Ethyl thiosemicarbazide intercalated organophilic calcined hydrotalcite as a potential sorbent for the removal of uranium(VI) and thorium(IV) ions from aqueous solutions

This work was conducted to determine the practicability of using a new adsorbent 4-ethyl thiosemicarbazide intercalated,organophilic calcined hydrotalcite(ETSC-OHTC) for the removal of uranium(U(VI)),and thorium(Th(IV)) from water and wastewater.The FTIR analysis helped in realizing the involvement of nitrogen and sulphur atoms of ETSC in binding the metal ions through complex formation.Parameters like adsorbent dosage,solution pH,initial metal ions concentration,contact time and ionic strength,that influence adsorption phenomenon,were studied.The optimum pH for maximum adsorption of U(VI) and Th(IV) was found to be in the range 4.0-6.0.The contact time required for reaching equilibrium was 4 hr.The pseudo second-order kinetic model was the best fit to represent the kinetic data.Analysis of the equilibrium adsorption data using Langmuir,Freundlich and Sips models showed that the Freundlich model was well suited to describe the metal ions adsorption.The K F values were 25.43 and 29.11mg/g for U(VI) and Th(IV),respectively,at 30°C.The adsorbent can be regenerated effectively from U(VI) and Th(IV) loaded ones using 0.01mol/L HCl.The new adsorbent was quite stable for many cycles,without much reduction in its adsorption capacity towards the metals.     

碳氮结构空心管材料及其对钍离子的吸附性能研究

目的合成碳氮结构空心管材料,用于稀土矿山开采中放射性钍离子的吸附去除,方法通过三聚氰胺和三聚氰酸超分子自组装,经水热碳化及高温热解,制备碳氮结构空心管材料.采用SEM、XRD等对材料进行表征.在不同热解温度和pH值下进行钍离子吸附实验,比较不同钍离子的初始浓度和吸附时间下吸附容量的差异.结果600℃时,材料形貌为均匀的中空管状结构;pH=3.5,热解温度为800℃时,材料最大吸附容量达到133.87 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型且遵从准二级动力学规律.结论碳氮结构空心管材料对钍离子具有良好的吸附效果,有望用于稀土开采过程中产生的放射性废钍离子的去除.     

湘江谷地土壤中微量元素铀和钍的含量及分布特征

本研究利用仪器中子活化法对湘江谷地土壤中的天然放射性元素铀和钍进行了测定。文中报道了该地区不同土类和母质土壤及全区土壤中铀和钍的含量及其分布特征。在该区6种主要类型土壤中,铀和钍的含量分布规律基本相同,即山地草甸土>山地黄棕壤>水稻土>红壤>黄壤>紫色土。全区土壤中铀和钍的平均含量分别为4.20ppm和17.0ppm。该值均高于世界土壤中铀和钍的平均含量(2ppm和9ppm)及地壳平均丰度(2.7ppm和9.6ppm),同时也高于我国其它地区。文中还对该区土壤中铀和钍的比值(Th/U)进行了讨论。     

土壤改良剂对油菜富集238U、226 Ra及232 Th的影响

通过网室盆栽试验,研究了施加磷矿粉(PR)、羟基磷矿粉(HA)、豆渣(SM)、骨碳(BC)及硫酸亚铁等土壤改良剂对油菜(Brassica oleracea L.)自铀矿区污染农田土壤吸收铀(238U)、镭(226Ra)及钍(232Th)的影响.结果表明,不同处理下油菜茎叶对238U、226Ra及232Th的富集系数分别在3.6×10-3～6.2×10-3、6.2×10-3～10.0×10-3及0.9×10-4～2.0×10-4之间.上述不同改良剂处理均能在一定程度上降低植物对238U、226Ra及232Th的吸收,以SM、HA处理效果较显著,其中SM处理下238U、226Ra及232Th的富集系数分别比对照降低42.9%、39%和71%.SM及HA对降低铀矿区污染土壤中植物对上述核素的吸收和富集具有潜在的应用价值.     

包头白云鄂博采矿区周边表层土壤中232Th的分布特征

包头白云鄂博矿区进行铁矿、稀土矿开采已近60a,稀土矿中伴生的²³²Th未利用而暴露于环境中,可能引起一定的环境风险,因此对该矿区周边表层土壤中w(²³²Th)及其分布特征进行采样监测.结果表明:土壤中w(²³²Th)为3.43~59.09mgkg,平均值为12.79mgkg,高于世界平均值(7.50mgkg)和我国全国平均值(9.88mgkg),说明包头白云鄂博矿区周边土壤中²³²Th的分布受到了矿物开采活动的影响;其主要来源是矿区东、西两侧的2个尾矿堆,矿区周边表层土壤中²³²Th的分布主要受风力作用和人为活动等因素的影响. 土壤剖面0~20cm区间w(²³²Th)平均值与五分法土壤表层中的w(²³²Th)接近,矿区南部(16号采样点)和北部(12号采样点)土壤中²³²Th的分布未受白云鄂博矿区的影响,其剖面上w(²³²Th)变化不明显,接近全国平均值;矿区东南部(17号采样点)底层土壤w(²³²Th)较低,表层土壤w(²³²Th)较高,并且在10.5~17.5cm区间出现w(²³²Th)剧增的趋势,w(²³²Th)由14.70mgkg升至19.54mgkg,表明土壤中²³²Th的分布明显受白云鄂博矿区的影响.     

TBP柱填料萃取回收铁钍渣浸出液中钍的研究

将ＴＢＰ固定于多孔载体上，用于萃取硝酸水溶液中的钍。实验表明，萃取分配比高，萃取容量大，能有效地防止乳化现象。将ＴＢＰ柱填料制备成填充柱，对含Ｔｈ＾４＋，Ｆｅ＾３＋和Ｃｅ＾３＋的铁钍渣浸出液进行萃取实验得出：当溶液硝酸浓度为４ｍｏｌ／ｌ，接触时间为１０ｍｉｎ时，萃余液中Ｔｈ＾４＋浓度粘于０．０１ｍｇ／ｌ。１ｇＴＢＰ柱填料可萃取的０．２５ｇ，反萃液中钍浓度为６２．５ｇ／ｌ，Ｆｅ＾３＋和Ｃｅ＾３＋的含     

放射性核素钍污染土壤有机酸化学淋洗工艺

选用草酸、柠檬酸和酒石酸对不同粒径典型放射性钍污染土壤进行淋洗试验,考察淋洗后淋洗液各指标参数变化,以土壤可提取形态分析淋洗后流动性和稳定性的变化,结合淋洗动力学和XRD手段来表征土壤修复机理及土壤晶相破坏程度.结果表明：草酸、柠檬酸和酒石酸振荡淋洗最优参数为0.5mol/L条件下振荡8h,淋洗效果依次为：草酸>柠檬酸>酒石酸>苹果酸>乙酸.达到修复目的前提下,淋洗后土壤整体晶相破坏程度较小,二氧化硅衍射峰明显增强,各土样中残渣态的占比提高19.39%~27.20%、0.63%~8.45%,流动性降低6.81%~11.33%,稳定性得到增强,为放射性污染土壤化学淋洗修复提供参考.     

Soil characteristics influence the radionuclide uptake of different plant species

The key point of food plant agriculture is how to regulate the harmonious relationship between the soil and the plant environment. This study deals with radionuclide uptake by two food plant and two fruit tree species in relation to the geochemical characteristics of the soil. Uranium and thorium content was determined in coastal black sand and inland cultivated soils. Four commonly cultivated species Eruca sativa, Lycopersicon esculentum, Psidium guajava and Mangifera indica were investigated. Physical and chemical properties of the soil were analysed in relation to uranium and thorium uptake by plants. The results revealed the ability of plants to accumulate uranium and thorium in their edible portions. The absorbed radionuclides were positively correlated with their concentrations in the soil and the geochemical characteristics of the soil. The transfer of radioactive elements from soil to plant is a complex process that can be regulated by controlling the geochemical characteristics of the soil, including pH, clay, silt and organic matter content that reduce the bioavailability of soil radionuclides to plants, and in turn reduce the risks of biota and human exposure to radionuclide contamination.     

铀、钍在尾矿-定居植物体系中的迁移

通过BCR(community bureau of reference)提取和富集系数、转移系数计算,对铀、钍在铀尾矿-植物体系中的迁移进行了研究。尾矿中U、Th的总量达205 mg/kg、141mg/kg,但其生物有效性较低,其酸溶态和可还原态的U仅占10.5%和10.8%、Th仅占0.9%和2.8%,而残渣态U占67.7%、Th占92.1%。库区三种优势植物的各部位U、Th含量高出背景区对照值的10倍以上,明显超过了《食品中放射性物质限制浓度标准》中植物类食品的限制浓度。由于植物生长介质中仅生物有效部分的重金属能为植物所积累,因而本文提出应以富集系数BF*(等于植物中重金属含量/其生长介质中相应重金属的生物有效态含量的比值)来衡量植物对重金属的富集程度。尾矿的风化程度较弱及其U、Th生物有效性较低,植物各位U、Th的BF*均较小,三种植物对U、Th的富集程度均较低,但对钍的富集能力明显强于铀。可能受菌根对重金属的强积累能力的影响,U、Th主要富集于植物的根部,向地上部分茎、叶的转移量相对较低。目前,库区尾矿中U、Th在植物中的富集虽然不是很强,但随植物定居时间的增加,尾矿中放射性核素的生物有效性及向库区植物中迁移的能力呈增强的趋势,环境风险将逐渐增高,应引起环境管理部门的足够关注。     

铀、钍联合分析技术在水样分析中的应用

在简易实验室设备条件下,利用铀、钍联合分析方法——N135萃取分光光度法,测定了环境水样和高浓度放射性水样中放射性核素铀、钍的含量,并进行了方法比对和可重复性测试。结果表明,此方法准确性较高,具有良好的适用性。