铀矿山生态环境修复

目录
第1章绪论1
1.1铀的性质、分布及毒性1
1.1.1铀的物理性质及分布情况1
1.1.2铀的化学性质1
1.1.3铀的化学毒性与放射性2
1.1.4铀的生物毒性3
1.2铀资源及其开发利用4
1.2.1我国铀资源概况4
1.2.2铀资源开采工艺5
1.2.3我国铀资源开采中的主要问题与对策6
1.3铀资源开发中的三废污染及其特点7
1.3.1含铀等放射性废水污染8
1.3.2含铀等放射性废气污染8
1.3.3含铀等放射性固体废物污染10
1.3.4我国铀矿区三废产率与核素分布11
1.3.5我国铀矿冶三废对环境影响的特点12
1.4铀矿山各阶段对环境的影响12
1.4.1铀矿山开发前期对环境的影响12
1.4.2铀矿山生产运行阶段对环境的影响13
1.4.3退役铀矿山与尾矿库对环境的影响13
1.5铀矿山铀的生态环境效应15
1.5.1铀对土壤的影响15
1.5.2铀对土壤微生物的影响15
1.5.3铀对植物生长的影响16
1.6铀矿山生态环境修复的目标及原则17
1.6.1铀矿山生态环境修复的目标任务与依据17
1.6.2铀矿山生态修复的原则17
参考文献18
第2章铀矿区铀等重金属的运移与数值模拟20
2.1概述20
2.1.1矿区土壤中铀及其他重金属污染20
2.1.2地下水中放射性铀等核素的来源21
2.2铀的赋存形态及其对迁移转化的影响22
2.2.1铀在水中的形态与分布特征22
2.2.2铀在土壤中的赋存形态与分布特征24
2.2.3影响铀赋存形态的因素及其对铀迁移转化的影响25
2.2.4铀矿区铀等重金属污染与迁移特点27
2.3铀的形态特征及其热力学计算28
2.3.1铀的热力学计算28
2.3.2U(IV)的存在形式及浓度估计29
2.3.3U(VI)在地下水中的化学平衡方程与平衡常数30
2.3.4铀矿山水环境中铀的化学平衡与解析33
2.4铀等放射性核素迁移方式与主要影响因素37
2.4.1土壤中铀等放射性核素的迁移机理与迁移方式37
2.4.2影响土壤中铀等放射性核素迁移的主要因素38
2.5地下水中核素迁移模拟研究现状与趋势39
2.5.1国外模拟研究现状40
2.5.2国内模拟研究现状40
2.5.3模拟试验41
2.5.4地下水数值模拟模型43
2.5.5酸法地浸采铀矿区地下水中铀迁移的数值模拟46
2.5.6发展趋势49
2.6宏观弥散度和阻滞系数对地下水中核素迁移模拟的影响50
2.6.1核素迁移动力学方程50
2.6.2宏观弥散系数的计算50
2.6.3宏观弥散度对模拟结果的影响53
2.6.4阻滞系数对模拟结果的影响54
参考文献55
第3章铀矿冶放射性废水处理及修复方法59
3.1放射性废水物理处理方法59
3.1.1蒸发浓缩法59
3.1.2溶剂萃取法60
3.1.3膜分离方法60
3.2放射性废水化学处理方法61
3.2.1化学沉淀法613.2.2化学还原法62
3.2.3离子交换法63
3.2.4电化学法63
3.3放射性废水物理化学处理方法64
3.3.1絮凝沉淀法64
3.3.2沉淀与膜处理联用法64
3.3.3离子浮选法65
3.3.4吸附法65
3.4放射性废水微生物处理方法65
3.4.1微生物处理原理65
3.4.2腐殖质还原菌去除U(VI)效能与机制69
3.4.3奥奈达希瓦氏菌去除U(VI)的性能及机理79
3.4.4大肠杆菌配合植酸除铀效果88
3.4.5含phoN重组菌D.radiodurans富集U(VI)性能93
3.5放射性废水的植物处理与修复98
3.5.1铀的植物修复98
3.5.2万年青处理放射性废水98
3.6铀矿冶放射性废水治理工艺109
3.6.1超滤-反渗透-电渗析组合工艺109
3.6.2中和沉淀工艺110
3.6.3离子交换工艺110
参考文献110
第4章功能材料及其处理放射性废水的机制115
4.1概述115
4.2海藻酸钠复合材料处理含铀放射性废水119
4.2.1海藻酸钠/羟乙基纤维素复合材料除铀效果与机理119
4.2.2海藻酸钠多孔性薄膜除铀效果与机理128
4.3复合矿物材料处理含铀放射性废水135
4.3.1插层膨润土复合材料对U(VI)的吸附效果与机理135
4.3.2亚铁铝类水滑石吸附U(VI)效果与机理143
4.4复合纳米材料处理含铀放射性废水150
4.4.1氧化石墨烯基复合材料吸附U(VI)的性能与机理150
4.4.2膨胀石墨负载纳米零价铁处理含U(VI)废水效果与机理158
4.4.3固定化纳米α-Fe2O3微球处理含U(VI)废水效果与机理164
参考文献170
第5章铀矿冶放射性废水治理实践174
5.1概述174
5.1.1国外铀矿冶放射性废水治理174
5.1.2国内铀矿冶放射性废水治理175
5.2美国某地浸铀矿山放射性废水治理175
5.2.1工程概况175
5.2.2治理方法176
5.2.3治理工艺流程177
5.2.4治理效果178
5.3湖南某铀矿矿井水治理179
5.3.1工程概况179
5.3.2矿井水特点及存在问题181
5.3.3治理技术要点182
5.3.4治理效果184
5.4某铀矿酸性矿坑水治理185
5.4.1工程概况185
5.4.2矿坑水的特点186
5.4.3治理工艺流程187
5.5某铀矿尾矿堆场受污染地下水的渗透反应墙修复188
5.5.1工程概况188
5.5.2实验设计188
5.5.3渗透反应墙的设计与施工189
5.5.4治理效果191
参考文献191
第6章铀矿冶放射性固体废物管理193
6.1概述193
6.2铀矿冶放射性固体废物的来源与分类193
6.2.1铀矿区放射性固体废物的主要来源193
6.2.2铀矿冶放射性固体废物的分类194
6.3铀矿冶放射性固体废物的特点及危害195
6.3.1铀矿冶放射性固体废物的特点195
6.3.2铀矿冶放射性固体废物的危害197
6.4铀矿冶放射性固体废物处置200
6.4.1铀矿冶放射性固体废物处置原则200
6.4.2铀矿冶放射性固体废物管理201
6.4.3采掘工艺、选矿工艺、水冶工艺对放射性固体废物的影响202
6.4.4铀矿冶放射性固体废物处置面临的问题205
6.4.5铀矿冶放射性固体废物处置方法206
6.4.6铀矿冶退役设施去污的处置方法208
6.4.7国内外铀矿冶放射性固体废物处置210
参考文献214
第7章铀矿区铀污染土壤评估与生态修复215
7.1铀矿区铀等放射性污染土壤的特点215
7.1.1矿区土壤重金属污染的特点215
7.1.2铀矿区铀污染土壤的特点216
7.2铀等放射性污染土壤评估方法216
7.2.1总量法216
7.2.2实验模拟法217
7.2.3环境地球化学法217
7.2.4化学形态分析法217
7.2.5植物指示法218
7.3铀等重金属污染土壤物理与化学修复技术218
7.3.1铀等重金属污染土壤物理修复技术218
7.3.2铀等重金属污染土壤化学修复技术219
7.4铀等重金属污染土壤生物修复技术220
7.4.1铀等重金属污染土壤微生物修复技术220
7.4.2铀等重金属污染土壤植物修复技术221
7.4.3铀等重金属污染土壤微生物-植物联合修复技术240
7.5铀矿区污染土壤露天矿边采边复技术及生物修复展望251
7.5.1铀矿区污染土壤露天矿边采边复技术251
7.5.2铀矿区污染土壤生物修复展望251
7.6铀矿区放射性污染土壤的修复251
7.6.1概述251
7.6.2边坡治理252
7.6.3尾矿退役治理252
7.6.4污染土壤治理252
7.6.5植被修复253
7.7铀矿区生态环境修复与实施步骤253
7.7.1铀矿区生态修复步骤253
7.7.2铀矿山生态修复/恢复施工步骤253
参考文献254
第8章铀矿区生态环境修复实践257
8.1概述257
8.1.1生态环境学基础理论257
8.1.2影响土壤中重金属活性的主要因素258
8.1.3植物修复258
8.1.4微生物修复259
8.1.5土壤动物修复260
8.2铀矿区生态环境修复案例260
8.2.1某铀矿区废弃地生态修复规划与实践260
8.2.2铀尾矿库退役治理与生态修复261
8.2.3我国广西某铀矿山废石场退役治理264
8.2.4美国矿山废弃地生态修复268
8.2.5德国铀尾矿库退役治理268
参考文献271
索引272