“…Rn 和 210 Po 等衰变子体具有化学毒性和放射性毒 性, 如果在环境中大量累积, 将会对人类的生存和 发展构成潜在的威胁 [1][2][3] 。因此, 铀污染土壤和地下 水的治理是有核国家所面临的最具挑战性的问题 之一 [4][5][6] 。 目前, 土壤和地下水修复技术主要有植物修 复 [7] 、物理修复 [8] 、化学修复 [9] 、微生物修复 [10] 和 可渗透性反应墙(PRB)技术 [11] 。其中, PRB 技术具有 高效、运行简单和管理费用低等优点, 弥补了传统 修复手段的不足, 且适用于大范围污染场区土壤及 地下水的修复 [12][13] 。PRB 是由充满介质的可渗透隔 膜组成, 可以垂直拦截受污染的地下水流。当水通 过自然流动过程流经 PRB 时, 污染物会被介质捕获 或降解, 通过物理、化学、生物或混合过程对含水 层进行修复 [14][15] 。常用的介质有水热碳、活性炭和 零价铁等 [15][16][17] 。其中, 水热碳材料具有制备方法简 单、原料易得、合成条件温和及耗时短等优点。但 水热碳材料表面官能团含量低且单一, 对铀的吸附 容量小 [18] , 不能直接用作 PRB 的介质。 铀 在 污 染 土 壤 和 地 下 水 中 以 U(VI)-CO 3 / Ca-U(VI)-CO 3 的形态存在, 与海水中铀的赋存形态 相似 [19][20] 。偕胺肟基团能够提高吸附材料表面的活 性位点, 降低吸附材料与海水中铀酰络合阴离子之 间的静电斥力, 通过偕胺肟基团中 N 原子和 O 原子 与铀酰离子络合, 增强偕胺肟基团与铀酰离子的亲 和性, 从而提高吸附材料的吸附容量 [21] 。基于此, 偕 胺肟改性材料有望作为 PRB 介质治理铀污染土壤 或地下水。本课题组以可溶性淀粉为原料, 在硝酸 铈铵催化作用下, 将丙烯腈开环接枝到淀粉分子上, 通过水热反应和盐酸羟胺还原成功制备偕胺肟化水 热碳球(AO-HTC), 在 pH=5 时, AO-HTC 吸附铀的 饱和容量 724.6 mg•g -1 , pH=1~5 的范围内, 吸附铀 的选择性高于 60% [22] 。 本工作采用静态吸附和动态吸附实验相结合, 重点研究溶液 pH、 碳酸根和钙离子浓度对 AO-HTC 吸附铀性能的影响, 利用 Yoon-Nelson 和 Thomas 模 型研究 AO-HTC 对铀的动态吸附过程, 进一步探讨 AO-HTC 吸附土壤和地下水环境中铀的可行性。 1 实验方法…”