锶、铯、铀在绵阳某地紫色土中的吸附性能及机理研究
随着我国核工业的发展，产生了越来越多的核废物，处置核废物的最好方法为地质处置法，对于低中水平放射性废物通常用浅坑处置法。那么，什么样的土壤对核素的吸附性能较好?哪些因素可影响土壤对放射性元素的吸附，吸附机理是什么?本论文就是针对这些问题，以U、Sr、Cs在绵阳某地极低放废物处置预选场址土壤中的吸附作用为例，研究放射性核素在土壤中的吸附性能，探讨影响土壤吸附性能的主要因素，查明土壤对放射性核素的吸附机理，最终建立相应的吸附模型，为极低放废物填埋与处置提供基础资料和科学依据。
在查阅了大量国内外关于土壤吸附方面的资料的基础上，结合研究区的水文地球化学条件，模拟研究区的水土体系，设计了一套实验装置，形成从采样、制样到影响因素的确立等条件控制的一套吸附实验研究方法。目前，吸附实验研究方法主要有静态法和动态法，本文采用静态法和动态法结合，以动态法为主的方法来进行研究。用动态法研究了溶液初始质量浓度、溶液pH值、粒度和流量对Sr、Cs、U三种核素在紫色土中的吸附性能的影响，建立了各自不同的吸附模型，对吸附作用机理进行了深入探讨，并对这三种核素在研究区紫色土中的吸附性能进行对比，最终对这三种核素在研究区土壤中的吸附效果进行评价。
通过研究Sr、Cs、U在紫色土中的吸附机理，发现三种核素在研究区紫色土中的吸附作用机理不同。预选场址土壤中吸附锶的主要矿物是蒙脱石和长石，对锶的吸附既有离子交换吸附，又有表面络合吸附；吸附铯的主要矿物是蒙脱石，对铯的吸附作用主要是离子交换反应；吸附铀的主要矿物是蒙脱石，对铀的吸附作用主要是离子交换吸附、表面络合作用和层间配合作用。
从建立的Sr、Cs、U在研究区紫色土中的吸附模型可以看出，溶液初始质量浓度、溶液pH值、粒度和流量对锶和铯的影响效果明显，而铀在土壤中的吸附仅与铀溶液初始质量浓度有明显的相关性，与溶液pH值、粒度和流量没有明显的相关性。通过模型计算，发现研究区土壤对铯的吸附性能最好，其次是锶，对铀的吸附性能最差。
土壤吸附;吸附性能;吸附机理;核废物;吸附模型
成都理工大学
博士
地球化学
倪师军;张成江
2007
中文
TL942
92
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）