富铀煤炭矿区生物膜重金属污染及铀矿物环境溶出行为.pdfVIP

富铀煤炭矿区生物膜重金属污染及铀矿物环境溶出行为 富铀煤炭矿区生物膜重金属污染及铀矿物环境溶出行为 摘 要 本研究通过对典型富铀煤炭矿区河流中的生物膜进行重金属污染的调查，特 别关注铀污染在伊犁地区的空间分布情况；研究了环境生物膜样品在不同水化学 条件下铀释放行为；实验室内制备一种微米级 U O 颗粒（U O microparticles ， 3 8 3 8 U O MPs ），探究该种颗粒在不同水化学条件下铀的释放行为；最后研究了U O 3 8 3 8 MPs 与水环境中溶解性有机质 （dissolved organic matter, DOM ）相互作用。取得 的具体研究成果如下： （1）伊犁地区生物膜中重金属Ag 、Sb、W 和 Bi 的污染相较于其他重金属 污染更重，其次是 Li 、Ti、V 、Cr、Fe 、Rb 、Sr、Ag 、Cd、Sb、Ba 、W 、Tl、Pb 、 Bi 和 U 污染；Ag 和 As 这两种生物膜中重金属污染受人类活动影响较大；生物 膜中 Mn 和 Sr 污染具有极高的相关性；伊犁地区各市县中，察布查尔县是伊犁 重金属污染最严重的地区。 （2 ）伊犁地区生物膜中的铀污染主要集中在伊犁地区察布查尔县中部地区； 且伊犁地区煤炭矿区附近的生物膜中铀含量普遍高于非煤炭矿区生物膜中的铀 含量。 （3 ）CO32-能促进环境生物膜中铀的释放。环境生物膜的实验室模拟溶出实 验显示，当 CO32-浓度达到 5 mM，72 h 溶出后，溶液中溶出的 U 达到了 87.55 μg/L ；CO32-浓度 10 mM，溶出72 h 后，溶液中 U 浓度达到了 262.88 μg/L 。 （4 ）pH 是影响 U O MPs 溶出铀的关键环境因素。在 pH 影响 U O MPs 中 3 8 3 8 铀溶出的实验中，发现极低的 pH 环境（如 pH=2 ）约有63.64%的铀被溶出，极 高的 pH 环境（如 pH=12 ）约有 15.69%的铀被溶出，在其余 pH 环境中，pH 值 越低，U O MPs 中铀的溶出率就越高。 3 8 （5 ）在高pH 环境（pH=12 ）中，CO 2-能促进 U O MPs 中铀的溶出，但是 3 3 8 - 2- 效果不明显。因为在高 pH 环境中，OH 会与 CO3 产生竞争性络合作用，削弱了 CO 2-对 U O MPs 中铀溶出的作用。 3 3 8 （6 ）在低pH 环境（pH=2 ）中，PO 3-能显著抑制 U O MPs 中铀的溶出。 4 3 8 铀与 PO 3-有非常强的亲和力，在 0 μM PO 3-环境下，U O MPs 会溶出约 53.95% 4 4 3 8 的铀，而在 10 μM、100 μM PO43- 、230 μM PO43-和 600 μM PO43-环境下分别能溶 I 浙江工业大学硕士学位论文 出44.97% 、36.1%、34.1 和 30.38%的铀。 （7 ）三种不同类型的DOM ，分别为