乌江流域石灰土中铀等元素形态与铀活性

以中国西南乌江流域石灰土为例,运用逐级提取(Sequential Extraction,SEE)技术,并结合化学成分和相关参数数据,研究了石灰土中铀(U)等元素的形态,并在此基础上探讨了石灰土中U的活动性及释放潜力,旨在增进对U等元素生物地球化学循环的了解,同时也为流域U污染防治提供科学依据。研究结果表明：①石灰土中Mn主要存在于锰(氢)氧化物中,Ca主要存在于碳酸盐和硅酸盐矿物中,P主要存在于硅酸盐矿物和有机质中,U主要赋存于硅酸盐等残留部分中,其次赋存于有机质结合部分和碳酸盐矿物中;②石灰土剖面中活动态U所占的比例为10%~30%,平均17%,说明石灰土中的部分U在酸性和氧化-还原界面等条件下具有一定的迁移活性,即在上述条件下,石灰土中的部分U可释放进入周围水体或植物中;③石灰土中U的潜在释放量为036~150 g/t,平均U潜在释放量为076 g/t,因此,在酸雨和侵蚀等作用下,石灰土U释放可显著提高乌江河水U通量。     

粉煤灰吸附铀的影响因素探讨

为探讨粉煤灰对铀的吸附特性,考察pH、吸附时间、铀溶液浓度对吸附能力的影响,测定了吸附等温线和吸附动力学。结果表明:其吸附等温线符合Freundlich和Langmuir吸附模型,pH值是影响铀去除率的主要因素,吸附铀的最佳pH=5,铀初始浓度越高,粉煤灰的吸附量越高。实验可为地下水复原特别是采用粉煤灰渗透反应墙修复受放射性污染的地下水提供设计依据。     

粤北地区铀矿冶周围环境空气中气溶胶总α、总β放射性测量

采集了粤北地区三个铀矿冶周围居民点气溶胶样品并测量其总α、β放射性,总α用饱和层厚度法,总β用效率法。调查结果发现,三个铀矿冶所设的采样点中,总α范围值0.051~0.75 mBq/m~3,总β范围值0.56~5.5 mBq/m~3;所有的样品中总β放射性均比总α放射性高。     

铀矿井排风口尾气对周边农田土壤放射性污染的预测

铀矿井尾气排风口周围土壤中放射性物质的累积性污染不容忽视,但目前处于监测和积累数据阶段.在对指数平滑法综合应用分析研究的基础上,根据某铀矿井排风口周边某一农田土壤中近10 a的铀(238U)质量比监测数据建立了指数平滑预测模型,对土壤放射性铀(238U)污染进行预测,并对预测结果进行了深入分析,精度达75%以上.预测结果表明,采用指数平滑法建立土壤放射性污染预测模型是可行的,具有一定的应用价值.铀矿井排风口尾气对周边土壤的放射性累积性污染呈逐年递增趋势,迫切需要采取一些切实可行的控制措施.     

我国煤中微量元素的赋存及开发利用

煤中微量元素的赋存规律和综合利用工艺的研究和开发，对于资源的合理利用具有重要意义。在综合国内煤中微量元素研究文献的基础上，分析了煤中微量元素的来源可分为原生、次生和后生，赋存状态主要与有机质的吸附和络合作用有关；开发利用的现状较为落后，表现为研究区域少、研究手段和技术水平差。指出，必须深入对煤中微量元素的赋存规律和综合利用工艺进行深入研究，合理利用资源，使矿区实现可持续发展。     

低浓度铀污染地下水的生物还原矿化修复研究进展

随着核能资源的开发利用,低浓度铀污染地下水引起的环境问题日益突显,如何高效低耗地处理低浓度铀污染地下水成为当今的研究热点。生物还原和生物矿化是修复低浓度铀污染地下水的2种有效方法,而相关研究主要集中在单一机制上,生物还原耦合生物矿化修复低浓度铀污染地下水的研究还缺少系统报道。文章简述了生物还原和生物矿化的机制、参与微生物以及反应产物的稳定性,论述了生物还原耦合生物矿化修复低浓度铀污染地下水的优势、作用机制,同时从微生物和环境因子2个方面总结了耦合机制修复低浓度铀污染地下水的影响因素,提出生物还原耦合生物矿化修复低浓度铀污染地下水的强化方法,并对该技术的应用前景进行了展望。     

富里酸-高岭土复合体对溶液中铀的吸附效果探究

为提高高岭土对溶液中铀的吸附效果,将富含官能团的富里酸与高岭土结合形成富里酸-高岭土复合体,通过静态对比试验,研究了pH值、反应时间和吸附剂投加量等因素对富里酸-高岭土复合体的铀吸附效率的影响。试验结果表明:富里酸-高岭土复合体对铀的吸附效率与高岭土相比有显著的增加,富里酸-高岭土复合体和高岭土对铀的吸附率在pH值为5时分别可达99%和80%;富里酸-高岭土复合体和高岭土对铀的吸附反应均在反应时间为20 h达到吸附平衡,富里酸-高岭土复合体和高岭土两种吸附剂的吸附反应皆遵循准二级动力学吸附规律;当吸附剂投加量在0.1～0.5 g之间时,随着富里酸-高岭土复合体和高岭土两种吸附剂投加量的增加,铀的吸附率也随之增加,铀的最大吸附率分别可达87%和78%;铀的解吸效率随着富里酸溶液浓度的增加而增加,相较于用超纯水作洗脱剂的空白试验,铀的解吸率可达60%;富里酸-高岭土复合体对溶液中铀的最佳吸附条件为:溶液pH=5、反应时间20 h、吸附剂投加量0.5 g。该研究结果可为提高溶液中铀的提取与去除效率提供理论依据。     

电动修复过程中电解质浓度对U(Ⅵ)迁移和能耗的影响

采用了柠檬酸与氯化铁组合的一种复合电解质,研究不同的电解质浓度对U（Ⅵ）的迁移行为和能量利用率的影响.结果表明：柠檬酸和氯化铁的最佳浓度为0.1mol/L CA+0.03mol/L FeCl₃,该浓度时铀的去除效率约为（61.55±0.41）%,累积消耗能量为0.2559kW·h,能量有效利用率β为（0.24±0.02）×10³.采用Visual MNIETQ软件模拟铀在pH值为3.0的柠檬酸和氯化铁溶液中的存在形式,结果表明主要以大量铀-柠檬酸根络合物（UO₂-Citrate^-）和少量的铀酰离子（UO₂²⁺）存在,此时铀主要从阴极向阳极迁移.当氯化铁浓度增加至0.05mol/L时,铀的去除率相应减少,产生此现象与电渗流强度及方向、氢氧化铁胶体吸附等因素有关.相较于单一的柠檬酸和盐酸,以柠檬酸和氯化铁组合的电解液具备去除效率高、浸出毒性低、土壤修复后危害小等优势.     

酵母菌对低浓度铀的吸附机理及动力学研究

探究了以活性和高温灭活酵母为生物吸附剂对低浓度放射性核素铀的吸附能力、相关的动力学特性及机理.结果显示,活性酵母菌和灭活酵母菌对铀的最佳吸附p H分别为5.5和4.5,达到吸附动态平衡所需时间分别为240 min和30 min,活性酵母菌对铀的最佳吸附温度为26℃,而灭活酵母菌对铀的吸附能力受温度影响不明显.不同温度下,活性与灭活酵母对铀的吸附动力学均能较好地符合准二级动力学模型,可决系数均在0.99以上,表明活性与灭活酵母菌对铀的吸附过程中,都存在着电子共用或电子转移过程.扫描电镜结果显示,吸附铀后的活性酵母菌菌体表面出现凹陷,少量块状铀沉淀附着在表面,而经过高温高压处理的灭活酵母菌菌体表面积明显增大,大量的纳米颗粒状铀沉淀附着在表面.红外光谱分析表明,在活性酵母菌对铀离子吸附的过程中,羟基、醛羰基、N—H、C—N等为主要的吸附位点,而羟基、酮羰基、P=O、—HPO_4~(2-)等为灭活酵母菌对铀离子吸附的主要位点.     

甲醛修饰酿酒酵母对铀的吸附研究

采用批次实验方法探究了甲醛修饰酿酒酵母对铀的生物吸附过程.结果显示,甲醛修饰能显著提高酵母对铀的吸附能力,其吸附量是同等实验条件下活酵母的6倍,动力学研究表明,达到吸附平衡仅需90 min,并且能较好地符合准二级动力学吸附模型.实验的最佳吸附pH为5.8.Langmuir和Freundlich模型均能用于拟合实验数据且实验结果与Langmuir模型更加吻合.扫描电镜和傅里叶变换红外光谱分析结果表明,甲醛修饰改变了细胞的表面形貌和蛋白结构,使氨基发生了甲基化,羟基形成配位共价键,在酵母吸附铀后,细胞表面不均匀地附着了一层鳞片状的铀沉淀.铀沉淀与络合物的形式多种多样,且与羧酸盐主要络合物为双齿配体结构,甲醛修饰酿酒酵母与铀酰离子相互作用存在着络合,沉淀以及静电吸附等多种机理.