放射性废水在多孔材料上的吸附性能研究(2)
1 绪论
1.1 放射性废水的来源及危害
1.1.1 放射性废水的来源
随着原子能产业的发展，无论是商业应用还是实验研究，都不可避免的产生
放射性废水。这些活动包括：①核燃料循环过程；②反应堆运行、装料和检修过
程；③放射性同位素的生产、使用及核技术利用过程；④核设施/设备退役过程；
⑤核研究和开发活动；⑥核武器研制、试验和生产活动。据调查，铀矿山废水量
变化范围很大，开采 1t 铀矿石大约产生0.5～5t 废水。废水中铀浓度 0.2～5mg/L，
比正常天然本底高 4～100 倍；镭浓度 0.15～3Bq/L，比正常天然本底高 1.2～24倍；废水中除含铀和镭外，还含有 210Pb、 210
Po等核素。废水一般呈弱酸性（pH=3～
5）或弱碱性（pH=8～10） 。废水中含有矿泥和 Ca
1.1.2 放射性废水的危害
核技术的开发利用给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时，也产生了放
射性废物。核军工、铀冶矿等也产生大量放射性废物。放射性核素进入环境（大
气、水体和土壤）后，对生态环境和人类健康造成潜在的危害。处理这些放射性
废物成为全球性的难题。
放射性废水对生态环境和人类健康危害很大，如果任其排放于环境中，就会
造成极其严重的后果。 放射性废水对环境的污染主要是由其中所含的放射性核素
引起的，它们对生物和人体会产生多种损伤和致病效应。放射性废水中的放射性
核素通过外照射和内照射两条途径对人体产生危害。外照射包括废水中的辐射体
(主要是γ和β 射线)直接对人体的辐射以及人在被放射性废水污染的水体中游泳
或划船时受到的辐射。废水中的放射性核素进入人体产生内照射的途径有：饮用
被放射性核素在水体和土壤中转移到水生物、粮食、蔬菜等食物以及牲畜、家禽
中并发生浓集放大作用，人通过食物链会将污染环境的放射性核素摄入体内，
超过允许含量时，就会受到损伤和致病。放射性废水中含有的废弃放射性核素通
过自身的衰变而放射出 α、β、γ射线，这些射线在较大的辐照剂量下对人体的组
织和器官有危害作用，如能导致脱发，皮肤起红斑，白血球、红血球或血小板减
少，白血病，白内障。影响生殖机能，癌症等；在大剂量照射下能使人死亡。如
在核燃料再加工中产生的高水平放射性废液，只要从贮存设备中泻漏极少量，人
不慎短时间接触，就会受到严重的辐射损伤甚至死亡。
金属铀作为重要的核燃料，在铀矿开采、水冶、精炼、核燃料制造等过程中
产生大量的含铀的废水，以及核燃料后处理的其他工序中也会产生含铀废水。铀
既是放射性毒物又是化学毒物，在放射性废水中具有代表意义。本课题选择铀的
模拟废水作为考察废水进行吸附研究。
1.2 放射性废水中铀的存在形态
净化含铀废水的有效方法的研究前提是知道铀的化合物在水中的存在形态
及其性质。我们知道，铀在水溶液中能以U3+四种价态的离
子存在。但是铀在水溶液中最常见的价态是 U4+和 UO22+，而以 UO22+稳定性最高，U4+
仅能在酸性溶液中稳定存在。而UO22+在水溶液中的状态随pH而改变，
只有当pH﹤2.5时，UO22+才是稳定的，pH﹥2.5时，UO22+
开始水解，同时伴随有聚合反应，最后生成难溶于酸的胶体高分子聚合水解产物[3]。
1.3 吸附法处理含铀废水研究现状
废水的吸附处理是指让废水与具有吸附性能的固体吸附剂接触，使废水中的
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