針鐵礦膠體在花崗巖中通過單一飽和裂隙提高钚的運輸

1、針鐵礦膠體在花崗巖中通過單一飽和裂隙提高钚的運輸針鐵礦膠體在花崗巖中通過單一飽和裂隙提高钚的運輸摘要摘要αFeOOH，在自然界中是一種穩(wěn)定的氧化鐵，能強烈吸收在含水層中低溶解度的钚（PU）。但是，钚在單一飽和裂隙中運輸而增強αFeOOH的膠體仍然不明。實驗研究钚在不同的水流速度下，受針鐵礦膠體各種濃度的影響。針鐵礦納米棒用于制備濃度為（0150）毫克L1的钚懸浮液αFeOOH。實驗證明αFeOOH膠體在破碎花崗巖中并不能提高钚的運輸。部

2、分流動的239钚（RPU，M=41.5％）和與其相關(guān)的極低濃度（0.2毫克的L1）的膠體遠多于缺乏的αFeOOH（RPU，M=6.98％）。然而，當(dāng)钚遷移率開始下降時，αFeOOH的濃度增加至1.0毫克L1。另一方面，流動钚的分數(shù)與水的流速逐漸增加?；趯嶒灁?shù)據(jù)，與（αFeOOH）相關(guān)的钚運輸基礎(chǔ)機制全面討論了花崗巖表面的動態(tài)沉積情況，它主要由膠體粒子和不動表面之間的相互作用而決定的。這種相互作用是靜電力（可能是排斥力或吸引力）、范德華

3、力及流動的剪切應(yīng)力三力的一種平衡。1.1.簡介簡介低溶解度钚通常被認為在不動的含水層中，其礦物表面的親和力強（Kienzler等人，2009Nitsche等人，1993Triay等人，1996），此根據(jù)依據(jù)長距離的觀察，如內(nèi)華達州1.3公里到4公里含水層（Kersting等人，1999）及馬雅克（諾維科夫等人，2006）。這些觀察到的距離比數(shù)厘米大得多（麥卡錫和扎查，1989Ryan和利米勒，1996）并作為使用分布模型，由預(yù)測估計系數(shù)

4、（KD）測量實驗而得。生活中，天然膠體普遍存在（Schafer等，2012），因此在現(xiàn)場和實驗室規(guī)模觀測到的意想不到的輸送距離（Cranon等人，2010提洛等人，2008黑澤及UETA，2001Missana等人，2008佩里耶等人，2005維爾克斯及白金南，2001）被普遍歸因于膠體為钚載體。然而，這樣的結(jié)果不能充分解釋钚運輸?shù)脑鰪娛怯赡z體引起的。事實上，它僅表明流動污染物的比例在存在的膠體中比在不存在膠體中大得多（霍尼曼，1999

5、特納及芬黨，2007）。在我們最近的研究中（Xie等人，2013A），與土壤膠體關(guān)聯(lián)（C=0.5毫克的L1）的流動239钚（即回收率，RPU，M=8.62％）的比例比對239钚膠體不相關(guān)（RPU，M=1.31％，C=0）大得多。這是對钚通過多孔土壤介質(zhì)增強輸送了有力的證據(jù)。然后下降到同一濃度，這意味著膠體在钚運輸中起著一個動態(tài)的作用。另一方面，放射性污染物運移作為膠體裂縫媒體也很重要，在許多國家包括中國，作為花崗巖被選為候選基巖，為深地

6、質(zhì)處置高放廢物。膠體促進污染物運移的裂縫是一個已經(jīng)獲得可觀的關(guān)注的話題，數(shù)學(xué)模型已經(jīng)發(fā)展到研究污染物在膠體聯(lián)合運輸飽和巖石裂隙作為分布比例功能，膠體尺寸分布及膠體沉積在巖石表面（Abdel薩拉姆及Chrysikopoulos，1995James等人，2005）。這些仿真作品清楚地表明，膠體可以影響在裂縫污染物的遷移，但實驗證據(jù)及數(shù)據(jù)對于不同的膠體仍在積累。正如我們所知，在地下核試驗基地和核廢料倉庫，當(dāng)制成的核裝置和容器，鋼鐵作為一個偉大

7、的一部分，逐漸腐蝕后，鐵將非常的豐富，如果水近距離入滲，含鐵納米顆?？梢孕纬蔀橐惑w膠體搭載四價錒系元素的類型（Znker濃度為0.0207，0.0004，0.0056，0.0003，0.0025，0.0023和0.0084摩爾L1。0.1克24毫微克，1239。钚示蹤溶液摻入模擬地下水，制備239钚80皮克G1的初始濃度。該溶液的pH值用NaOH（0.2摩爾L1）調(diào)節(jié)至8.5，并保持恒定的所有測試。2.42.4。傳輸實驗。傳輸實驗如圖4

8、所示，實驗平臺主要為模擬地下水，钚膠體懸浮液，蠕動泵（BT1001L，寶丁隆佴有限公司），裂隙花崗巖柱和自動收集器（BSZ160，上海青浦工業(yè)有限公司的）。钚在花崗巖斷裂的運輸行為進行了研究，在不同的αFeOOH的膠體濃度和不同模擬地下水流速如下。該柱用模擬水平衡和3洗脫液的等分試樣被收集在管中并通過自動收集器（每管約2mL）.钚懸浮液輕輕攪拌，使之在膠態(tài)狀態(tài)。取三個平行0.100毫升樣品和穗帶242钚稀釋劑，初期239钚濃度C0，钚是

9、依照文獻結(jié)合放射化學(xué)钚提純過程中的ICPMS（菲尼根MAT元）計量。（謝等人，2012）。膠體浦的殘留溶液注入柱中，并將流出物收集在管中自動收集器（通常為8管，左右各2毫升）中。洗模擬地下水柱，并結(jié)束實驗，直到接收到18個樣品。稱取樣品的質(zhì)量和準確加入20第242钚稀釋劑。钚的所有樣品中的濃度，如上述那樣決定的。3.3.結(jié)果和討論結(jié)果和討論3.13.1。α。αFeOOHFeOOH的濃度對的濃度對钚通過花崗巖單裂隙運輸?shù)挠绊懲ㄟ^花崗巖單裂

10、隙運輸?shù)挠绊戭写┩盖€繪制成相對出水濃度C浦C0與污水量圖。5A。钚運輸通過singlefracture的過程可以分為四個階段。第一個是階段時（αFeOOH的）相關(guān)的钚溶液置換對模擬地下水中對斷裂，在此期間，钚濃度在流出物中增加后急速大約一孔體積。在第二階段中，模擬地面的水被完全移位，（αFeOOH的）的動態(tài)吸附平衡機相關(guān)性钚逐漸靜止介質(zhì)的表面和萬連膽汁階段之間建立和Pu的流出物中逐漸因此濃度增加到最大。在第三階段中，（αFeOOH的）

11、相關(guān)的钚溶液通過模擬地下水位移而浦的流出物中對濃度迅速下降。最后，（αFeOOH的）相關(guān)的骨折浦溶液在第四階段被完全移位，膠體浦吸附在固定的介質(zhì)表面上開始解吸緩慢，使钚在流出物中對濃度的長尾巴。釋放浦（RPU）與流出物體積的累積恢復(fù)示于圖。5B。在這項研究中，移動浦（RPU，M）的比例，簡稱普的回收率在流動相中，可以通過在花崗巖單裂隙注明浦的手機種類的運輸。RPU。m是直接關(guān)系到αFeOOH的膠體的濃度，如圖圖5C。釋放浦的相對峰濃度為

12、在不存在膠體0.04，而上升到0.36中對膠體的存在下用0.2毫克的L1。它不斷上升至最高為0.62和1.0毫克L1對膠體濃度，然后進一步提高了膠體的濃度降低。因此，移動浦（RPU，米）的比例為6.98％時，溶液呈游離的膠體，并且在很大程度上增加至41.5％，以0.2毫克的L1的濃度。最大RPU，米是位于C67.1％=1.0毫克的L1，然后下降到24.6％，17.3％，11.1％，5.0，35.0和75.0毫克的L1。在150.0毫克的