À 13:00 ora locale u 24 d'Aostu 2023, a centrale nucleare di Fukushima Daiichi di u Giappone hà iniziatu u scaricamentu di l'acqua contaminata nucleare in u mare. Hà suscitatu una preoccupazione diffusa in u mondu. L'ambasciadore di a Cina in Giappone Wu Jianghao hà presentatu una protesta solenne à u guvernu giapponese per u scaricamentu di l'acqua contaminata nucleare di Fukushima in u mare; Amministrazione Generale di a Dogana di a Cina: Una sospensjoni cumpleta di l'impurtazioni di i prudutti acquatici giapponesi; Primu Ministru sudcoreanu: a Corea di u Sud mantene a pruibizione d'importazione di i prudutti acquatici di Fukushima in Giappone.
A fossa nucleare, cum'è u nome implica, hè una fossa chì cuntene radiuattività. Cum'è l'acqua residuale altamente radiuattiva prodotta in accidenti di fuga nucleare, o acqua di rinfrescante in cuntattu direttu cù u carburante nucleare. I sperti dicenu chì l'acqua residuale nucleare ùn hè micca uguale à l'acqua residuale nucleare. A fossa nucleare hè ancu più dannosa, cuntene 64 tipi di sustanzi radioattivi nucleari cumpresu u tritium.
A fossa nucleare cuntene assai elementi radiuattivi, cum'è uraniu, plutoniu, cesiu, stronziu, iodu è cobalt. Qualchidunu di elli anu una longa emivita, cum'è a mità di l'uraniu-238, chì hè 4.5 miliardi d'anni, è a mità di u plutoniu-239, chì hè 24,000 anni. Questi elementi radiuattivi ponenu periculi seri per u corpu umanu è l'ambiente, cum'è a carcinogenicità, a teratogenicità è a mutagenicità. Sicondu e diverse fonti è circustanze, a cuncentrazione è e proporzioni di vari elementi radioattivi in l'effluent nucleari varianu, ma di solitu superanu assai i standard internaziunali è i limiti di sicurezza.
Se l'acqua di l'acqua nucleare hè scaricata in l'ambiente senza trattamentu adattatu, avarà un impattu seriu nantu à l'ecosistema è a salute umana. I sustanzi radioattivi ponu esse trasmessi per l'acqua, a terra, l'aria, e catene alimentarii, etc., chì risultanu in dosi di radiazione aumentate in l'organisimi, chì causanu diverse malatie è mutazioni geniche. Per quessa, u trattamentu è l'eliminazione di e fognature nucleari deve seguità norme è norme di sicurezza strette per evità ogni eventuale fuga è accidenti.
E tecnulugie di trattamentu di l'acque reflue nucleari cumunemente aduprate in diversi paesi sò e seguenti:
- Metudu di precipitazione chimica
U metudu di precipitazione chimica hè un metudu di coprecipitating l'agenti di precipitazione è a quantità di traccia di radionuclidi in l'acqua residuale. L'idrossidi, i carbonati, i fosfati è l'altri composti di radionuclidi in l'acqua residuale sò soprattuttu insolubili è cusì ponu esse eliminati durante u trattamentu. U scopu di u trattamentu chimicu hè di trasfirià è cuncentrazione di i radionuclidi in l'acqua residuale à un picculu voluminu di fangu, in modu chì l'acqua residuale depositata hà pocu radiuattività restante è ponu risponde à i standard di scaricamentu.
I vantaghji di stu metudu sò low cost, un bonu effettu di rimozione di i radionuclidi logaritmici, è a capacità di trattà i cumpunenti non-radioactive è a so cuncentrazione è l'acqua di l'acqua fluidizzata cù una fluidizazione considerable. I servizii di trattamentu è e tecnulugia utilizati anu una sperienza abbastanza matura.
Attualmente, i precipitanti cum'è sali di ferru, sali d'aluminiu, fosfati è soda sò i più cumunimenti usati. Per prumove u prucessu di coagulazione, l'aiuti di coagulazione cum'è l'argilla, a silice attivata è l'elettroliti polimeri sò aghjuntu. Per cesium, ruteniu, iodu è altri nuclidi radioattivi cuncentrati chì sò difficiuli di sguassà, i precipitanti chimichi speciali deve esse usatu. Per esempiu, u cesiu pò esse eliminatu da a coprecipitation di ferric ferrocyanide è cobre ferrocyanide. Certi pirsuni usanu xanthate di amido insoluble per trattà l'acqua di residuu radiuattivu chì cuntene metalli. L'effettu di u trattamentu hè bonu, l'applicabilità hè larga, è a tarifa di rimozione radiuattiva hè> 90%. Hè un floculante di scambiu di ioni cù prestazioni eccellenti. Perchè ùn ci hè micca sulfuru residuale quandu si tratta di l'acqua residuale, hè più adattatu per u trattamentu di l'acqua.
- Metudu di scambiu di ioni
Parechji radionuclidi sò ionizati in l'acqua, in particulare l'acqua residuale radiuattiva dopu u trattamentu di precipitazione chimica. A causa di l'eliminazione di i radionuclidi sospesi è colloidali, ciò chì resta hè quasi spezie ionica, a maiò parte di e quali sò cationi. Inoltre, i radionuclidi esistenu in picculi quantità in l'acqua, cusì sò assai adattati per u trattamentu di scambiu di ioni, è in l'absenza di interferenza da ioni non-radioattivi, u scambiu di ioni pò travaglià in modu efficace per un bellu pezzu. A maiò parte di e resine di scambiu di cationi anu una capacità elevata di rimozione è una grande capacità di scambiu per stronziu radiuattivu. A resina cationica fenolica pò eliminà in modu efficace u cesiu radioattivu, è a resina cationica microporosa ùn pò micca solu sguassà i cationi radioattivi, ma ancu sguassate zirconiu, niobium, cobalt in forma di colloidi, è ruteniu in forma di cumplessi per adsorption. Tuttavia, sta lege hà una debule fatale. Quandu u cuntenutu di nuclidi radiuattivi o ioni non-radioattivi in u liquidu di scarti hè altu, u lettu di resina penetrarà rapidamente è diventerà invalidu. Di solitu, a resina utilizata per trattà l'acqua residuale radiuattiva ùn hè micca rigenerata, per quessa, una volta falluta, deve esse rimpiazzata immediatamente.
U metudu di scambiu di ioni usa resina di scambiu di ioni, chì hè adattatu per u liquidu di scarti cù pocu cuntenutu di sali. Quandu u cuntenutu di sali hè altu, u costu di trattamentu cù resina di scambiu di ioni hè più altu ch'è quellu di u prucessu selettivu. Questu hè principalmente dovutu à a bassa selettività di a resina chì hà una grande correlazione cù i radionuclidi. In a purificazione di l'acqua residuale radiuattiva, l'usu di l'elettrodialisi pò aumentà l'efficienza d'utilizazione di u prucessu di scambiu di ioni.
- Metudu di adsorption
L'adsorption hè un metudu efficace per sguassà ioni di metalli pesanti da l'acqua usendu sustanzi solidi porosi per adsorbe è caccià ioni di metalli pesanti. A tecnulugia chjave di u metudu di adsorzione hè a scelta di l'adsorbente. L'adsorbenti cumunimenti usati sò carbone attivatu, zeolite, caolin, bentonite, argilla, etc. À mezu à elli, a zeolite hè economica, sicura è faciule d'avè. Comparatu cù altri adsorbenti inorganici, a zeolite hà una capacità d'adsorzione più grande è un effettu di purificazione megliu. A capacità di purificazione di zeolite hè 10 volte più altu ch'è quella di l'altri adsorbenti inorganici, per quessa hè un agentu di trattamentu d'acqua assai competitivu. Hè spessu usatu cum'è adsorbente in i prucessi di trattamentu di l'acqua, è funziona ancu cum'è scambiatore di ioni è agenti di filtru.
U carbone attivatu hà una forte capacità di adsorption è un altu ritmu di rimozione, ma l'efficienza di regenerazione di carbone attivatu hè bassu, è a qualità di l'acqua di l'acqua trattata hè difficiule di scuntrà i bisogni di reutilizazione. U prezzu hè caru è l'applicazione hè limitata. Nta l'ultimi anni, una varietà di materiali adsorbenti cù capacità di adsorption sò state sviluppate gradualmente. Studi pertinenti anu dimustratu chì u chitosan è i so derivati sò boni adsorbenti per ioni di metalli pesanti. Dopu a reticulazione, a resina di chitosanu pò esse riutilizzata parechje volte senza riduce significativamente a capacità di adsorzione. L'usu di sepiolite mudificatu per trattà l'acqua residuale di metalli pesanti hà una bona capacità di adsorzione per Co è Ag, è u cuntenutu di metalli pesanti in l'acqua residuale trattata hè significativamente più bassu di u standard cumpletu di scaricamentu di fognatura.
- Evaporazione è cuncentrazione
U metudu di cuncentrazione evaporativu hà un fattore di cuncentrazione elevatu è un fattore di purificazione, è hè soprattuttu utilizatu per trattà l'acqua residuale radiuattiva di livellu mediu è altu. U principiu di travagliu di u metudu di evaporazione hè: l'acqua residuale radiuattiva hè mandata à u dispusitivu di evaporazione, è à u stessu tempu, u vapore di riscaldamentu hè introduttu per evaporà l'acqua in vapor d'acqua, mentre chì i radionuclidi fermanu in l'acqua. L'acqua condensata formata durante u prucessu di evaporazione hè scaricata o reutilizata, è u liquidu cuncintratu hè più solidificatu. U metudu di cuncentrazione di l'evaporazione ùn hè micca adattatu per trattà l'acqua residuale chì cuntenenu nuclidi volatili è spuma facilmente; cunsumu assai energia termica è hà un altu costu operativu; à u listessu tempu, i minaccii putenziali cum'è currusioni, scaling, è splusioni deve esse cunsideratu durante u disignu è u funziunamentu. Per migliurà l'utilizazione di u vapore è riduce i costi operativi, i paesi ùn anu micca risparmiatu sforzu in u sviluppu di novi evaporatori, cum'è evaporatori di compressione di vapore, evaporatori di film sottili, evaporatori di vacuum è altri evaporatori novi anu ottinutu risultati notevuli.
- Tecnulugia di separazione di a membrana
A tecnulugia di a membrana hè un metudu relativamente efficiente, ecunomicu è affidabile per trattà l'acqua residuale radiuattiva. Perchè a tecnulugia di separazione di a membrana hà e caratteristiche di una bona qualità di effluent, senza cambiamentu di fase di materiali, è cunsumu d'energia bassu, a tecnulugia di a membrana hè stata attivamente ricercata.
A tecnulugia di membrana aduprata à l'esteru hè: microfiltrazione, ultrafiltrazione, nanofiltrazione , filtrazione à membrana di polimeri solubili in acqua, osmosi inversa (RO), elettrodialisi, distillazione à membrana, scambiu ionicu elettrochimicu, membrana liquida, filtrazione per adsorbimentu di ferrite, separazione à membrana è membrana di carta à scambiu anionicu è altri metudi.
A scuma di melamina, un tipu di sustrato di filtrazione organica netta tridimensionale stabile nanoscale, a so dimensione di poru finu à 1nm, a capacità di poru finu à 0.297cc / g, u tassu di apertura di poru finu à u 98%. Pò ottene l'adsorzione è a filtrazione efficaci di e fognature nucleari, ancu a maiò parte di i tipi di adsorbenti sò aghjuntu.
- Trattamentu biologicu
I metudi di trattamentu biologicu include fitoremediazione è metudi microbiali. Phytoremediation si riferisce à una nova tecnulugia di trattamentu in situ chì usa e piante verdi è i so microorganismi indigeni di a rizosfera per travaglià inseme per sguassà i contaminanti in l'ambiente.
Da i risultati di ricerca esistenti, i tipi di tecnulugii di bioremediation applicabili includenu principalmente a tecnulugia di a zona umida custruita, a tecnulugia di filtrazione di rizosfera, a tecnulugia di estrazione di e piante, a tecnulugia di solidificazione di e piante è a tecnulugia di evaporazione di e piante. I risultati di a prova mostranu chì quasi tuttu l'uraniu in u corpu di l'acqua pò esse arricchitu in e radiche di e piante.
U trattamentu microbiologicu di l'acqua residuale di bassa radiazione hè una nova tecnulugia chì hà cuminciatu à esse studiatu in l'anni 1960. Ci sò stati qualchi studii nantu à a rimuzione di l'uraniu in l'acqua residuale radiuattiva da stu metudu in casa è in l'esteru, ma a maiò parte di elli sò in u stadiu di ricerca spirimintali in u mumentu.
Cù u sviluppu di a biotecnologia è u studiu approfonditu di u mecanismu d'interazzione trà i microorganismi è i metalli, a ghjente hà capitu gradualmente chì l'usu di microorganismi per trattà a contaminazione di l'acqua residuale radiuattiva hè un metudu assai promettente. E cellule microbiche sò aduprate cum'è agenti di trattamentu biologicu per assorbe, arricchisce è ricuperà i radionuclidi cum'è l'uraniu in suluzione acquosa, chì hà alta efficienza, low cost è bassu cunsumu d'energia. Inoltre, ùn ci hè micca un contaminante secundariu, chì pò ghjunghje à u scopu di riduzzione di i residui radiuattivi è creanu cundizioni favurevuli per a regenerazione o l'eliminazione geologica di nuclidi.
- Metudu magneto-molecule
L'Istitutu di Ricerca di l'Energia Elettrica di i Stati Uniti (EPRI) hà sviluppatu u metudu Mag-Mole-clue per riduce u nùmeru di rifiuti radioattivi cum'è stronziu, cesiu è cobalt generati. U metudu hè basatu annantu à una proteina chjamata ferritina, chì hè mudificata per utilizà molécule magnetichi per ligà selettivamente i contaminanti, chì sò dopu eliminati da a suluzione da i magneti, è dopu i metalli ligati sò recuperati da u backwashing di u lettu di filtru magneticu. A ferritina hè una proteina multiunitaria multifunzionale altamente cunservata chì si trova in l'organi viventi, chì hà e caratteristiche spiciali di resistenza à l'acidi diluiti (pH <2.0), basi diluite (pH = 12.0), è temperature più altu (invariant à 70 ~ 75 ° C a temperatura di l'acqua). Cù l'approfondimentu di a ricerca di ferritina, un grande prugressu hè statu fattu in u studiu di novi funzioni in vitro cù u spaziu nanu di a so cunchiglia di prutezione. Studi in vitro anu dimustratu chì a ferritina hà a capacità di almacenà ioni di metalli pesanti in vitro. Inoltre, studii precedenti anu focu annantu à u mecanismu di l'almacenamiento di ferru è a liberazione da ferritina utilizendu altri ioni di metalli pesanti cum'è sonde chì cumpetenu cù ioni di ferru. In cuntrastu, studii recenti anu dimustratu chì sta pruprietà di ferritin per catturà ioni di metalli è per esse resistenti à l'inversione pò esse sfruttata per custruisce un reattore di ferritina è l'utilizanu in u campu per u seguimentu cuntinuu di u gradu di contaminazione di l'acqua chì scorri da ioni di metalli pesanti. In cundizioni specifichi in vitro, certi nuclei di metalli, cum'è nuclei FeS, nuclei CdS, nuclei Mn3O4, nuclei di ferru magneticu Fe3O4 è nuclei d'uraniu di materiali radiuattivi, sò stati assemblati cù successu in u spaziu nano di i cunchiglia di ferritina.
- Metudu di cura inerte
L'Università Statale di Pennsylvania è u Laboratoriu Naziunale di Savannah River anu sviluppatu un novu metudu per trasfurmà certi liquidi di scarti radioattivi di pocu livellu in una forma solidificata per un eliminazione sicura. Stu novu prucessu utilizeghja un metudu di coagulazione à bassa temperatura (< 90 ° C) per stabilizzà un liquidu di scarti radioattivi altamente alcalini, à bassa attività, vale à dì per cunvertisce u liquidu di scarti in un corpu solidificatu inerte. I scientisti anu chjamatu u corpu curatu finale una "idroceramica" (una ceramica porosa cotta in bisque). Dicenu chì u corpu solidificatu finali hè assai duru, stabile è longu, è pò riparà radionuclides in a so struttura di zeolite. Stu prucessu di preparazione hè simile à u prucessu di furmazione di rocci in natura.
- Tecnulugia di muru di reazione di percolazione di ferru zero-valente
A barriera reattiva permeable (PRB) hè un metudu emergente in i paesi sviluppati cum'è l'Europa è i Stati Uniti per a rimozione in situ di cumpunenti contaminanti in l'acqua di terra contaminata. I PRB sò generalmente stallati in aquiferi sotterranei, perpendiculari à a direzzione di u flussu di l'acqua sotterranea. Quandu l'acqua di terra contaminata scorri à traversu u muru di reazzione sottu à l'azzione di u so propiu gradiente idraulicu, i contaminanti seranu eliminati da reazzioni fisiche è chimiche cù i materiali di reazzione in u muru, per ottene u scopu di risturazione di a contaminazione.
Questa hè una tecnica di risturazione passiva chì esige pocu mantenimentu è hè pocu prezzu. Cum'è un ramu impurtante di a tecnulugia PRB, a tecnulugia Fe0-PRB hè stata studiata è sviluppata in parechji paesi è in parechji aspetti di u trattamentu di a contaminazione di l'acqua di terra. I risultati incuraghjini sò stati ottenuti in u studiu di u mecanismu di reazzione, a struttura è a stallazione di PRB, è l'studiu di novi materiali attivi. I studiosi di a China anu cuminciatu à studià a tecnulugia di u muru di percolazione attiva rapprisintata da u ferru zero-valente per a remediation (trattamentu) di l'uranium tailings radioactive wastewater, è a ricerca attuale hà ottenutu certi risultati.
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