铀矿山开采过程中会产生大量酸性废水和废渣,这些酸性废物含大量重金属、放射性核素等有毒有害物质,对尾矿库周边土壤及地下水会造成严重污染。本文选取南方某铀矿山尾矿库周边稻田土及近旁山上红壤为研究对象,通过野外取样,室内分析等过程,研究了稻田土中铀与有机质含量及其相关关系,通过静态吸附实验,研究了去除有机质前后稻田土及红壤对铀的吸附性能及初始p H、初始铀质量浓度、温度、吸附时间等四个因素对吸附的影响,探讨了有机质对土壤吸附铀过程中的贡献及对离子态铀的吸附机理。主要结论如下:(1)室内分析结果表明,研究区土壤中有机质与铀含量顺序为:稻田土>红壤,稻田根际土>表层土,在土壤深度为0-100cm范围内,铀与有机质含量均随土壤深度加深而逐渐减少;土壤中铀的含量随有机质含量升高而增加,随其降低而减少。(2)有机质与铀相关性分析结果表明,土壤中铀含量与有机质含量具有显著相关性,相关系数在0.5-1.0范围内,且根际土中有机质与铀含量在0.01水平上显著相关,其余各层均在0.05水平上显著相关,说明有机质对土壤吸附铀具有一定的促进作用,在自然条件下,土壤对铀的吸附能力和吸附容量与其有机质含量成正比。(3)静态吸附实验结果表明,对铀吸附影响最显著的是初始p H,吸附时间次之,吸附率随初始铀浓度逐渐增大而不断减小,在5~35℃条件下,温度对铀吸附影响较小;在25℃、p H为4-5、吸附时间达8h之后吸附达到平衡,去除有机质后的稻田土对铀的吸附量下降18%~19%,红壤下降13%~14%,有机质对铀吸附的贡献率约为:22%~23%(稻田土)、15%左右(红壤),贡献率大小与两者有机质含量顺序一致,说明有机质含量越高,对铀的吸附能力和吸附容量越强;有机质对铀有较强的络合吸附效应,能有效降低铀的迁移活性,促进土壤对其吸附,对铀吸附能力来看,稻田土>红壤。(4)吸附机理分析结果表明,吸附后土壤基本结构保持不变,有机质的主要基团为C-N、C-O、C-H、-OH、N-H,可与土壤中的Si-O、C=O、C=C等基团共同作用,与2(10)2UO形成强络合物,增强土壤对铀的静电吸附;有机质的存在能影响土壤颗粒大小,进而影响其吸附能力;去除有机质前后稻田土与红壤的等温吸附曲线类型均为II型,孔结构为平行板狭逢状开口毛细孔,均属于中孔材料,并有较窄的孔径分布,去除有机质后,稻田土和红壤的比表面、孔容、孔径均减小,吸附能力也相应减弱,主要是由于有机质的影响;去除有机质前后稻田土、红壤对铀的吸附过程是以单层分子的表面吸附为主,物理吸附和化学吸附共同作用,其行为较符合Langmuir等温吸附方程、准二级吸附动力学模型;该吸附过程均为放热过程且在常温下就能自发进行,主要通过静电吸附、粒间扩散等离子交换作用及氧化还原、络合、螯合等沉淀作用吸附铀酰离子。