【摘 要】
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我国核工业不断取得进步,对铀(U)等放射性物质的开采活动也日益增加,其在环境中的富集或污染对人体健康及生态系统构成了严重威胁,而土壤是铀的重要赋存介质。因此,亟需探索一种高效处理铀污染土壤的方法。本研究以湖南省南部某铀尾矿库覆盖层铀污染土壤为研究对象,用锰铝水滑石(Mn Al-LDH)、锰镁铝水滑石(Mn Mg Al-LDH)、锰镁铝水滑石/羧甲基纤维素钠(Mn Mg Al-LDH/CMC)对其进
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我国核工业不断取得进步,对铀(U)等放射性物质的开采活动也日益增加,其在环境中的富集或污染对人体健康及生态系统构成了严重威胁,而土壤是铀的重要赋存介质。因此,亟需探索一种高效处理铀污染土壤的方法。本研究以湖南省南部某铀尾矿库覆盖层铀污染土壤为研究对象,用锰铝水滑石(Mn Al-LDH)、锰镁铝水滑石(Mn Mg Al-LDH)、锰镁铝水滑石/羧甲基纤维素钠(Mn Mg Al-LDH/CMC)对其进行固定修复,采用化学逐级提取、毒性浸出(TCLP)实验探究其毒性浸出情况和铀的赋存形态,并结合Visual MINTEQ模拟、土壤风险评估、微观形貌分析和分子结构分析手段,探究了不同材料对污染土壤中铀的固定机理。实验结果表明:锰铝水滑石与锰镁铝水滑石对土壤中铀的固定效果有很大区别。在p H=4,投加量为8%时两种材料施加后的土壤最佳抗浸出效率分别为70.00%和78.33%,此时铀的可交换态分别降低了0.46%和9.26%,残渣态分别增加了10.12%和22.72%;锰镁铝水滑石与羧甲基纤维素钠联用,在p H=4,投加量为8%时,土壤最佳抗浸出效率为72.78%,此时铀的可交换态降低了9.76%,残渣态增加了21.96%。通过扫描电子显微镜能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)和毒性浸出测试(TCLP)对固定前后的土壤进行表征分析,水滑石固定污染土壤中铀的主要机制是通过材料中的金属离子与土壤中U(VI)发生吸附、共沉淀以及离子交换作用将U(VI)转化为氢氧化铀酰矿物沉淀、尖晶石矿物沉淀和磷铀矿物沉淀,而添加羧甲基纤维素钠的水滑石复合材料还存在静电吸附和络合作用,从而实现对土壤中铀的有效固定。
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