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地下水铀污染是铀矿开采和加工领域亟待研究解决的重大问题。在铀污染地下水中,铀主要以UO22+、UO2(OH)+、(UO)2CO3、UO2(CO3)22-等形式存在,这些形态的铀溶解度高,极易随着地下水的流动而迁移。这些铀污染地下水对自然环境和人体健康都存在着潜在危害。修复铀污染地下水的技术中,原位生物修复是目前被广泛研究的一种修复方法。与传统的物理化学方法相比,生物修复法具有效率高、成本低、不会产生二次污染物等优点。人们通常通过加入电子供体激活微生物发生酶促反应,将水溶性的U(Ⅵ)还原成不溶于水的U(Ⅳ),或者激活微生物发生代谢使其代谢过程中产生的SO42-、PO43-、CO32-、OH-等配位体与溶液中的铀矿化生成难溶的沉淀。本研究采用β-甘油磷酸钠作为碳源和磷源修复含铀地下水。本研究从中国南方某退役铀尾矿库采集了铀污染沉积物与地下水,构建了厌氧条件下的铀污染地下含水层的微模型。探究β-甘油磷酸钠作为碳源和磷源对原位修复含铀地下水的效果,监测了微模型中硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、p H和铀的浓度变化,同时采用连续提取法和碳酸氢盐提取法分析微模型沉积物中铀的化学形态和U(Ⅳ)的比例,并利用SEM-EDS和XPS等分析方法分析产物的成分及铀价态。实验结果表明,厌氧培养25天后,β-甘油磷酸钠组和甘油组的铀浓度分别从2.96、2.99 mg/L降低到0.030、0.044 mg/L,达到了我国《铀矿冶辐射防护和环境保护规定(GB23727-2009)》规定的排放标准,β-甘油磷酸钠作为碳源和磷源能够降低沉积物中可交换态和碳酸盐结合态铀的比例,并能提高沉积物中铁锰氧化物结合态,有机结合态和残渣态铀的比例;厌氧培养25天后,β-甘油磷酸钠组沉积物中U(Ⅳ)的比例达到了91.79%,比甘油组提高了28.82%,厌氧培养45天后,β-甘油磷酸钠组沉积物中U(Ⅳ)的比例基本保持不变,而甘油组则下降了7.98%。因此,β-甘油磷酸钠作为碳源和磷源,能够促进U(Ⅵ)的生物还原和矿化,从而将铀原位固定。研究结果为采用β-甘油磷酸钠原位修复含铀地下水提供了实验依据。