收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

U(Ⅵ)在GMZ膨润土和砂岩上的吸附解吸和迁移研究

李士成  
【摘要】:产自内蒙古高庙子乡的膨润土(GMZ膨润土)是我国高放废物处置库的缓冲回填材料。放射性核素在缓冲回填材料上的吸附解吸行为关系到高放废物处置库的性能以及安全评价。此外,国外采用膨润工作为缓冲回填材料的相关研究中发现,膨润土在与地下水接触过程中会产生胶体,并载带放射性核素进行长距离迁移,对处置库的阻滞性能以及相当长时间内的模型预测造成重大影响。然而针对我国高放废物处置库缓冲回填材料胶体对核素迁移的影响尚未开展系统研究。我国西部某地建有一座极低放废物填埋场,用以处置核退役和环境修复过程中产生的极低放废物,为了评估处置库中放射性核素向环境中转移的风险以及泄漏后放射性核素在当地环境中的迁移扩散规律,需要研究放射性核素在处置库的屏障材料和周边环境中土壤、岩石上/中的吸附迁移等行为。本文以高放废物中常见的238U(Ⅵ)为代表核素,系统研究了 U(Ⅵ)在GMZ膨润土和某场址岩石上的吸附解吸行为及机理,考察了 pH、离子强度、阳离子、阴离子、腐植酸等因素的影响;定量计算了 U(Ⅵ)的吸附解吸滞后性;首次制备了 GMZ膨润土胶体,对其进行了表征和稳定性研究,并开展了 GMZ膨润土胶体对U(Ⅵ)在石英柱中迁移行为影响的研究。本研究的目的是为高放废物处置库的性能和安全评价提供一定可靠的数据支持和理论参考。本研究获得主要结果如下:1)阐明了 U(Ⅵ)在GMZ膨润土和砂岩上的吸附受pH和离子强度的强烈影响,与U(Ⅵ)的种态、固体表面电荷和固体结构息息相关,机理主要为离子交换,表面络合,(表面)沉淀等。此外,CO2的溶解度随离子强度的升高而降低,进而在高pH时影响U(Ⅵ)的种态,对吸附造成影响。在低pH时,有机配体如胡敏酸(Humic acid,HA)和无机配体如PO43-能够强烈促进吸附。2)揭示了U在GMZ膨润土上吸附解吸可逆性的规律。U(Ⅵ)在GMZ膨润土上的吸附在低pH和低离子强度下可逆程度较高。HA的加入会造成可逆程度的升高,原因是U(Ⅵ)在HA上的吸附解吸可逆程度很高。HA的添加顺序也会导致吸附可逆程度的变化,表明不同添加顺序会导致不同的吸附结构。3)制备并表征了 GMZ膨润土胶体,探讨了 pH、离子强度和PO43-对此胶体稳定性的影响。所得膨胶体平均粒径为425±15nm,zeta电势为-31±1mV。低pH和较高的离子强度(0.002 M NaCl)会使得胶体颗粒迅速团聚,稳定性变差。胶体可以在NaH2PO4浓度为10-6-10-3 M时保持较长时间的稳定(30天)。即便在低pH和高离子强度下,PO43-依然可抵消这些不利影响,维持胶体的稳定。4)验证了 GMZ膨润土胶体和P043-能够促进U(Ⅵ)在石英柱中迁移。pH 6时,胶体在石英柱中随水迁移;U(Ⅵ)在石英柱中迁移困难;膨润土胶体可以明显促进U(Ⅵ)的迁移,且随胶体浓度的增大(30-500 mg/L),促进作用愈加明显。PO43-和胶体的同时存在又会进一步促进U(Ⅵ)的迁移。由此补充了人们关于PO43-在U(Ⅵ)的吸附迁移行为中所扮演角色的认识。本论文的工作对于了解U(Ⅵ)在高放废物处置库缓冲回填材料和极低放废物填埋场周边介质上的环境行为具有重要意义,为处置库和填埋场的环境安全评价和风险评估提供了一定的理论基础,并为研究超铀核素在GMZ膨润土或填埋场砂岩等地质介质上的环境行为如吸附、解吸和胶体参与下的迁移提供了借鉴意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 雒建民;;金昌市全面启动膨润土行业“质量兴业”活动[J];中国粉体工业;2009年06期
2 ;我国膨润土技术应与国际接轨[J];中国粉体工业;2013年04期
3 芦敏君;;膨润土的改性研究[J];涟钢科技与管理;2008年01期
4 ;澧县大堰 镇快速推进膨润土、铁精粉等项目建设[J];中国粉体工业;2011年03期
5 陈涛;徐永福;;平面裂隙中膨润土挤出过程的数值模拟[J];科学技术与工程;2016年01期
6 刘春;;膨润土钠化适宜加碱量计算方法[J];铸造设备与工艺;2016年04期
7 舒锋;;膨润土防水毯在水利工程中的应用[J];中国非金属矿工业导刊;2015年02期
8 干方群;杭小帅;马毅杰;;不同温度焙烧对浙江平山膨润土磷吸附性能的影响[J];环境与生活;2014年18期
9 李家健;;膨润土防水毯防水特点及施工方法[J];化工管理;2014年09期
10 凌辉;唐振平;谢水波;刘金香;刘迎九;荣丽杉;;铁负载膨润土对铀(Ⅵ)的吸附特性及机理研究[J];南华大学学报(自然科学版);2014年03期
11 刘枫;邓宁娇;;新型膨润土防水毯的研制及其应用[J];中国非金属矿工业导刊;2013年04期
12 孙凤;;柱撑膨润土的制备及应用研究进展[J];广东化工;2012年01期
13 韩复兴;;关于膨润土使用问题的答疑[J];佛山陶瓷;2012年04期
14 王雪征;曹吉林;陈学青;;复合膨润土的合成及其对氟离子的吸附[J];环境科学与技术;2011年01期
15 从善畅;李立;吴雷;李琛;;羟基铁铝柱撑膨润土处理焦化废水[J];云南化工;2011年01期
16 王旭辉;;膨润土防水毯在滹沱河修复工程中的应用[J];科技资讯;2011年17期
17 姬海鹏;陈建;田倩倩;吴正明;栾兴龙;陈代梅;;柱撑膨润土制备方法的研究进展及其应用[J];工业催化;2011年11期
18 袁德泉;刘海英;刘海棠;;膨润土防水毯防水特点及施工方法[J];大坝与安全;2010年01期
19 莫文生;;用闽西膨润土制备无机凝胶技术的研究[J];化工技术与开发;2010年05期
20 ;2010年中国膨润土专委会年会暨膨润土标准工作会议[J];非金属矿;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖立兵;吕国诚;张泽朋;梅乐夫;夏霞云;何宏平;王春伟;孟冠宇;;膨润土综合利用技术及示范[A];第五届尾矿与冶金渣综合利用技术研讨会论文集[C];2014年
2 鞠建英;;膨润土在生物给养保养中的应用[A];非金属矿物材料与环保、生态、健康研讨会论文集[C];2003年
3 李静静;吕宪俊;;膨润土制备无机凝胶的研究概况[A];第十一届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文集[C];2005年
4 刘福来;朱辛洲;赵少杰;刘长江;;影响钠化膨润土吸水率指标的试验探索[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(上)[C];2009年
5 韦藤幼;童张法;;微波强化膨润土改性的作用机理[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
6 鞠建英;;膨润土——天然纳米材料在环保和荒漠化治理中的应用[A];非金属矿物材料与环保、生态、健康研讨会论文集[C];2003年
7 曲济方;赵永杰;马建新;林裕;;由钙基膨润土直接合成钛柱撑膨润土[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文集(一)[C];2007年
8 刘敏媛;汤勇;吴云;侯盼盼;严永红;刘守文;;华菱湘钢降低膨润土实验研究[A];第十一届中国钢铁年会论文集——S01.炼铁与原料[C];2017年
9 杨仲田;郭喜良;沈福;杨卫兵;李洪辉;;膨润土的热老化和辐照老化初步研究[A];第三届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2010年
10 韩成熙;缪峰;;膨润土防水毯在某工程地下防水中的应用[A];第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李士成;U(Ⅵ)在GMZ膨润土和砂岩上的吸附解吸和迁移研究[D];中国工程物理研究院;2017年
2 陈金媛;负载型纳米TiO_2复合光催化剂的合成及应用研究[D];浙江大学;2005年
3 刘怡;不同方式改性的膨润土吸附苯胺的比较研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
4 陈捷;TiO_2柱撑膨润土的合成及其吸附光催化性能研究[D];大连海事大学;2008年
5 朱赞成;基于晶层间水化模型膨润土的物理和变形以及持水特性研究[D];上海大学;2015年
6 于海琴;膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究[D];中国海洋大学;2012年
7 吕淑清;土壤—膨润土泥浆墙对污染物的阻截性能及机理研究[D];吉林大学;2015年
8 方俊华;苯胺基乙腈生产废水处理研究[D];重庆大学;2010年
9 阮秀秀;有机膨润土的构—效关系及其分子作用机制[D];浙江大学;2008年
10 徐立恒;有机膨润土的结构调控及吸附性能研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄佟霞;Ni/膨润土催化剂的制备及其催化CO_2甲烷化的研究[D];广西大学;2018年
2 李尚辉;膨润土对充填特性的试验研究[D];江西理工大学;2018年
3 颜兴;膨润土防水毯性能的温度效应研究[D];湖北工业大学;2018年
4 陈香波;颗粒膨润土堆积性质及压实性质研究[D];兰州大学;2018年
5 陈珊珊;基于γ-Fe_2O_3膨润土光芬顿体系的构建及催化降解染料研究[D];石河子大学;2018年
6 温鹏;基于膨润土的保水型缓释氮肥的制备及其性能研究[D];石河子大学;2017年
7 钟亚兵;膨润土复合材料的制备成型及其在染料吸附中的应用[D];华侨大学;2017年
8 肖宇强;膨润土插层复合材料的制备及其处理Cr(Ⅵ)和苯酚的特性研究[D];太原理工大学;2017年
9 王晓飞;基于处理冶炼废水中重金属离子的有机改性膨润土研发[D];新疆大学;2014年
10 孙鑫淮;膨润土对铕的吸附行为及神经网络预测[D];东华理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 黄兆轶 通讯员 龚黎华;安吉 举一反三整治膨润土企业[N];浙江日报;2018年
2 李大莉 记者 王铁一;建平:项目建设为膨润土产业注入活力[N];朝阳日报;2014年
3 记者 严明;“膨润土之乡”引来外资[N];中国矿业报;2001年
4 王会信 刘元义;打造膨润土加工之都[N];中国矿业报;2005年
5 记者 王洪岭;沙海镇膨润土深加工实现“点土成金”[N];朝阳日报;2009年
6 敖娟;整合资源 拓展市场 建设一流大型膨润土加工企业[N];中国建材报;2007年
7 本报记者 蔡鹏飞;走进内蒙古膨润土之乡[N];赤峰日报;2005年
8 王广驹;世界膨润土市场需求增长[N];中国建材报;2004年
9 晓非;美国怎样开发利用膨润土[N];中国国土资源报;2002年
10 刘辉;膨润土在农业中的应用[N];农民日报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978