铀废水的处理

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1、地下水中的铀潘启航摘要：放射性元素污染是近代发现的一种危害性大的污染类型。它和其他污染物一样可以进入地下水组织，对使用地下水的工农业和人类健康造成重大的影响。调查地下水中的铀元素运动和含量，可以了解其污染途径和源头，从而采取有效的措施治理放射性污染。采用新型的处理方法可以节约成本并完全地消除放射性污染，为核能源的利用提供有力的促进。关键词：地下水污染放射性污染铀废水1背景地下水污染可以分为四大类：有机物污染、无机物污染、微生物污染和放射性元素污染。其中，放射性元素污染是危害性最大，时间最长的一种新型污染，是随着近代的核工业发展而出现的。如铀矿的开采和水冶废水、铀的精制和核燃料制造废水、反应堆运

2、行废水、反应堆燃料的后处理废水、生产放射性同位素产生的废水以及使用放射性同位素的工厂和研究部门产生的废水等，都是带有放射性的污染源。由于处理技术的步伐跟不上核能源的生产过程，有一部分的放射性元素进入环境并造成了污染。这种污染已经成为当前和今后最突出的环境问题之一。2来源和危害含铀废水是一类来源广泛的放射性废水，如铀矿的开采和水冶废水、铀的精制和核燃料制造废水、反应堆运行废水、反应堆燃料的后处理废水、生产放射性同位素产生的废水以及使用放射性同位素的工厂和研究部门产生的废水等。原地浸出采铀是将按一定配方配制好的溶浸液,经注液钻孔注入到天然的含矿含水层中,在水力梯度作用下沿矿层渗流,通过对流和扩散作

3、用,选择性地氧化和溶解铀,形成含铀溶液,经抽液钻孔提升至地表,再进行水冶处理得到所需的铀浓缩物产品。由于我国地浸采铀矿山多采用酸法浸出工艺,采区退役后,地下水中的SO4—2、NO3—、U(VI)、H+和重金属离子等许多组分严重超标。若不及时加以治理,这些污染物便会通过渗透迁移作用威胁下游地下水资源,对工农业的生产和人类的饮水安全造成很大的影响。我国的铀污染从建国初研究原子弹时期就已经出现了，只是当时没有得到重视。由于正规的铀矿和处理铀矿石的工厂都没有建成，全国开展了大范围的土法炼铀。土法炼铀是把开采出来的铀矿石研碎后，倒进装有稀硫酸的大木桶中溶解，然后用麻布包一道一道地过滤，最后得出少量的初铀

4、。这些过程中剩余下来的硫酸溶液只经过了简单的中和处理后直接进入环境水体中，造成的危害是长久性的。放射性废水对生态环境和人类健康危害极大，如果任其排放于环境中，就会造成极其严重的后果。放射性废水对环境的污染主要是由其中所含的放射性核素引起的，它们对生物和人体会产生多种损伤和致病效应。放射性废水中的放射性核素通过外辐照和内辐照两条途径对人体发生危害。外辐照包括废水中的辐射体(主要是γ和β射线)直接对人体的辐照以及人在被放射性废水污染的水体中游泳或划船时受到的辐照。废水中的放射性核素进入人体产生内辐照的途径有：饮用被放射性废水污染的水；食用被放射性废水污染的水体中的水生物;食用5放射性污染水灌溉的农

5、作物等，即通过食物链而进入人体。放射性核素在水体和土壤中会转移到水生物、粮食、蔬菜等食物以及牲畜、家禽中并发生浓集放大作用，人通过食物链会将污染环境的放射性核素摄入体内，超过允许含量时，就会受到损伤和致病。放射性废害这些射线在较大的辐照剂量下对人体的组织和器官有危害作用，如能导致脱发，皮肤起红斑，白血球、红血球或血小板减少，白血病，白内障，影响生殖机能，癌症等;在大剂量照射下能使人死亡。如在核燃料再加工中产生的高水平放射性废液，只要从贮存设备中漏失极少量，人不慎短时间接触，就会受到严重的辐射损伤甚至死亡。1铀和铀的化合物铀（yóu，Uranium），原子序数为92的元素，其元素符号是U，相对分

6、子质量是238.0289g/mol，是自然界中能够找到的最重元素。普遍带有放射性，拥有非常长的半衰期7.038×108年。化学性质活泼，空气中易氧化，能和所有的非金属作用（惰性气体除外），能与多种金属形成合金。常见的价态有+6，工业上常用的化合物有重铀酸铵（俗称黄饼）、三碳酸铀酰铵、二氧化铀、八氧化三铀、六氟化铀、铀酸钠、重铀酸钠等。铀和铀的化合物都具有放射性，在生产过程中必须注意防护措施。天然水中铀存在的基本形态可分为三类：真溶液状态的无机分子或离子形式、可溶的复杂有机化合物形式及胶状形式。【4】表1天然水中铀存在形态2迁移运动地下水中的铀主要是分子的扩散运动。流体动力扩散由两部分组成：机械

7、扩散和分子扩散。(1)机械扩散：流体通过多孔介质流动时，由于微观速度不均一所造成的物质输运现象，称为机械扩散。当流体在多孔介质中流动时，固相与液相之间的相互作用是非常复杂的，包括了吸附、沉淀、溶解、离子交换、化学反应和生物过程等。但一般最主要的是机械作用，这是由于孔隙系统的存在，使得流体的微观速度在孔隙中的分布(包括速度和大小)变得不均一。（2）分子扩散：是由于流体中所含溶质的浓度不均匀性而引起的