nZVI/nHAP复合材料固定铀尾矿库区土壤中铀（Ⅵ）的机理研究

发布时间：2021-05-15 21:25

　　随着核工业的发展,对铀等放射性物质矿石的开采量不断增加,随之而来的尾矿石、渣的量也逐渐增加。这些尾矿石、渣经过处理后保存在尾矿库中。而经过石灰碱化等常规处理的尾矿中的铀,会随着外界环境的变化,再次释放到环境中,危害人类的健康。土壤是防止尾矿库中铀进入环境的第一道屏障,因此,对铀污染土壤的修复具有重要意义。本文选用纳米零价铁（Nano zero-valent iron,nZVI）、纳米羟基磷灰石（Nano hydroxyapatite,nHAP）、纳米零价铁/羟基磷灰石三种固定剂对铀尾矿库土壤中的铀进行固定化处理,采用逐级化学提取、毒性浸出（TCLP）和磁性分离试验,利用SEM和XRD手段对纳米材料固定前后的铀尾矿土壤进行表征;研究了纳米材料在不同投加量和pH条件下对尾矿库土壤中铀的形态分布和固定效果的影响,并对固定机理进行探讨。主要结论如下:（1）nZVI主要促进尾矿库土壤中可交换态（包括水溶态）、碳酸盐结合态铀向无定型铁锰氧化物-氢氧化物态、残渣态铀转化;在nZVI投加量为8%、pH=5时,残渣态的铀含量增加了13.84%,MF值达到最低24.88%,此时土样中铀的毒性浸出量仅为13... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 铀污染土壤修复技术研究现状
        1.2.1 物理修复
        1.2.2 生物修复
        1.2.3 化学修复
    1.3 铀污染土壤固定化修复技术研究现状
        1.3.1 纳米材料在土壤修复中的应用
        1.3.2 固定化效果评价方法
    1.4 研究目标、内容、技术路线及创新点
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
        1.4.4 试验创新点
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验主要材料
        2.1.1 试验试剂
        2.1.2 试验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 土样采集及处理
        2.2.2 土样与固定剂固化方法
        2.2.3 连续提取法
        2.2.4 土壤迁移性因子
        2.2.5 毒性浸出方法
        2.2.6 磁性分离方法
第3章 纳米零价铁对铀尾矿库土壤中铀形态分布及固定效果的影响
    3.1 材料与试验
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 nZVI对铀尾矿土壤中铀形态分布的影响
        3.2.2 nZVI对尾矿库土壤中铀(Ⅵ)固定效果的影响
        3.2.3 nZVI处理后的铀尾矿库土壤磁性分离试验
        3.2.4 机理分析
    3.3 结论
第4章 纳米羟基磷灰石对铀尾矿库土壤中铀形态分布及固定效果的影响
    4.1 材料与试验
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 nHAP对铀尾矿土壤中铀形态分布的影响
        4.2.2 nHAP对尾矿库土壤中铀(Ⅵ)固定效果的影响
        4.2.3 机理分析
    4.3 结论
第5章 纳米羟基磷灰石/零价铁对铀尾矿库土壤中铀形态分布及固定效果的影响
    5.1 材料与试验
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 纳米HAP/ZVI对铀尾矿土壤中铀形态分布的影响
        5.2.2 纳米HAP/ZVI对尾矿库土壤中铀(Ⅵ)固定效果的影响
        5.2.3 纳米HAP/ZVI处理后的铀尾矿库土壤磁性分离试验
        5.2.4 机理分析
        5.2.5 三种纳米材料固定效果分析
    5.3 结论
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
作者攻读学位期间科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性羟基磷灰石/生物炭复合材料的制备及对Pb2+的吸附性能[J]. 张连科,王洋,王维大,李玉梅,孙鹏,韩剑宏,姜庆宏.  环境科学学报. 2018(11)
[2]不同固定剂对铀尾矿库中铀稳定效果的试验研究[J]. 周书葵,侯康龙,刘迎九,王浩铭,李智东,张建.  原子能科学技术. 2018(04)
[3]不同含磷化合物固化修复铀污染土壤的研究[J]. 苏峰丙,罗学刚,唐永金,金星.  核农学报. 2018(02)
[4]纳米材料在有机污染土壤修复中的应用与展望[J]. 岳宗恺,周启星.  农业环境科学学报. 2017(10)
[5]磁性羟基磷灰石的制备及其除氟性能研究[J]. 穆寄林,陈维俱,林皓,胡家朋,刘瑞来,饶瑞晔.  硅酸盐通报. 2017(08)
[6]CMC-nZVI对高硫矿山土壤中铜的固定效果及机理[J]. 陈喆,房丽莎,谭韵盈,汤叶涛,仇荣亮.  环境科学学报. 2017(11)
[7]功能性纳米零价铁的构筑及其对环境放射性核素铀的富集应用研究进展[J]. 陈海军,黄舒怡,张志宾,刘云海,王祥科.  化学学报. 2017(06)
[8]三种螯合剂对向日葵修复铀污染土壤的效应研究[J]. 陈立,王丹,龙婵,江文静.  中国农学通报. 2017(11)
[9]纳米羟基磷灰石对镉的吸附解吸及对镉污染土壤修复研究[J]. 左清青,王烁康,赵陈晨,王晴,周颖,牛琳,梁淑轩,刘微.  环境工程. 2017(03)
[10]不同粒径羟基磷灰石对污染土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响[J]. 崔红标,何静,吴求刚,巨星艳,范玉超,仓龙,周静.  环境科学研究. 2017(07)

博士论文
[1]铀尾矿土壤环境放射性核素的浓度分布及其对土壤微生物多样性的影响[D]. 闫逊.东北林业大学 2015
[2]土壤重金属迁移转化的分子形态研究[D]. 胡少平.浙江大学 2009
[3]城市污水处理过程中重金属形态分布及潜在迁移性研究[D]. 李晓晨.河海大学 2006

硕士论文
[1]铀尾矿库土壤中活性铀的原位固定试验研究[D]. 侯康龙.南华大学 2018
[2]鱼骨制备羟基磷灰石及其对铀（Ⅵ）的吸附机理研究[D]. 熊雪莹.广州大学 2016
[3]纳米羟基磷灰石在重金属污染土壤治理中的应用研究[D]. 陈杰华.西南大学 2009



本文编号：3188359