本文關鍵詞：鈾礦山放射性污染場地修復技術方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《核工業(yè)北京地質研究院》 2015年

鈾礦山放射性污染場地修復技術方法研究

鄒兆莊  

【摘要】：核電代表著能源優(yōu)質化方向,隨著核電的發(fā)展,我國對鈾礦資源的需求也將大幅度增加,而鈾礦的開發(fā)也造成了人們的環(huán)境困擾,鈾礦山污染場地的有效治理是維系核電可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán),本文展開了鈾礦山污染場地修復技術的研究。本文首先在大量文獻調研的基礎上,對鈾礦山污染場地的污染程度、修復技術研究現(xiàn)狀、核素遷移研究現(xiàn)狀等進行了總結。通過采樣分析對鈾礦山污染土壤的現(xiàn)狀進行研究,結果顯示,受到污染礦區(qū)土壤中放射性核素含量比背景值要高出至少一個數(shù)量級,土壤對放射性核素的富集作用還會使其含量繼續(xù)增加。存在一定程度超標問題的場地包括:礦區(qū)和廢石場及其下游農田,水冶廠區(qū)內土地,尾礦庫排水渠周邊農田。鈾礦山污染土壤是通過包括固體廢棄物、水體以及氣體等各種方式受到污染的。固體廢棄物方面,廢石場產生的廢礦石、水冶廠產生的處理污水的污泥、尾礦庫中的尾礦會與土地直接接觸通過核素遷移污染土壤;水體方面,廢石場及露天開采和地下開采產生的外排水、固體廢棄物的浸漬水和淋濾水、水冶廠產生的水冶廢水的排放也對土壤有一定程度的影響;氣體方面,對土壤影響較大的是降塵,包括露天開采地下開采產生的氡及其子體,鑿巖、爆破、放礦等環(huán)節(jié)產生的礦塵,以及礦石裝卸和運輸過程中揚起的礦塵等通過擴散遷移和大氣沉降對土壤造成污染。在選定場地研究表明,受污染土地的核素聚集區(qū)域集中在表層,只有個別土地50cm以下被污染。粘土對核素向下遷移具有很強的阻滯作用,礦山開采造成的污染主要富集在粘土層。在尾礦庫下游的水稻田中,核素遷移的深度發(fā)生了變化,與礦區(qū)下游的旱田截然不同,原因是水稻田與旱田的土壤結構發(fā)生了變化,水稻田土壤可以看做是相對封閉的土壤結構,其表層即是土壤粒級比較小的粘土。粘土層對鈾礦山污染來說是一道天然屏障,有效地阻滯了放射性核素向地層深部的擴散,而該地區(qū)粘土層的深度一般在50cm左右,因此50cm確實可以作為一個修復標準深度。根據(jù)本論文所研究特定情況下,本文模擬了三種核素在土壤中的遷移,U天然隨著時間的增加,剖面濃度逐漸增加,U天然經過50年遷移穿透粘土層,進入下層粉土層;包氣帶中粘土層對阻滯核素遷移具有重要的作用;U天然經過更長時間的遷移,會達到潛水層,對潛水層地下水造成污染。232Th隨著時間的增加,剖面濃度逐漸增加,232Th經過100年未穿透粘土層。232Th在包氣帶中粘土層對阻滯作用大于U天然,對地下水的威脅小于U天然,經過時間的累積232Th會在粘土層中富集。226Ra隨著時間的增加,剖面濃度逐漸增加,但趨勢很不明顯,經過100年未穿透粘土層,也進入地下水含水層,趨向于富集在包氣帶的表層。從模擬結果中可以看出,在生產不足五十年的鈾礦山場地修復時,50cm可以作為一個解控標準,深于50cm以下的土壤不存在污染,或者說核素富集程度非常低,即便存在一定濃度的核素,也不存在超標的情況,另外一方面,治理了表層50cm的污染土地,消除了污染源,那么表層土壤的污染就不會向深層擴散。本文還運用層次分析法,通過構造判斷矩陣,進行計算,分析得出適用于鈾礦山污染場地的修復技術依次為:土壤清洗、堆浸去污、高梯度分離、原位玻璃固化;并且,可以看出采用化學方法對鈾礦山污染場地進行修復要明顯優(yōu)于使用物理方法。這一結果與現(xiàn)實情況非常符合,可以將土壤清洗方法在鈾礦山污染場地的修復中廣泛應用。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：核工業(yè)北京地質研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X753
【目錄】：

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