【摘 要】
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随着核能的开发和利用,对铀资源的需求与日俱增,从环境中提取铀和从乏燃料中回收铀,对于核能发展和环境保护都具有重要意义.高吸水性树脂是一种具有三维网络结构的功能高分子材料,由于结构中含有羧基等官能团,将其作为新型吸附剂吸附重金属离子、染料和氮磷等污染物成为近年的研究热点[1-3].
【机 构】
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兰州大学核科学与技术学院 兰州 730000
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随着核能的开发和利用,对铀资源的需求与日俱增,从环境中提取铀和从乏燃料中回收铀,对于核能发展和环境保护都具有重要意义.高吸水性树脂是一种具有三维网络结构的功能高分子材料,由于结构中含有羧基等官能团,将其作为新型吸附剂吸附重金属离子、染料和氮磷等污染物成为近年的研究热点[1-3].
其他文献
钚(Pu)同位素如238Pu、239Pu、240Pu半衰期较长,都属于极毒组放射性核素[1].特别是239Pu是重要的武器装料和反应堆燃料,化学毒性和放射性毒性极高.一直以来,Pu污染土壤的修复备受国内外关注,Pu进入土壤后难以清除,与土壤组分特别是蒙脱石、伊利石、有机质等结合紧密[2,3].
目前放射性核素的应用范围不断拓展,其产生的废物也逐渐增多,危害性极大,若不加以安全处置,会对自然环境和人类社会产生巨大的破坏作用.因此,放射性废物的处置是国际社会的广泛关注的重要课题.目前,对于高放射性废物处置,国际上普遍认为采用深地质处置是最有效可行的方法[1].
239Pu是一种极毒的放射性核素,全球范围内核试验、核事故向环境中释放了相当量的钚,分布在环境中的钚通过地表水和地下水逐渐扩散迁移.
钚的同位素如钚-238、钚-239、钚-240都属于极毒组放射性核素,进入环境后将长期存在并对生态系统造成影响[1],因此,需要对钚污染土壤进行修复.化学淋洗方法是钚污染土壤常用的修复方法,该方法具有高效率、低成本等特点,但对化学淋洗废液中钚的处理回收存在一定难度.由于淋洗废液中含有较高浓度的钚,且废液基体复杂,采用传统的放射性废水处理方法如蒸发浓缩、化学沉淀、离子交换、电渗析、吸附分离及膜分离等
胶体对放射性核素迁移的促进作用得到了普遍的认可.膨润土是高放废物地质处置库的理想缓冲回填材料,与地下水接触后易形成一定粒径的胶体,并携带核素向外迁移.因此研究膨润土胶体系统的稳定性对高放废物处置库的安全评价具有重要意义.膨润土胶体的提取与表征技术是研究其对核素迁移影响的基础.
90Sr具有高毒性、长寿命等特点,是环境放射性监测的主要关注核素,也是核素迁移研究重要的示踪核素.一般来说,环境中含有多种人工和天然放射性核素,因此,90Sr的分析需要预先进行前处理除杂、纯化,然后再行液体闪烁或者低本底β计数,其面临的问题是,前处理过程复杂,实验周期长,测量成本高等.
铀是重要的天然放射性元素之一,在水溶液中通常以铀酰离子(UO22+)形式存在.铀污染主要来自核工业的生产排放、煤的燃烧和磷肥使用等.铀是致癌物质之一,会引起肾炎、骨癌等疾病.世界卫生组织和一些国家监管机构建议饮用水中不超过0.015mg L-1[1,2].因此,如何有效从核工业产生的废水中去除和回收放射性铀,不仅关系到我国的核能是否能够可持续发展,还关系到铀矿附近居民的健康.
随着污染物的增长和自然资源的枯竭,能源短缺问题已经成为最急迫的工作和研究的重点[1].核能作为一种清洁有效的裂变或融合能源,已成为最具潜力的解决世界能源危机问题的能源[2].铀作为一种主要的核反应放射性核素,广泛的分散在岩石,海水和矿产等地方,正面临着不均匀的区域性分布和严峻的采矿问题[3].而且,不合理的开发、丢弃的尾渣和核事故等一系列人类活动导致含铀的污水和固体颗粒直接释放到环境介质中.铀污染
铀是核燃料循环过程中(铀矿开采、铀料后处理与放射性废物地质处置等等)的关键元素.由于铀的放射性与化学毒性,具有较高的迁移性的U(Ⅵ)容易进入生态圈威胁生物安全.因此,从核环境安全与环境保护的角度考虑,研究从被污染水体中去除U(Ⅵ)具有重要的意义.
世界各核能国对放射性废物(主要为钚)处置工作十分重视[1],为实现放射性废物的安全管理,确保放射性核素长期处置安全性,目前普遍接受的可行方案就是深地质处置.但是若干年后,地下水有可能穿透岩石屏障,核废物与地下水接触后发生溶解并随地下水向周边环境迁移.