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《成都理工大学》 2007年
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西南某地红壤中铯的吸附动力学研究

吴虹霁  
【摘要】: 能源的短缺已成为制约国民经济发展的瓶颈,我国已把发展核电作为解决能源问题的重要途径。随着核技术尤其是核电站的迅猛发展,不可避免地产生大量放射性废物,势必产生潜在的环境问题。同时,随着核军事工业的长期运转,有一部分核设施已经到了退役的阶段,如果使其任意堆放就可能对环境造成潜在污染。 ~(134)Cs,~(137)Cs是核裂变的主要产物之一,通过大气沉降的方式进入地表以及通过水的排放进入环境,影响农业环境并通过食物链进入人体分布在全身肌肉和肝脏中,不易被排出体外,它在肌肉中的半衰期为70年,是环境质量评估的重要因素。 本文主要针对西南某地红壤特性,模拟大气降雨条件,采用静态法和动态法开展该土壤中铯的吸附动力学研究,依此确定铯在土壤中的迁移特性以及吸附机制,进而为含铯废物处置场的选址提供依据。实验得出结论如下: 1、通过静态实验法确定了铯在供试样品中的等温吸附方程。等温吸附方程可以用Freundilich方程很好的描述。在pH值等于4、6、8、10时的饱和吸附容量分别是26.38 mg/g、28.62 mg/g、31.57 mg/g、34.85 mg/g。 2、通过动态实验法研究了不同pH吸附液、不同浓度吸附液、不同吸附液流速、不同土壤粒度(粒径)、共存竞争离子对红壤样品吸附Cs~+的情况,结果表明Cs~+在供试样品土壤中的动态饱和吸附量随着吸附液pH的增大而增大,随吸附液浓度的增大而增大;随着土壤颗粒度(粒径)的增大而减小,随竞争K~+浓度的增大而减小。流速对Cs~+在土壤中的最大吸附量的影响无明显相关性。 3、采用常用的一级反应动力学方程、Elovich方程、抛物线扩散方程和双常数速率方程这四个方程对该红壤样品吸附Cs~+的过程进行了拟和。结果表明土壤吸附Cs~+的过程用Elovich方程拟和较好,其次是一级动力学方程。 4、拟和了动态饱和吸附量和影响动态饱和吸附量的主要因素:pH、浓度和粒径的回归方程,线性良好。 5、通过对该红壤样品的X射线衍射显示,样品的主要成分是蒙脱石、伊利石、石英以及长石。其百分比含量依次是40%,19%,28%和13%。由于石英不吸附Cs~+,故该红壤样品主要是蒙脱石、伊利石和长石对Cs~+的吸附。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X591

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