高放废物能否得到有效及安全的处置,是直接影响到我国核能能否可持续发展的关键因素。深地质处置目前也是世界公认最有效的高放废物处理方案。甘肃北山作为建设我国高放废物处置库的重要预选场址,其地下母岩的岩性为花岗岩,我国首座高放废物地质处置地下实验室已在北山开工建设。花岗岩是由云母、长石、绿泥石和石英等矿物相互包裹而成的酸性火成岩。开展花岗岩组分矿物对放射性核素的吸附特性研究,有助于人们更为全面深入地理解关键放射性核素在花岗岩介质中的吸附迁移规律,也会对我国高放废物地质处置库的安全评价和工程设计等方面起到重要的现实指导意义。本工作采用批式法研究了U（Ⅵ）、Cs（I）和Sr（Ⅱ）在黑云母和白云母两类云母矿物上的吸附行为,考察了p H、离子强度、核素浓度、富里酸（FA）和CO2分压等因素对吸附的影响,结合XPS技术探究了不同类型的云母矿物对关键放射性核素吸附性能产生差异的主要原因。所取得的结果主要包括以下几个方面:（1）XRD、XRF、FT-IR、SEM、N2-BET、电位滴定等表征手段表明黑云母样品Fe和Mg的含量、比表面积、CEC值（阳离子交换容量）、表面羟基的位点容量均明显高于白云母,因而黑云母比白云母具有更强的吸附能力。（2）黑云母和白云母对U（Ⅵ）的吸附过程均受p H影响显著而与离子强度无关,表明U（Ⅵ）在云母类矿物上的吸附机理主要以表面配位作用为主。此外,黑云母中的结构Fe（Ⅱ）在酸性p H范围内能够将U（Ⅵ）还原固定为U（IV）。XPS分析结果表明,黑云母中结构Fe（Ⅱ）还原U（Ⅵ）的能力随着p H的增加而降低,使得黑云母表面Fe（Ⅱ）/Fe（ⅡI）的比值随着p H的增加而增加,而U（IV）/U（Ⅵ）比值表现出了相反的规律。溶液中的CO32-与U（Ⅵ）的配合反应同云母对U（Ⅵ）的吸附反应存在竞争,使得p H＞7.5时U（Ⅵ）在两类云母表面的吸附明显降低。FA对U（Ⅵ）吸附的影响与p H有关,在低p H条件下可以起到促进作用,而在高p H时则抑制了U（Ⅵ）的吸附。（3）Cs（I）在云母矿物上的吸附受离子强度的影响较大,吸附机理为阳离子交换作用;Sr（Ⅱ）在低p H范围主要通过离子交换反应被吸附,在高p H范围则通过表面配位反应被吸附。Cs（I）在云母上的吸附等温线数据可用Freundlich吸附模型进行拟合,而Sr（Ⅱ）的吸附数据更符合Langmuir吸附模型。Cs（I）与Sr（Ⅱ）的竞争吸附实验表明,云母类矿物对Sr（Ⅱ）的吸附亲和力强于Cs（I）。当体系中存在Sr（Ⅱ）时,可与Cs（I）形成较强的竞争吸附,导致Cs（I）的吸附百分数显著下降,而浓度范围为0.5–5.0 mg/L的Cs（I）对Sr（Ⅱ）的吸附没有明显的影响。