Am 13:00 amser lleol ar 24 Awst 2023, cychwynnodd gorsaf ynni niwclear Fukushima Daiichi Japan i ollwng dŵr halogedig niwclear i'r môr. Cododd bryder eang yn y byd. Cyflwynodd Llysgennad Tsieina i Japan Wu Jianghao brotest ddifrifol i lywodraeth Japan dros ollwng dŵr llygredig niwclear Fukushima i'r môr; Gweinyddiaeth Tollau Cyffredinol Tsieina: Ataliad llwyr o fewnforio cynhyrchion dyfrol Japaneaidd; Prif Weinidog De Corea: Bydd De Korea yn cynnal y gwaharddiad mewnforio ar gynhyrchion dyfrol Fukushima Japan heb ei newid.
Mae carthffosiaeth niwclear, fel y mae'r enw'n awgrymu, yn garthion sy'n cynnwys ymbelydredd. Megis dŵr gwastraff ymbelydrol iawn a gynhyrchir mewn damweiniau gollyngiadau niwclear, neu ddŵr oeri mewn cysylltiad uniongyrchol â thanwydd niwclear. Dywed arbenigwyr nad yw dŵr gwastraff niwclear yn gyfartal â dŵr gwastraff niwclear. Mae carthion niwclear hyd yn oed yn fwy niweidiol, yn cynnwys 64 math o sylweddau ymbelydrol niwclear gan gynnwys tritiwm.
Mae carthion niwclear yn cynnwys llawer o elfennau ymbelydrol, megis wraniwm, plwtoniwm, caesiwm, strontiwm, ïodin a chobalt. Mae gan rai ohonynt hanner oes hir, megis hanner oes wraniwm-238, sef 4.5 biliwn o flynyddoedd, a hanner oes plwtoniwm-239, sef 24,000 o flynyddoedd. Mae'r elfennau ymbelydrol hyn yn peri peryglon difrifol i'r corff dynol a'r amgylchedd, megis carsinogenigrwydd, teratogenigrwydd a mwtagenedd. Yn dibynnu ar wahanol ffynonellau ac amgylchiadau, mae crynodiadau a chyfrannau'r elfennau ymbelydrol amrywiol mewn elifion niwclear yn amrywio, ond fel arfer yn llawer uwch na safonau rhyngwladol a therfynau diogelwch.
Os caiff carthffosiaeth niwclear ei ollwng i'r amgylchedd heb driniaeth briodol, bydd yn cael effaith ddifrifol ar yr ecosystem ac iechyd pobl. Gellir trosglwyddo sylweddau ymbelydrol trwy ddŵr, pridd, aer, cadwyni bwyd, ac ati, gan arwain at fwy o ddosau ymbelydredd mewn organebau, gan achosi afiechydon amrywiol a threigladau genynnau. Felly, rhaid i driniaeth a gwaredu carthffosiaeth niwclear ddilyn safonau a normau diogelwch llym er mwyn osgoi unrhyw ollyngiadau a damweiniau posibl.
Dyma'r technolegau trin dŵr gwastraff niwclear a ddefnyddir yn gyffredin mewn gwahanol wledydd:
- Dull dyddodiad cemegol
Mae'r dull dyddodiad cemegol yn ddull o coprecipitating yr asiant gwaddodi a'r swm hybrin o radioniwclidau yn y dŵr gwastraff. Mae hydrocsidau, carbonadau, ffosffadau a chyfansoddion eraill o radioniwclidau mewn dŵr gwastraff yn anhydawdd yn bennaf ac felly gellir eu tynnu yn ystod y driniaeth. Pwrpas triniaeth gemegol yw trosglwyddo a chanolbwyntio'r radioniwclidau yn y dŵr gwastraff i gyfaint bach o slwtsh, fel nad oes gan y dŵr gwastraff a adneuwyd lawer o ymbelydredd ar ôl a gall fodloni'r safonau gollwng.
Manteision y dull hwn yw cost isel, effaith tynnu radioniwclidau logarithmig yn dda, a'r gallu i drin cydrannau anymbelydrol a'u crynodiadau a dŵr gwastraff hylifol gyda hylifiad sylweddol. Mae gan y cyfleusterau trin a'r technolegau a ddefnyddir brofiad eithaf aeddfed.
Ar hyn o bryd, gwaddodion fel halwynau haearn, halwynau alwminiwm, ffosffadau, a soda yw'r rhai a ddefnyddir amlaf. Er mwyn hyrwyddo'r broses geulo, ychwanegir cymhorthion ceulo fel clai, silica wedi'i actifadu, ac electrolytau polymer. Ar gyfer caesiwm, ruthenium, ïodin a niwclidau ymbelydrol crynodedig eraill sy'n anodd eu tynnu, dylid defnyddio gwaddodion cemegol arbennig. Er enghraifft, gellir cael gwared ar caesiwm trwy atgyfodiad o ferrocyanide ferric a ferrocyanide copr. Mae rhai pobl yn defnyddio xanthate startsh anhydawdd i drin dŵr gwastraff ymbelydrol sy'n cynnwys metel. Mae'r effaith driniaeth yn dda, mae'r cymhwysedd yn eang, ac mae'r gyfradd tynnu ymbelydrol yn > 90%. Mae'n flocculant cyfnewid ïon gyda pherfformiad rhagorol. Oherwydd nad oes sylffid gweddilliol wrth drin dŵr gwastraff, mae'n fwy addas ar gyfer trin dŵr gwastraff.
- Dull cyfnewid Ion
Mae llawer o radioniwclidau yn cael eu ïoneiddio mewn dŵr, yn enwedig dŵr gwastraff ymbelydrol ar ôl triniaeth dyddodiad cemegol. Oherwydd tynnu radioniwclidau crog a choloidal, mae'r hyn sydd ar ôl bron yn rywogaethau ïonig, y rhan fwyaf ohonynt yn catïonau. Ar ben hynny, mae radioniwclidau yn bodoli mewn symiau bach mewn dŵr, felly maent yn addas iawn ar gyfer triniaeth cyfnewid ïon, ac yn absenoldeb ymyrraeth gan ïonau anymbelydrol, gall cyfnewid ïon weithio'n effeithiol am amser hir. Mae gan y rhan fwyaf o resinau cyfnewid catïo allu symud uchel a gallu cyfnewid mawr ar gyfer strontiwm ymbelydrol. Gall y resin cation ffenolig gael gwared ar cesiwm ymbelydrol yn effeithiol, a gall y resin cation microporous nid yn unig gael gwared ar gatiau ymbelydrol, ond hefyd gael gwared ar zirconium, niobium, cobalt ar ffurf colloidau, a rutheniwm ar ffurf cyfadeiladau trwy arsugniad. Fodd bynnag, mae gan y gyfraith hon wendid angheuol. Pan fydd cynnwys niwclidau ymbelydrol neu ïonau anymbelydrol yn yr hylif gwastraff yn uchel, bydd y gwely resin yn treiddio'n gyflym ac yn dod yn annilys. Fel arfer, nid yw'r resin a ddefnyddir i drin dŵr gwastraff ymbelydrol yn cael ei adfywio, felly unwaith y bydd yn methu, dylid ei ddisodli ar unwaith.
Mae'r dull cyfnewid ïon yn defnyddio resin cyfnewid ïon, sy'n addas ar gyfer hylif gwastraff â chynnwys halen isel. Pan fo'r cynnwys halen yn uchel, mae cost triniaeth â resin cyfnewid ïon yn uwch na chost y broses ddethol. Mae hyn yn bennaf oherwydd detholedd isel y resin sydd â chydberthynas wych â radioniwclidau. Wrth buro dŵr gwastraff ymbelydrol, gall y defnydd o electrodialysis gynyddu effeithlonrwydd defnyddio'r broses cyfnewid ïon.
- Dull arsugniad
Mae arsugniad yn ddull effeithiol o dynnu ïonau metel trwm o ddŵr trwy ddefnyddio sylweddau solet mandyllog i arsugniad a chael gwared ar ïonau metel trwm. Y dechnoleg allweddol o ddull arsugniad yw'r dewis o adsorbent. Mae adsorbents a ddefnyddir yn gyffredin yn garbon wedi'i actifadu, zeolite, kaolin, bentonit, clai, ac ati Yn eu plith, mae zeolite yn rhad, yn ddiogel ac yn hawdd ei gael. O'i gymharu ag adsorbents anorganig eraill, mae gan zeolite fwy o gapasiti arsugniad a gwell effaith puro. Mae gallu puro zeolite 10 gwaith yn uwch na gallu adsorbents anorganig eraill, felly mae'n asiant trin dŵr cystadleuol iawn. Fe'i defnyddir yn aml fel adsorbent mewn prosesau trin dŵr, ac mae hefyd yn gweithredu fel cyfnewidydd ïon ac asiant hidlo.
Mae gan garbon wedi'i actifadu allu arsugniad cryf a chyfradd symud uchel, ond mae effeithlonrwydd adfywio carbon wedi'i actifadu yn isel, ac mae ansawdd dŵr y dŵr wedi'i drin yn anodd bodloni'r gofynion ailddefnyddio. Mae'r pris yn ddrud ac mae'r cais yn gyfyngedig. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae amrywiaeth o ddeunyddiau adsorbent gyda chynhwysedd arsugniad wedi'u datblygu'n raddol. Mae astudiaethau perthnasol wedi dangos bod chitosan a'i ddeilliadau yn arsugnwyr da ar gyfer ïonau metel trwm. Ar ôl croesgysylltu, gellir ailddefnyddio resin chitosan lawer gwaith heb leihau'r gallu arsugniad yn sylweddol. Mae gan ddefnyddio sepiolite wedi'i addasu i drin dŵr gwastraff metel trwm allu arsugniad da ar gyfer Co ac Ag, ac mae'r cynnwys metel trwm yn y dŵr gwastraff wedi'i drin yn sylweddol is na'r safon rhyddhau carthffosiaeth gynhwysfawr.
- Anweddiad a chanolbwyntio
Mae gan y dull crynodiad anweddol ffactor crynodiad uchel a ffactor puro, ac fe'i defnyddir yn bennaf i drin dŵr gwastraff ymbelydrol lefel ganolig ac uchel. Egwyddor weithredol y dull anweddu yw: anfonir y dŵr gwastraff ymbelydrol i'r ddyfais anweddu, ac ar yr un pryd, cyflwynir y stêm gwresogi i anweddu'r dŵr i anwedd dŵr, tra bod y radioniwclidau yn aros yn y dŵr. Mae'r dŵr cyddwys a ffurfiwyd yn ystod y broses anweddu yn cael ei ollwng neu ei ailddefnyddio, ac mae'r hylif crynodedig yn cael ei gadarnhau ymhellach. Nid yw'r dull crynodiad anweddiad yn addas ar gyfer trin dŵr gwastraff sy'n cynnwys niwclidau anweddol ac ewyn yn hawdd; mae'n defnyddio llawer o ynni gwres ac mae ganddo gostau gweithredu uchel; ar yr un pryd, rhaid ystyried bygythiadau posibl megis cyrydiad, graddio a ffrwydrad yn ystod dylunio a gweithredu. Er mwyn gwella'r defnydd o stêm a lleihau costau gweithredu, nid yw gwledydd wedi bod yn arbed unrhyw ymdrech wrth ddatblygu anweddyddion newydd, megis anweddyddion cywasgu anwedd, anweddyddion ffilm tenau, anweddyddion gwactod ac anweddyddion newydd eraill wedi cyflawni canlyniadau rhyfeddol.
- Technoleg gwahanu bilen
Mae technoleg bilen yn ddull cymharol effeithlon, darbodus a dibynadwy ar gyfer trin dŵr gwastraff ymbelydrol. Oherwydd bod gan dechnoleg gwahanu bilen nodweddion ansawdd elifiant da, dim newid cam mewn deunyddiau, a defnydd isel o ynni, ymchwiliwyd yn weithredol i dechnoleg bilen.
Technoleg bilen a ddefnyddir dramor yw: microhidlo, uwchhidlo, nanohidlo , hidlo polymer hydawdd mewn dŵr – hidlo bilen, osmosis gwrthdro (RO), electrodialysis, distyllu bilen, cyfnewid ïonau electrocemegol, pilen hylif, gwahanu pilen hidlo amsugno ferrite a philen bapur cyfnewid anionau a dulliau eraill.
Ewyn melamin, math o swbstrad hidlo organig net tri dimensiwn sefydlog nanoscale, ei faint mandwll hyd at 1nm, gallu mandwll hyd at 0.297cc/g, cyfradd agor mandwll hyd at 98%. Gall gyflawni arsugniad a hidlo carthffosiaeth niwclear yn effeithlon, hyd yn oed ychwanegu'r rhan fwyaf o fathau o adsorbents.
- Triniaeth fiolegol
Mae dulliau triniaeth fiolegol yn cynnwys ffytoremediation a dulliau microbaidd. Mae ffytoremediation yn cyfeirio at dechnoleg trin in-situ newydd sy'n defnyddio planhigion gwyrdd a'u micro-organebau cynhenid rhizosffer i gydweithio i gael gwared ar lygryddion yn yr amgylchedd.
O'r canlyniadau ymchwil presennol, mae'r mathau cymwys o dechnolegau bioadfer yn bennaf yn cynnwys technoleg gwlyptir adeiledig, technoleg hidlo rhizosffer, technoleg echdynnu planhigion, technoleg solidification planhigion, a thechnoleg anweddu planhigion. Mae canlyniadau'r profion yn dangos y gellir cyfoethogi bron yr holl wraniwm yn y corff dŵr yng ngwreiddiau planhigion.
Mae triniaeth ficrobiolegol dŵr gwastraff ymbelydrol isel yn dechnoleg newydd y dechreuwyd ei hastudio yn y 1960au. Bu rhai astudiaethau ar ddileu wraniwm mewn dŵr gwastraff ymbelydrol trwy'r dull hwn gartref a thramor, ond mae'r rhan fwyaf ohonynt yn y cam ymchwil arbrofol ar hyn o bryd.
Gyda datblygiad biotechnoleg a'r astudiaeth fanwl o'r mecanwaith rhyngweithio rhwng micro-organebau a metelau, sylweddolodd pobl yn raddol fod defnyddio micro-organebau i drin llygredd dŵr gwastraff ymbelydrol yn ddull addawol iawn. Defnyddir celloedd microbaidd fel cyfryngau triniaeth fiolegol i amsugno, cyfoethogi ac adennill radioniwclidau fel wraniwm mewn hydoddiant dyfrllyd, sydd ag effeithlonrwydd uchel, cost isel a defnydd isel o ynni. Ar ben hynny, nid oes unrhyw lygrydd eilaidd, a all gyflawni nod lleihau gwastraff ymbelydrol a chreu amodau ffafriol ar gyfer adfywio neu waredu daearegol o niwclidau.
- Dull magneto-moleciwl
Mae Sefydliad Ymchwil Pŵer Trydan yr Unol Daleithiau (EPRI) wedi datblygu'r dull Mag-Mole-clue ar gyfer lleihau nifer y gwastraff ymbelydrol megis strontiwm, caesiwm a chobalt a gynhyrchir. Mae'r dull yn seiliedig ar brotein o'r enw ferritin, sy'n cael ei addasu i ddefnyddio moleciwlau magnetig i rwymo halogion yn ddetholus, sydd wedyn yn cael eu tynnu o'r hydoddiant gan fagnetau, ac yna mae'r metelau rhwymedig yn cael eu hadennill trwy olchi'r gwely hidlo magnetig. Mae ferritin yn brotein aml-uned amlswyddogaethol sydd wedi'i gadw'n helaeth a geir yn gyffredin mewn organebau byw, sydd â nodweddion arbennig ymwrthedd i asidau gwanedig (pH <2.0), basau gwanedig (pH = 12.0), a thymheredd uwch (amrywiad i dymheredd dŵr 70 ~ 75 ° C). Gyda dyfnhau ymchwil ferritin, mae cynnydd mawr wedi'i wneud wrth astudio swyddogaethau newydd in vitro gan ddefnyddio gofod nano ei gragen protein. Mae astudiaethau in vitro wedi dangos bod gan ferritin y gallu i storio ïonau metel trwm in vitro. Yn ogystal, mae astudiaethau blaenorol wedi canolbwyntio ar fecanwaith storio haearn a rhyddhau o ferritin gan ddefnyddio ïonau metel trwm eraill fel chwilwyr sy'n cystadlu ag ïonau haearn. Mewn cyferbyniad, mae astudiaethau diweddar wedi dangos y gellir manteisio ar yr eiddo hwn o ferritin i ddal ïonau metel ac i wrthsefyll gwrthdroad i adeiladu adweithydd ferritin a'i ddefnyddio yn y maes i fonitro'n barhaus faint o halogiad dŵr sy'n llifo gan ïonau metel trwm. O dan amodau penodol in vitro, mae rhai cnewyllyn metel, megis niwclysau FeS, niwclysau CdS, niwclysau Mn3O4, niwclysau haearn magnetig Fe3O4 a niwclysau wraniwm o ddeunyddiau ymbelydrol, wedi'u cydosod yn llwyddiannus i ofod nano y cregyn protein ferritin.
- Dull halltu anadweithiol
Mae Prifysgol Talaith Pennsylvania a Labordy Cenedlaethol Savannah River wedi datblygu dull newydd ar gyfer prosesu rhai hylifau gwastraff ymbelydrol lefel isel yn ffurf solid i'w waredu'n ddiogel. Mae'r broses newydd hon yn defnyddio dull ceulo tymheredd isel (< 90 ° C) i sefydlogi hylif gwastraff ymbelydrol hynod alcalïaidd, gweithgaredd isel, hynny yw, i drosi'r hylif gwastraff yn gorff solet anadweithiol. Galwodd y gwyddonwyr y corff wedi'i halltu terfynol yn “hydro seramig” (cerameg mandyllog wedi'i danio â bisg). Maen nhw'n dweud bod y corff solidified terfynol yn galed iawn, yn sefydlog ac yn hirhoedlog, a gall drwsio radioniwclidau yn ei strwythur zeolit. Mae'r broses baratoi hon yn debyg i'r broses ffurfio creigiau mewn natur.
- Technoleg wal adwaith trylifiad haearn sero-falent
Mae'r rhwystr adweithiol athraidd (PRB) yn ddull sy'n dod i'r amlwg mewn gwledydd datblygedig fel Ewrop a'r Unol Daleithiau ar gyfer cael gwared ar gydrannau llygryddion mewn dŵr daear llygredig yn y fan a'r lle. Yn gyffredinol, gosodir PRBs mewn dyfrhaenau tanddaearol, yn berpendicwlar i gyfeiriad llif dŵr daear. Pan fydd y dŵr daear llygredig yn llifo trwy'r wal adwaith o dan weithred ei raddiant hydrolig ei hun, bydd y llygryddion yn cael eu tynnu gan adweithiau ffisegol a chemegol gyda'r deunyddiau adwaith yn y wal, er mwyn cyflawni pwrpas adfer llygredd.
Mae hon yn dechneg adfer goddefol sydd angen ychydig o waith cynnal a chadw ac mae'n rhad. Fel cangen bwysig o dechnoleg PRB, mae technoleg Fe0-PRB wedi'i hymchwilio a'i datblygu mewn llawer o wledydd ac mewn sawl agwedd ar drin llygredd dŵr daear. Cafwyd canlyniadau calonogol wrth astudio'r mecanwaith adwaith, strwythur a gosod PRBs, ac astudio deunyddiau gweithredol newydd. Mae ysgolheigion Tsieina wedi dechrau astudio'r dechnoleg wal trylifiad gweithredol a gynrychiolir gan haearn sero-falent ar gyfer adfer (trin) sorod wraniwm dŵr gwastraff ymbelydrol, ac mae'r ymchwil gyfredol wedi cyflawni canlyniadau penodol.
Am ragor o wybodaeth am gynhyrchion nanohidlo ewyn melamin SINOYQX, cysylltwch â ni yn [email protected] neu anfonwch neges law at ni: +86-28-8411-1861.
Mae rhai lluniau a thestunau yn cael eu hatgynhyrchu o'r Rhyngrwyd, ac mae'r hawlfraint yn eiddo i'r awdur gwreiddiol. Os oes unrhyw dor-rheol, cysylltwch â ni i ddileu.