基于模糊数学理论的某退役铀尾矿库环境质量综合评价

为了对退役铀尾矿库的环境质量进行综合评价,在收集了某退役铀尾矿库连续三年环境监测数据的基础上,通过聚类分析建立铀尾矿库环境质量综合评价的指标体系,并通过模糊综合评判法对其进行了分析,结果表明,2010—2012年铀尾矿库的环境质量逐年有所改善,但总体仍处于较差状态,需进一步加强退役治理.     

铀尾矿库周围地下水运动数值模拟

铀尾矿库中的放射性核素及重金属等有害物质随着渗水进入含水层后,将随地下水的运动而进行迁移。为了研究污染物在地下水中的迁移规律,采用二维稳定流数学模型对铀尾矿库周围地下水流场进行概化,并用Galerkin有限元法对模型进行了求解。将数值模拟的等水位线同实测的等水位线进行对比可以发现,两者拟合较好,将流场模拟的结果作为水质模型的输入参数是比较可靠的。     

某铀尾矿库区夏季大气颗粒物污染特征研究

采集了某铀尾矿库区夏季大气颗粒物（TSP、PM2.5）,检测分析了颗粒物质量浓度及铀、重金属（Pb、Cd、Cu）含量,结果表明：TSP的质量浓度为53.9μg/m3,PM2.5的质量浓度为28.0μg/m3,TSP与PM2.5的质量浓度的相关系数R=0.832 2;TSP中铀的含量为0.078μg/m3,PM2.5中铀的含量为0.025 6μg/m3;TSP中Pb、Cd、Cu的含量分别为0.111 2μg/m3、0.014 9μg/m3、0.179 7μg/m3,PM2.5中Pb、Cd、Cu的含量分别为0.063 9μg/m3、0.007 4μg/m3、0.038 1μg/m3;TSP中重金属含量由高到低的顺序是Cu＞Pb＞Cd,PM2.5中重金属含量由高到低的顺序是Pb＞Cu＞Cd。     

铀尾矿库浅层土壤中核素U的析出及固定试验

试验以湖南某大型铀矿冶尾矿库为研究对象,在开放体系下间歇式的半动态淋滤试验,特别考察了酸雨条件下铀尾矿库浅层土壤核素U的析出机理。通过Fick扩散理论;并运用有限元回归方法分析核素U在不同固定添加剂的固定效果。试验结果显示,铀尾矿库浅层土壤在模拟酸雨条件下析出机理以表面洗脱为主导作用,使用固定添加剂后析出机理以表面溶解为主导作用。以石灰为固定添加剂,铀在第20 d后重新析出;析出液中铀含量随时间增加而不断递增,以石灰和磷酸氢二胺为组合固定添加剂;其固定效果优于石灰单独作用的固定效果;其结果表明铀的析出浓度低于尾矿库中铀浓度的排放限值。     

退役铀尾矿库周边环境的放射性水平调查与分析

为了了解退役铀尾矿库周边的放射性水平,通过对地表氡析出率、γ空气吸收剂量率和丰水期、平水期以及枯水期水中镭和铀的含量进行测量,并与标准限值对比,同时采用单因子指数法对数据进行污染分析。结果表明：铀尾矿库的γ辐射剂量率整体处于规定限值(69.8+174 nGy/h)之下,均值为45.6 nGy/h,所致当地居民人均年有效剂量当量为0.09 mSv;地表氡析出率均值为0.43 Bq/(m².s),低于规定限值的0.74 Bq/(m².s)。说明对该铀尾矿库的空气环境的治理取得了良好的效果。对所测量的30个采水样点,丰水期、平水期以及枯水期水中镭的含量范围分别为0.002~0.525 Bq/L、0.002~0.433 Bq/L和0.004~0.507 Bq/L;铀的含量范围分别为0.905~78.3 μg/L、0.26~78.5 μg/L和1.04~85 μg/L。镭-226的含量未超过我国铀矿冶行业相关管理限值1.11 Bq/L,而铀的含量仅个别测点超过了50 μg/L。通过单因子指数法进行污染分析得出,无论是铀标准指数还是镭-226标准指数,平水期好于丰水期,又好于枯水期。     

铀尾矿库氡析出率多点快速测量方法研究与应用

基于开孔集氡室累积测氡析出率其氡的等效衰变常量近似不变的原理,建立一种铀尾矿库表面氡析出率多点快速测量方法.该方法是将集氡室扣在待测介质表面上,经一定时间再将集氡室与氡析出率测量仪相连,实现取样氡浓度计算得到待测介质表面氡析出率.结果表明,快速测量氡析出率的方法其测量值与南华大学氡析出率标准装置的参考值误差较小,运用多点快速测量氡析出率的方法能够满足广区域的尾矿库表面氡析出率分布规律测量的需要.     

基于云模型的退役铀尾矿库环境质量评价方法

综合考虑退役铀尾矿库环境质量评价过程中模糊性和随机性的特点,引入云模型,建立了基于云模型的退役铀尾矿库环境质量评价方法.选取影响周边环境质量的12项指标,计算各指标隶属于各环境等级的云模型参数,运用正向正态云发生器生成综合云模型,结合权重,得到评价对象的综合确定度,最终根据最大确定度判定环境质量等级.实例和对比分析结果表明,运用云模型评价退役铀尾矿库环境质量是可行的,且计算过程简单明了、易于编程实现,为评价退役铀尾矿库环境质量提供了新的思路和手段.     

铀尾矿库区地下水铀污染研究

通过对铀在地下水中污染迁移规律的分析,探讨了已有地下水污染的数值模拟,筒述一些有效控制铀对地下水污染的方法及其治理措施,旨在为我国铀尾矿库区放射性污染地下水修复提供一定的理论和技术依据.     

铀尾矿库放射性污染无线传感器网络监测改进型加权质心定位算法

针对传统铀尾矿库放射性污染监测定位线路布设成本高、不易扩展等问题,结合带状铀尾矿库坝体环境特点,提出一种改进型加权质心算法(ACA).通过改进权值选择机制,克服了远距离定位误差偏大的缺点,提高了监测定位精度.仿真研究表明:相比极大似然估计法(MLE)加权质心(CA)两种算法,ACA算法平均定位误差分别降低了40.0%和19.5%,最大定位误差分别减少了约1/4和1/6,定位的可靠性和稳定性较高,可满足铀尾矿库放射性污染监测定位要求.     

单向低频振动对铀尾矿库滩面氡析出影响的实验研究

我国地震多发且一般属于低频振动,其对铀尾矿库滩面具有影响。通过自制双向水平振动台氡析出测试装置,制作了φ100 mm×300 mm (250 mm铀尾砂加盖50 mm的红土)分层压实的铀尾矿库模拟滩面模型,分析对比了振动前后铀尾矿库滩面氡析出率变化规律。试验研究表明:在前后方向水平振动(10,20,30 Hz)条件下,滩面氡析出率总体呈现先上升后下降规律,左右水平振动条件下,滩面氡析出率呈现先下降后上升。红土覆盖层覆盖后,氡析出率有所降低。综上所述,低频振动对于铀尾矿库滩面氡析出的影响较大,试验结果可以铀尾矿库退役治理提供一定的理论参考。     

双向低频振动对铀尾矿库滩面覆土层控氡效果影响的试验研究

双向低频振动引起铀尾矿库滩面覆盖层控氡效果劣化是其结构设计中应加以考虑的一项问题。以铀尾砂与本地红土为原材料,制备干燥、自然和饱和三种含水状态下铀尾矿库滩面覆土层试样,基于自制激振组合氡析出试验装置,开展双向低频振动下铀尾矿库滩面覆土层氡析出试验。结果表明,不同含水状态的铀尾矿库滩面覆土层在低频振动条件下,均大致呈现降氡效率随覆土厚度增加而增加的趋势,其中当覆土厚度为5 cm时,降氡效率分别为54.14%、50.32%、60.51%;当激振频率为10 Hz左右时,干燥、自然状态覆土表面氡析出率均达到峰值,分别为0.135 Bq/(m²·s)、0.089 Bq/(m²·s),而饱和状态覆土表面氡析出率在15 Hz的低频振动条件下达到峰值0.118 Bq/(m²·s);双向低频振动对覆土层控氡效果的影响程度表现为:饱和状态>干燥状态>自然状态。     

低频振动下铀尾砂氡析出机理研究

为探究铀尾砂氡析出内在机理,以铀尾砂为研究对象,针对振动频率、振幅、试验温度、试样含水率四个因素,采用控制变量法,以开环的形式进行振动氡析出试验。结果表明:振动作用加剧了铀尾砂氡析出。振动频率加快,铀尾砂愈发疏松、颗粒裂隙增多,加剧氡析出;振幅小于A时,振动作用导致铀尾砂堆松散程度增加,利于氡原子从颗粒间隙中逸出;振幅大于A小于5A时,振动导致铀尾砂颗粒反复摩擦,愈发光滑,促使颗粒间愈发密实,填堵了原有的气流通道,氡析出减弱;振动下温度升高,铀尾砂颗粒内外形成孔隙压、浓度差,氡热运动加剧,致使氡析出加剧;含水率小于15%时,孔隙水增强氡射气成为主导,捕获更多的氡原子,随着含水率增大,氡析出加剧;含水率大于15%时,孔隙水阻碍氡扩散成为主导,抑制氡析出,随着含水率增大,氡析出减弱。     

城市系统灾害恢复力研究综述

近年来,灾害恢复力逐步成为灾害研究和实务工作关注的核心议题。通过对灾害恢复力文献的回顾,对其概念发展进行了较全面的梳理,并概括了灾害恢复力概念中的3个关键共识点,论述了城市系统灾害恢复力的5个特征要素,即社会、经济、制度、基础设施和环境系统恢复力,总结了城市系统灾害恢复力的普遍定量分析方法和具体测度模型,分析了城市系统提升灾害恢复力的有效措施,并在此基础上对灾害恢复力未来研究进行了展望,提出了研究的关键问题和进一步研究的建议。     

尾矿库的危害和安全管理措施

通过简要介绍尾矿库知识,分析尾矿库的重要性并利用实例说明尾矿库发生事故所造成的巨大危害,从尾矿库安全管理机构及职责、尾矿坝的安全管理措施、尾矿排放的安全管理措施和尾矿库防洪的安全管理措施四个方面并结合生产实际,提出具体可行的管理措施。     

铀尾矿酸浸过程中的矿物学性质变化研究

脉石含量高和矿物学性质复杂是导致低品位铀尾矿中的铀难以进一步回收的主要原因,而破坏复杂的脉石矿物结构是提高铀解离的有效途径.本文在详细分析了铀尾矿工艺矿物学性质的基础上,通过研究五种氧化剂(H_2O_2、MnO_2、Fe_2(SO_4)_3、HF、HClO_4)对铀尾矿粒径分布、形貌特征和物相组成的影响,揭示了酸浸过程中氧化剂与脉石矿物之间的作用规律.研究结果表明,H_2O_2可将硅酸铁盐矿物分解而使铀尾矿粒径变小,MnO_2可将硅酸铁盐转化为硅酸锰盐并伴随着硅酸锰盐物相的结晶长大,Fe_2(SO_4)_3对脉石矿物无破坏作用,反而能使脉石颗粒发生絮凝,HClO_4与HF可在脉石矿物表面或内部造成强烈的腐蚀而形成细小的孔洞.     

雨水作用下铀尾矿中主要污染物的释放特征

以广东某铀矿的堆浸尾矿为研究对象,通过静态和动态淋浸实验,研究了雨水作用下铀尾矿中主要污染物的溶出特征和机制.结果表明,尾矿—水作用过程中有大量H+、铀(U)和硫酸根离子(SO42-)等污染物释放,静态淋浸的浸出液p H变化范围为3.3~3.71,U和SO42-的最大浓度分别为124 mg/L、5.28 g/L;动态淋浸的浸出液p H变化范围为3.34~4.08,U和SO42-的最大浓度分别为438.95 mg/L、7.9 g/L.U和SO42-的释放前期迅速,后期较缓慢.尾矿表面吸附的铀酰络合物的溶解是导致U快速释放的主要原因.     

基于灰色关联度和变权理论的地震条件下铀尾矿库群坝安全评价研究

为了解决在极端条件(地震)下尾矿库坝体稳定性的安全评价问题,提出灰色关联度与变权理论相结合的评价模型。以南方某铀尾矿库为例,将10个坝体依据尾矿堆坝坡、抗剪切强度、孔隙度、含水量四个方面进行指标取值;最后,利用灰色关联度与变权理论计算出各坝体稳定性关联度指标并进行排序,结果表明:在南方某铀尾矿库的10个坝中,第一拦水坝(1~#坝)的稳定性最好,初期坝(6~#坝)和战斗坝(5~#坝)的稳定性排在末位。     

铀尾矿粒度分形分布对氡析出影响的初步研究

铀尾矿中氡的析出是备受重视的典型环境问题.本文实验研究了尾矿粒度分形分布对氡析出率的影响.结果表明,尾矿中氡的析出率呈现振荡性变化;在尾矿粒度分布分维值为2.3-2.8内,氡析出率随分维值的增大显著减小,至分维值为2.6时达到极小值,然后随分维值的增大略有增高.反冲作用与He-Rn团簇的形成和尾矿的非均匀性导致了氡析出的振荡变化.分维值增大,小颗粒尾矿含量增高,孔隙度减小,导致了氡析出率随分维值增大而减小.但是,随着分维值的增大,小颗粒增多,由反冲作用引起的氡释放进入孔隙的几率增大,又导致氡析出率随分维值增大而轻微增高.     

铀矿尾渣胶结充填体塌落度影响因素及预测模型

采用生石灰中和后的铀矿尾渣为试验骨料,水泥为胶结剂,试验了不同渣浆质量浓度和灰渣质量比条件下尾渣胶结充填体试件塌落度。利用自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)预测不同渣浆质量浓度和灰渣质量比条件下塌落度。试验结果和模型预测结果表明,在同等条件下,铀矿尾渣胶结充填体的塌落度与渣浆质量浓度和灰渣质量比均成反比;随着渣浆质量浓度变小,铀矿尾渣胶结充填体流动性变大,如果再降低灰渣质量比,铀矿尾渣胶结充填体会出现明显离析现象;铀矿尾渣胶结充填体塌落度ANFIS模型的预测精度较高,结果唯一且可靠;如果不同矿山铀尾渣物理参数相似性较高,则已知的铀矿尾渣胶结充填体塌落度ANFIS模型可以预测该矿山尾渣胶结充填体的塌落度。