鈾尾礦區(qū)鈾在土壤中的吸附與遷移規(guī)律研究.pdf

1、本文以南方某尾礦庫(kù)周邊土壤為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定研究區(qū)周邊土壤pH值、含水量、有機(jī)質(zhì)、CEC等理化性質(zhì)，通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，考察了初始pH、初始鈾濃度、吸附時(shí)間及有機(jī)質(zhì)等因素對(duì)土壤吸附鈾的影響，通過(guò)動(dòng)態(tài)遷移實(shí)驗(yàn)，考察了不同淋濾量及pH值下鈾在土壤中遷移轉(zhuǎn)化及形態(tài)分布特征，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合探討土壤吸附鈾的機(jī)理。主要結(jié)論如下：
　　（1）研究區(qū)土壤樣品pH為4.63，呈酸性；含水率為1.39%，含水率偏高；有機(jī)質(zhì)含量為46.98g

2、/kg；陽(yáng)離子交換量（CEC）為46.98cmol/kg；總鈾的含量為3.21μg/g，屬于鈾污染土壤。
　?。?）靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究表明：初始pH、初始鈾濃度、吸附時(shí)間、有機(jī)質(zhì)、磷酸鹽、土壤粒徑這幾種因素對(duì)土壤吸附鈾的影響極其顯著；重金屬離子中Cu、Cd、Pb、Zn抑制土壤對(duì)鈾的吸附，K基本不影響土壤對(duì)鈾的吸附；在常溫下，溫度對(duì)土壤吸附鈾的能力沒(méi)有顯著的影響。在吸附溫度為25℃條件下，100目的土壤樣品0.5g，在初始pH為5.0

3、，吸附時(shí)間達(dá)8h以上，初始鈾濃度為10mg/L的條件下，吸附率達(dá)到最大值，吸附率為96.36%，吸附量為0.1927mg/g。
　?。?）動(dòng)態(tài)遷移實(shí)驗(yàn)研究表明：經(jīng)不同淋濾量及不同pH淋濾液淋濾后，淋濾量與pH的不同使鈾在土壤中遷移不同的距離，鈾在土壤中的形態(tài)分布規(guī)律為殘?jiān)鼞B(tài)＞無(wú)定型鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)＞碳酸鹽結(jié)合態(tài)＞有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)＞可交換態(tài)(包括水溶態(tài))＞晶質(zhì)鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)，且土壤中殘?jiān)鼞B(tài)鈾及無(wú)定型鐵錳氧化物/氫氧

4、化物結(jié)合態(tài)鈾均略高于原土壤，晶質(zhì)鐵錳氧化物/氫氧化物結(jié)合態(tài)鈾含量占比均為最小，其余三種形態(tài)鈾分布不均。
　?。?）吸附機(jī)理分析研究表明：土壤樣品吸附前后結(jié)構(gòu)保持相對(duì)完整，土壤表面形貌特征發(fā)生一定變化，土壤表面存在著大量的C-N、C-O、C-H等帶有負(fù)電荷的官能團(tuán)，增強(qiáng)土壤對(duì)鈾酰離子的靜電吸附能力。土壤對(duì)鈾的吸附過(guò)程以單分子層吸附為主，多分子層吸附、物理吸附和化學(xué)吸附并存，以Langmuir等溫吸附模型(R2=0.9954)、準(zhǔn)二級(jí)