析

矿山开采导致大量的氟元素得到释放,进入水体造成氟污染。选取某铀尾矿库区排放水、尾矿库渗滤水及其周边浅层地下水作为研究对象,研究和分析了该铀尾矿库及其周边水系中氟的含量特征与成因。结果表明:研究区尾矿库排放水、尾矿库渗滤水和浅层地下水中氟的浓度平均值分别为30.93、21.27和1.82 mg/L。尾矿库排放水氟的含量均未达到排放要求;周边浅层地下水氟污染严重,超标率达到85.7%。总体而言,尾矿区及其周边水系中氟的含量较高,整体污染严重。而影响水系中氟的含量除人为因素外,还包括p H值、TDS以及当地气候条件等重要因素;水系中的F~-与HCO_3~-、Ca~(2+)以及其它阴、阳离子都在一定程度上呈现正负相关,表明氟的含量也可能受这些阴、阳离子的影响。     

满江红对不同形态铀的吸附行为

首先采用Visual MINTEQ 3.1软件模拟了不同pH及不同浓度的碳酸盐或磷酸盐溶液中不同形态铀所占的比例;随后根据模拟结果,配制了5种分别含有UO_2~(2+)、(UO_2)_3(OH)_5~+、UO_2(OH)_3~-、UO_2(CO_3)_3~(4-)和UO_2PO_4~-的铀溶液;最后通过水培实验研究了满江红对这5种不同形态铀的吸附行为.结果表明,这5种不同形态铀对满江红的生长抑制率有显著差异,UO_2~(2+)、(UO_2)_3(OH)_5~+、UO_2(OH)_3~-及UO_2(CO_3)_3~(4-)均能抑制满江红的生长,其中,UO_2~(2+)对满江红的生长抑制率最高,而UO_2PO_4~-则可以促进满江红的生长,但满江红对UO_2~(2+)和(UO_2)_3(OH)_5~+的吸附效率相对较高.当溶液中铀的浓度为2 mg·L~(-1)时,UO_2~(2+)对满江红的富集量和富集系数分别达到了3831 mg·kg~(-1)和1916,(UO_2)_3(OH)_5~+对满江红的富集量和富集系数分别达到了3057 mg·kg~(-1)和1529.可见,要提高满江红对水中铀的去除率和富集量,应将溶液中铀的形态调控为以UO_2~(2+)或(UO_2)_3(OH)_5~+为主,同时要降低溶液中碳酸盐和磷酸盐的含量.     

铀尾矿库中238U运移数值模拟

铀尾矿库退役后要进行环境治理和长期监测,对库中放射性核素进行模拟可以为放射性废物安全管理提供科学依据.笔者采用有限元法对尾矿中238U在地下水中的迁移情况进行了模拟,结果表明,尾矿库治理后1 000 a,238U迁移到距尾矿库边缘183 m的地方,未到达附近河流.     

某铀尾矿库附近空气~(222)Rn浓度时空分布及分形特征

为研究铀尾矿库附近环境空气222Rn浓度在时间序列上的分布规律及随机波动性,对某铀尾矿库附近环境空气中222Rn浓度时间序列数据应用重标极差分析法研究了其变化趋势及分形特征。结果表明:该铀尾矿库附近空气222Rn浓度时间序列具有明显的分形特征,各测点分维值D均小于1.5,为1.060~1.246;各测点Hurst指数均大于0.5,相关系数均在0.95以上。这显示出222Rn浓度时间序列变化趋势在未来一段时间内具有持续性,在该铀尾矿库退役治理前多数测点附近空气222Rn浓度在冬季会有升高趋势。     

聚吡咯改性电极强化MFC驱动铀污染土壤的电动修复研究

为探究聚吡咯(PPy)改性电极强化微生物燃料电池(MFC)驱动铀污染土壤的电动修复研究,利用PPy对碳毡电极进行改性,研究不同比例PPy改性电极对MFC的产电性能及其驱动铀污染土壤电动修复效果的影响。结果表明：PPy改性电极增强了MFC的产电性能,CP100最大电压164 mV,最大功率密度18.92 mW/m²,比原始碳毡电极分别提升了29.13%和43.12%;PPy作为MFC阴极增强了土壤中铀的去除效果,其中CP50相较于原始碳毡电极铀的吸附率提升了约13倍;以MFC作为电源能够有效驱动土壤中的铀从阳极向阴极的迁移,其中CP50实验组近阳极区域土壤中铀的最大去除率高达56.42%。综上所述,PPy改性电极对微生物燃料电池的产电能力和铀的去除均具有明显的强化作用。     

含铀煤燃烧底灰中铀的形态分布及其影响因素研究

以云南临沧的含铀褐煤为研究对象,在实验室模拟燃烧试验,考察了不同温度、时间、原煤粒径和是否加入CaO 4种燃烧控制条件下煤的燃烧过程,并采用逐级提取法分析了燃煤底灰中铀的赋存形态,讨论了不同燃烧条件下燃煤底灰中不同赋存形态铀的含量及其相互转化关系。结果表明:燃煤底灰中铁锰氧化物结合态铀和残渣态铀的含量随燃烧温度的升高而增加,碳酸盐结合态铀的含量随燃烧温度的升高而减小;在600℃、不同条件下的原煤燃烧过程中,燃煤底灰中碳酸盐结合态铀和铁锰氧化物结合态铀的质量随燃烧时间的增加逐渐增加,有机物结合态铀和残渣态铀的质量随燃烧时间的增加逐渐减少;原煤粒径较小时,在燃烧过程中易形成飞灰而降低各种赋存形态铀在燃煤底灰中的含量;在原煤燃烧过程中,加入适量CaO会提高燃煤底灰中除离子交换态铀外的各种赋存形态铀的含量,使燃煤底灰中的铀富集。     

基于层次分析和集对分析的铀矿山生态环境安全评价

铀矿山生态环境安全评价对于绿色矿山建设具有重要意义,为了对铀矿山生态环境安全状况进行综合评价,针对铀矿山生态环境特点,基于层次分析法和集对分析原理,建立了铀矿山生态环境安全评价模型。结合某铀矿山生态环境安全现状,开展了该铀矿山生态环境安全综合评价,计算得到综合联系度表达式并对其进行等级判断,确定了铀矿山整体生态环境安全状况等级,同时结合联系度表达式进行了分析,提出了矿山安全管理建议。结果表明:在多指标影响下具有模糊性和随机性的铀矿山生态环境安全评价问题中,该模型通过定量计算,较好的评价了铀矿山生态环境安全状况,方法简便,结果较为准确,为铀矿山生态环境安全评价提供了一个新方法。     

铀尾矿污染土壤微生物活性及群落功能多样性变化

采用常规微生物活性评价法和Biolog方法研究了铀尾矿区不同污染程度、不同深度土壤微生物活性及群落功能多样性的变化特征。结果表明,尾矿区土壤微生物活性发生了显著的变化,微生物生物量和可培养细菌数量显著降低,而土壤基础呼吸和代谢熵则明显升高,在取样深度方面,15 cm处土壤的微生物活性指标值基本都低于30 cm处。与对照相比,矿区土壤微生物群落结构多样性有所降低,其中放射性核素含量与Shannon指数、Simpson指数呈正相关关系,与AWCD值和McIntosh指数呈负相关关系;在深度上,上层土壤微生物的AWCD值、Shannon指数、Simpson指数均高于下层,随污染程度的增加,对碳源的选择性利用上也存在差异,在深度方向上则变化不一。该文研究结果可为尾矿区环境质量评价以及生态修复提供一定参考。     

江西盛源火山盆地构造对铀成矿的控制

江西盛源火山盆地铀矿地质找矿工作以往更多关注早白垩世打鼓顶组和鹅湖岭组的含矿性以及早寒武世外管坑组矿源层等问题,忽视了构造对铀成矿的控制作用。文章在收集和整理前人研究成果的基础上,结合近些年来该区铀矿地质调查工作取得的最新成果,探讨构造对该区铀成矿的控制作用,并总结铀成矿规律。不同时期、级别、性质和序次的断裂组成控矿构造系统;萍乡—广丰深断裂带控制武功山—铅山铀成矿带呈近EW向展布,较大规模的"构造结"决定铀矿田的产出位置,低级别的EW向、NE向和NW向断裂控制铀矿体的定位。     

伊犁盆地地下水水文地球化学特征与铀成矿条件分析

砂岩型铀矿的形成是水-岩相互作用的结果,研究含铀储层地下水化学特征有助于分析铀成矿条件。通过系统采集伊犁盆地不同类型含水层的地下水样品,开展伊犁盆地地下水中水文地球化学组分及铀含量测试,分析了地下水水文地球化学特征与铀成矿条件。结果表明:伊犁盆地地下水补给区的浅循环地下水均呈现为低TDS、低—中等铀含量的HCO_3-Ca型水;而地下水径流区的地下水则往往呈现出中等TDS、中等—高铀含量的HCO_3·SO_4-Na型或SO_4·Cl-Ca·Na型水,表现为岩石中的铀及其他物质成分已被充分氧化和溶滤进入地下水,即发生着"铀随水去"的氧化溶解过程;地下水径流-排泄区的地下水呈现出高TDS、低—中等铀含量的SO_4·Cl-Ca·Na型或Cl·SO_4-Na·Ca型水,地下水中铀含量沿程降低,表明地下水径流已进入还原带,地下水中的铀已被还原吸附到铀储层的固体颗粒表面,即发生着"水去铀留"的还原富集过程。