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题名砂岩铀矿孔隙尺度铀污染微生物修复过程模拟
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作者
扶海鹰
连檬
张辉
马建洪
贺桂成
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机构
南华大学资源环境与安全工程学院
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出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期171-178,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2902104)
国家自然科学基金项目(12105139,51974163,52274127,12105138)。
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文摘
地浸开采砂岩铀矿造成的地下水铀污染通常可采用微生物原位还原固定的方法进行修复。关于铀污染微生物修复的试验研究较多,但采用数值模拟方法进行孔隙尺度建模的研究则较少。针对砂岩铀矿中铀污染微生物原位固定修复模拟,建立多孔介质孔隙尺度模拟的二维概念模型;通过注液孔将功能微生物和碳源注入多孔介质中,微生物在碳源刺激下生长繁殖,其生长代谢过程可将溶液中的U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ)而固定,同时考虑地下水中溶解O_(2)和NO_(3)^(-)等具有氧化性的物质对U(Ⅳ)的再氧化作用;建立以上过程的数学模型,并采用LBM(Lattice Boltzmann Method)方法实现模型的耦合模拟;模拟研究多孔介质渗透率和迂曲度、注液速度、微生物浓度等因素对铀污染迁移范围及修复效果的影响。结果表明:建立的模型可模拟砂岩铀矿孔隙尺度中铀污染微生物修复及再氧化释放过程,增大渗透率、注液速度及微生物浓度可以加快铀污染修复,而地下水中溶解的O_(2)和NO_(3)^(-)会影响修复效果的长期有效性。研究可为发展地浸采铀退役治理过程中铀污染微生物修复理论和数值模拟方法提供参考,并可提供一种新方法来评估和预测微生物修复技术对地下水铀污染的有效性。
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关键词
地浸采铀
铀污染
微生物原位修复
数值模拟
LBM
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Keywords
in⁃situ uranium leaching
uranium contamination
microbial in⁃situ remediation
numerical simulation
Lattice Boltzmann Method
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分类号
TD862
[矿业工程—金属矿开采]
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