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满江红对不同形态铀的吸附行为

环境科学学报 2017年第10期37卷 3713-3719页

作者：谭煜健胡南张辉胡劲松黄新伟丁德馨南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室衡阳421001

首先采用Visual MINTEQ 3.1软件模拟了不同pH及不同浓度的碳酸盐或磷酸盐溶液中不同形态铀所占的比例;随后根据模拟结果,配制了5种分别含有UO_2^(2+)、(UO_2)_3(OH)_5^+、UO_2(OH)_3^-、UO_2(CO_3)_3^(4-)和UO_2PO_4^-的铀溶液;最后通... 详细信息

首先采用Visual MINTEQ 3.1软件模拟了不同pH及不同浓度的碳酸盐或磷酸盐溶液中不同形态铀所占的比例;随后根据模拟结果,配制了5种分别含有UO_2^(2+)、(UO_2)_3(OH)_5^+、UO_2(OH)_3^-、UO_2(CO_3)_3^(4-)和UO_2PO_4^-的铀溶液;最后通过水培实验研究了满江红对这5种不同形态铀的吸附行为.结果表明,这5种不同形态铀对满江红的生长抑制率有显著差异,UO_2^(2+)、(UO_2)_3(OH)_5^+、UO_2(OH)_3^-及UO_2(CO_3)_3^(4-)均能抑制满江红的生长,其中,UO_2^(2+)对满江红的生长抑制率最高,而UO_2PO_4^-则可以促进满江红的生长,但满江红对UO_2^(2+)和(UO_2)_3(OH)_5^+的吸附效率相对较高.当溶液中铀的浓度为2 mg·L^(-1)时,UO_2^(2+)对满江红的富集量和富集系数分别达到了3831 mg·kg^(-1)和1916,(UO_2)_3(OH)_5^+对满江红的富集量和富集系数分别达到了3057 mg·kg^(-1)和1529.可见,要提高满江红对水中铀的去除率和富集量,应将溶液中铀的形态调控为以UO_2^(2+)或(UO_2)_3(OH)_5^+为主,同时要降低溶液中碳酸盐和磷酸盐的含量.

关键词：铀形态满江红生长抑制率吸附行为

海水中铀的形态分布模拟研究——以上海近海洋山海水为例

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世界核地质科学 2017年第2期34卷 92-95页

作者：王妍力罗明标杨智翔东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地南昌330013 湖北省核工业地质局湖北孝感432000

海水的盐度高、基体复杂等问题,使得海水中铀元素形态很难直接测定。基于热力学理论,通过使用PHREEQC for window模拟计算软件对海水中铀离子的存在形态以及影响因素进行研究。以上海近海洋山海水为例,研究铀离子在海水中的形态分布和... 详细信息

海水的盐度高、基体复杂等问题,使得海水中铀元素形态很难直接测定。基于热力学理论,通过使用PHREEQC for window模拟计算软件对海水中铀离子的存在形态以及影响因素进行研究。以上海近海洋山海水为例,研究铀离子在海水中的形态分布和酸度、离子强度等对铀存在形态的影响。结果表明,在p H=8~10海水中铀以UO2(CO3)34-为主要存在形态,海水中铀的形态分布主要受p H值的影响,阴离子强度对其影响不明显。

关键词：海水铀形态 PHREEQC

铀尾矿中不同形态铀释放的影响因素及其相关性

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中国环境科学 2019年第7期39卷 3073-3080页

作者：裴晶晶胡南张辉戴仲然丁德馨於照惠南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室

采用正交试验、连续提取法及主成分分析,研究了液固比、浸出时间、酸雨pH值、PO 4^3-、CO3^2-、Ca^2+和腐殖酸浓度对铀尾矿库内铀尾矿中不同形态铀释放的影响.结果表明:影响易迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为:Ca^2+>酸雨pH值>CO3^... 详细信息

采用正交试验、连续提取法及主成分分析,研究了液固比、浸出时间、酸雨pH值、PO 4^3-、CO3^2-、Ca^2+和腐殖酸浓度对铀尾矿库内铀尾矿中不同形态铀释放的影响.结果表明:影响易迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为:Ca^2+>酸雨pH值>CO3^2->腐殖酸>浸出时间>PO 4^3->液固比,前4个因素是主要影响因素,且CO3^2-与酸雨pH值的相关性最强.影响潜在迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为:Ca^2+>液固比>浸出时间>CO3^2->腐殖酸>酸雨pH值>PO 4^3-,前4个因素是主要影响因素,且PO 4^3-与酸雨pH值的相关性最强.影响稳定态铀释放的因素,按重要程度排序为:PO 4^3->腐殖酸>CO3^2->酸雨pH值>液固比>Ca^2+>浸出时间,前4个因素是主要影响因素,且PO 4^3-与CO3^2-的相关性最强.

关键词：铀尾矿铀释放铀形态正交设计主成分分析

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含磷化合物生物矿化铀的形态转化与机理

南华大学学报（自然科学版） 2023年第5期37卷 9-14页

作者：寸金芝彭雷庞超吴寒刘迎云谭文发南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001 南华大学土壤污染控制与修复重点实验室湖南衡阳421001

磷元素作为微生物生存生长的必要元素,能有效与铀结合矿化成稳定的U-P沉淀或相应矿物。采用混合细菌介导法,添加含磷化合物处理铀污染地下水-沉积物,探究磷和土著菌相互作用下铀的形态变化及产物稳定性。结果表明:含磷化合物的添加使得... 详细信息

磷元素作为微生物生存生长的必要元素,能有效与铀结合矿化成稳定的U-P沉淀或相应矿物。采用混合细菌介导法,添加含磷化合物处理铀污染地下水-沉积物,探究磷和土著菌相互作用下铀的形态变化及产物稳定性。结果表明:含磷化合物的添加使得溶液中铀去除率高达99.84%;改进连续提取实验得知,沉积物中磷作用后的铀稳定态比例约75%。根据X射线光电子能谱分析和改进连续提取实验结果,细菌可以有效地介导U-P沉淀,含磷化合物可以与六价铀络合形成稳定的沉淀物,结合X射线衍射表明在细菌作用下,磷与铀发生生物矿化可生成Ca-U-P沉淀,实现铀从可转移相到稳定相的转化与固定。

关键词：含磷化合物铀形态土著细菌生物修复

电喷雾质谱法鉴别铀矿渣浸取液中乙酸铀酰形态

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分析化学 2023年第10期51卷 1678-1684页

作者：于涛曾凯徐玲玲罗明标东华理工大学核资源与环境国家重点实验室东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室

铀与有机酸的配合形态分析方法是安全利用核能资源、控制放射性废物排放的关键技术之一，研发有效的分析方法也是铀配合物形态分析的难点。本研究基于电喷雾串联质谱技术，发展了一种快速、准确鉴别不同乙酸铀酰配合物的分析方法。本方... 详细信息

铀与有机酸的配合形态分析方法是安全利用核能资源、控制放射性废物排放的关键技术之一，研发有效的分析方法也是铀配合物形态分析的难点。本研究基于电喷雾串联质谱技术，发展了一种快速、准确鉴别不同乙酸铀酰配合物的分析方法。本方法以配合物中铀酰基团([UO2]+)作为含铀化合物定性分析的“标准”，通过120 eV高能量碰撞，使不同乙酸铀酰配合物彻底解离产生[UO2]+，解决了低能量碰撞过程中存在的无标准特征离子对照的问题。采用本方法对铀浓度低、基质复杂的铀矿渣乙酸浸取液进行了分析，结果表明，浸取液中含有5种乙酸铀酰配合形态[UO2Ac]+、[UO2AcH2O]+、[UO2AcHAc]+、[UO2AcHAcH2O]+和[UO2Ac(HAc)2]+，其中，[UO2AcHAc]+的丰度最高。本方法具有实用性强和抗干扰能力强等优点，为有机铀形态研究提供了一种新的分析方法。

关键词：铀矿渣浸取液铀形态电喷雾质谱铀酰离子

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磷矿影响区—绵远河铀含量分析与形态计算

地球科学进展 2012年第S1期27卷 426-426页

作者：王新宇倪师军施泽明成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都610059 成都理工大学地学核技术应用开发四川省重点实验室四川成都610059

四川绵远河沿岸遍布许多磷矿山和化工企业,清平磷矿是四川磷矿的主要产地之一,本次采样从绵远河的上游到下游,全线布点。采样期属于河流枯水季12月~次年4月,本次调查对所有采样点的pH,Eh和温度进行了实地测量,发现pH范围为6.88~10.18,... 详细信息

四川绵远河沿岸遍布许多磷矿山和化工企业,清平磷矿是四川磷矿的主要产地之一,本次采样从绵远河的上游到下游,全线布点。采样期属于河流枯水季12月~次年4月,本次调查对所有采样点的pH,Eh和温度进行了实地测量,发现pH范围为6.88~10.18,平均值为7.95;Eh值范围为-40~293 mV,平均值为155.3 mV;温度范围为0~15℃,平均温度为6℃,整条河流处于弱氧化弱碱性环境。对所采集的水样均使用ICP-MS测定,发现整条河流的铀含量范围为0.7~2.86μg/L,平均铀含量为1.64μg/L,相比于世界河流铀浓度平均浓度0.51μg/L(Chabaux等,2001),此水体中铀含量偏高。这可能是由于磷块岩中通常伴生有U,Th等放射性元素,矿山的开发和地层背景的综合作用,从而导致该区域水体中铀含量较高。通过热力学形态模型计算,发现磷矿影响区河流的铀形态水中铀形态主要为UO_2(HPO_4)_2^(2-)和UO_2(CO_3)_2^(2-)。化学元素的不同形态对环境影响作用经常有所不同,不同的铀形态从机理上探讨迁移,富集的过程需要进一步研究。

关键词：绵远河磷矿区铀含量铀形态

理化及生物因素对铀尾矿中铀释放的影响程度分析

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理化及生物因素对铀尾矿中铀释放的影响程度分析

作者：裴晶晶南华大学

学位级别：硕士

铀矿开采产生的大量铀尾矿通常被堆置在铀尾矿库内,在物理、化学、生物风化和雨水淋溶的作用下,铀尾矿中的铀会释放并迁移到环境中,对生态系统及人类健康造成危害。铀尾矿中铀的释放首先取决于铀的形态。其中水溶态和可交换态铀的活性最... 详细信息

铀矿开采产生的大量铀尾矿通常被堆置在铀尾矿库内,在物理、化学、生物风化和雨水淋溶的作用下,铀尾矿中的铀会释放并迁移到环境中,对生态系统及人类健康造成危害。铀尾矿中铀的释放首先取决于铀的形态。其中水溶态和可交换态铀的活性最高,属于易迁移态;碳酸盐结合态、铁锰氧化态及有机结合态铀的活性次之,属于潜在迁移态;残渣态铀最稳定,属于稳定态。其次,铀尾矿中铀的释放受很多物理化学因素的影响,如液固比、pH值、氧化还原条件、无机盐离子、可溶性有机物等;同时,微生物的催化氧化作用对铀尾矿中铀的释放也存在影响。本研究以中国南方某铀尾矿为研究对象,利用正交试验、连续提取法及主成分分析研究了液固比、PO浓度、浸出时间、CO和Ca浓度、酸雨pH值、腐殖酸浓度等理化因素对铀尾矿库内铀尾矿中不同形态铀释放的影响;同时开展嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)静态淋溶铀尾矿实验,研究了微生物对淋溶液中铀的释放率和溶解速率以及淋溶后尾渣中不同形态铀含量的影响。主成分分析结果表明,7个理化因素对易迁移态铀释放的影响,按重要程度排序为:Ca(29)酸雨pH值(29)CO(29)腐殖酸(29)浸出时间(29)PO(29)液固比,前4个是主要因素;对潜在迁移态铀释放的影响,按重要程度排序为:Ca(29)液固比(29)浸出时间(29)CO(29)腐殖酸(29)酸雨pH值(29)PO,前4个是主要因素;对稳定态铀释放的影响,按重要程度排序为:PO(29)腐殖酸(29)CO(29)酸雨pH值(29)液固比(29)Ca(29)浸出时间,前4个是主要因素。微生物淋溶实验结果表明,接种A.f不添加Fe、接种A.f添加Fe的淋溶液中铀的释放率分别为84.17%和88.45%,铀的溶解速率常数分别为0.0233 d和0.0297 d。淋溶后尾渣的连续提取结果表明,接种A.f的淋溶尾渣中不同形态铀含量的变化分为3个阶段,急剧下降期、缓慢下降期和稳定期;反应结束后,接种A.f不添加Fe、接种A.f添加Fe的淋溶尾渣中可交换态和碳酸盐结合态铀几乎为0,铁锰氧化态铀分别降低了92.05%和85.52%;有机结合态铀分别降低了89.31%和99.94%;残渣态铀分别降低了73.59%和82.59%,生物淋溶作用通过改变铀的形态促使铀从铀尾矿中释放出来从而降低铀在尾矿中的迁移性。尾渣的SEM-EDS分析表明,接种A.f的淋溶尾渣表面出现大量絮状物质空洞和孔隙,细菌附着在溶蚀坑内,淋溶过程中细菌对铀尾矿存在氧化溶解作用。这些研究结果为进一步研究铀尾矿中铀污染的控制方法提供参考。

关键词：铀尾矿铀形态铀释放理化因素微生物作用

电感耦合等离子体质谱法测定砂岩型铀矿样品中分步提取的铀

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铀矿地质 2007年第6期23卷 371-379页

作者：武朝晖郭冬发张彦辉刘汉彬郭虹薛丽丽核工业北京地质研究院北京100029

本文研究地质样品中铀形态的分析方法及应用技术,以进一步说明铀形态分析在地球化学找矿中的重要作用。该方法参考Tessier流程,将样品中的铀分为可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物及有机物结合态和结晶态,分别提取... 详细信息

本文研究地质样品中铀形态的分析方法及应用技术,以进一步说明铀形态分析在地球化学找矿中的重要作用。该方法参考Tessier流程,将样品中的铀分为可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物及有机物结合态和结晶态,分别提取,提取溶液用高分辨率电感耦合等离子体质谱仪进行测量。设计的形态提取配方具有良好的可选择性和可重复性,经过国家标准物质、国际形态标准物质和人工模拟样品验证,证明形态提取试剂配方适合所定义的形态分析。通过对实际样品(总量铀为635μg/g)验证表明,碳酸盐结合态铀提取结果的可重复性最好(RSD为2.6%),其次为硫化物及有机物结合态铀(RSD为4.0%)、结晶态铀(RSD为6.0%)和铁锰氧化物结合态铀(RSD为6.1%),可交换离子态铀提取结果的可重复性最差(RSD为26%)。碳酸盐结合态铀与结晶态铀之比,可以用于反映地下铀矿的存在概率。

关键词：铀形态分步提取高分辨率电感耦合等离子体质谱法砂岩型铀矿