氡是天然放射性铀钍衰变系列中镭同位素的衰变子体,本身亦具有放射性,它是许多领域应用研究和辐射防护研究的热点。在铀矿开采和水冶过程中,产生了大量的废石和尾矿,其中含有铀、镭等放射性元素,并有高的氡析出率,需要进行治理以降低氡析出等带来的环境影响。本项目重点研究了尾矿中氡析出的时、空分形和混沌特征,氡析出率时间序列的非线性分析表明氡析出为具低维吸引子的混沌动力学过程。尾矿库氡析出率的空间变化的分形和多重分形分析表明为时空混沌特征。研究了尾矿粒度和粒度分形分布对氡析出率的影响,基于反冲理论、材料的分形结构、分形扩散理论建立了氡析出动力学模型。研究了覆盖物粒度分布分形特征对降低氡析出率的影响,建立了基于覆盖物粒度分布分维值和厚度的评价覆盖效果和计算最小覆盖厚度的经验公式。研究了硫酸盐还原菌、硫酸盐还原菌与零价铁协同体系和植物/微生物(榕树叶/活性污泥)协同体系处理铀尾矿库含铀酸性废水的机理和技术基础。研究了一些矿物的三维热释光谱和热释光分析在尾矿环境研究中的应用。本项目的研究对深入了解氡析出与运移的机理有重要理论意义和科学价值,同时对铀尾矿库的治理有较大的实际意义和应用前景。
英文主题词radon; fractal; chaos; uranium tailings; environmental treatment