Às 13 horas, hora local, em 24 de agosto de 2023, a central nuclear japonesa de Fukushima Daiichi começou a ser destruída no mar da água contaminada pelas matérias nucleares. Esta catástrofe suscitou muitas inquietações em todo o mundo. O embaixador da China no Japão, Wu Jianghao, dirigiu-se a um protesto solene ao governo japonês sobre a rejeição no mar das águas poluídas pela central nuclear de Fukushima; l'Administration générale des douanes da China: Suspensão total das importações de produtos aquáticos japoneses; Primeiro Ministro Sud-Coréen: La Corée du Sud manteve a proibição de importação de produtos aquáticos japoneses de Fukushima.
As águas usadas nucleares, como seu nome é o indicador, são as águas usadas que contêm radioatividade. É necessário, por exemplo, água usada altamente radioativa, produzida em caso de acidentes com fontes nucleares, ou água de refrigeração em contato direto com uma bomba nuclear combustível. Os especialistas afirmam que as águas nucleares usadas não são iguais às águas nucleares usadas. As águas nucleares usadas são ainda mais nocivas, mas contêm 64 tipos de substâncias radioativas nucleares, sem o trítio.
As águas nucleares usadas contêm vários elementos radioativos, como o urânio, o plutônio, o césio, o estrôncio, o iodo e o cobalto. Certos d'entre eux ont une longue demi-vie, como a célula do urânio 238, que é de 4,5 bilhões de anos, e a célula do plutônio 239, que é de 24 000 anos. Esses elementos radioativos representam graves perigos para o corpo humano e o meio ambiente, como o câncer, a teratogênese e a mutagênese. Dependendo das fontes e das circunstâncias, as concentrações e as proporções de diversos elementos radioativos nos efluentes nucleares variam, mais além das normas internacionais e dos limites de segurança.
Se as águas nucleares usadas forem rejeitadas no meio ambiente sem características apropriadas, elas causarão um impacto sério no ecossistema e na saúde humana. As substâncias radioativas podem ser transmitidas pela água, pelo sol, pelo ar, pelas cadeias alimentares, etc., o que traz consigo um aumento das doses de radiação nos organismos, provocando diversas doenças e mutações genéticas. Conseqüentemente, o tratamento e a eliminação de recursos nucleares usados devem respeitar as normas de segurança estritas para evitar todos os vazamentos e acidentes.
As tecnologias de tratamento de águas nucleares usadas atualmente em diferentes países são as seguintes:
- Método de precipitação química
O método de precipitação químico é um método de co-precipitação do agente precipitante e dos vestígios de radionuclídeos nas águas utilizadas. Os hidroxidos, carbonatos, fosfatos e outros compostos de radionuclídeos presentes nas águas usadas são para a maioria dos insolúveis e podem ser eliminados no curso do tratamento. O objetivo do tratamento químico é transferir e concentrar os radionuclídeos presentes nas águas usadas em um pequeno volume de boias, de forma que as águas usadas depositadas contenham pouco resíduo de radioatividade e possam ser satisfatórias nas normas de rejeição.
As vantagens deste método são fracas, pois têm um bom efeito de eliminação de radionuclídeos logarítmicos e sua capacidade de caracterizar os componentes não radioativos e suas concentrações, assim como as águas usadas fluidificadas com uma fluidização considerável. As instalações de tratamento e as tecnologias utilizadas em uma experiência são mais úteis.
Na hora atual, os precipitantes são os mais usados. Para favorecer o processo de coagulação, os adjuvantes de coagulação, como a argila, a sílica ativa e os eletrólitos poliméricos, são adicionados. Para o césio, o rutênio, o iodo e outros núcleos radioativos concentrados que são difíceis de eliminar, precipitantes químicos especiais devem ser utilizados. Por exemplo, o césio pode ser eliminado pela coprécipitação de ferrocianure ferrique e de ferrocianure de cozinha. Algumas pessoas usam xantato de amido insolúvel para tratar águas radioativas usadas contendo metais. O efeito de tratamento é bom, a aplicabilidade é grande e a taxa de eliminação da radioatividade é >90%. É um trocador de íons floculante com excelente desempenho. Como não há nenhum resíduo de enxofre durante o tratamento das águas usadas, é conveniente que o tratamento das águas usadas seja melhor.
- Método de troca de íons
Vários radionuclídeos são ionizados na água, especialmente nas águas radioativas usadas após tratamento por precipitação química. Por causa da eliminação de radionuclídeos em suspensão e coloidais, não há resto de espécies presque ioniques, não a maioria dos cátions. Além disso, os radionuclídeos existentes em pequenas quantidades na água e, convenientemente, são parcialmente tratados por troca de íons. Na ausência de interferência de íons não radioativos, a troca de íons pode funcionar com eficácia durante um longo período. A maior parte das resinas trocadas de cátions tem uma capacidade de eliminação elevada e uma grande capacidade de troca para o estrôncio radioativo. A resina catiônica fenólica pode eliminar eficazmente o césio radioativo, e a resina catiônica microporosa pode não apenas eliminar os cátions radioativos, mas também o zircônio, o nióbio, o cobalto sob a forma de colóides e o rutênio sob a forma de complexos por adsorção. No entanto, este loi apresenta uma falha fatal. Quando o teor de núcleos radioativos ou de íons não radioativos do resíduo líquido é elevado, o resíduo de resina penetra rapidamente e se torna inválido. Habitualmente, a resina utilizada para tratar as águas radioativas utilizadas não é regenerada, de modo que quando esta falha, ela deve ser substituída imediatamente.
O método de troca de íons utiliza uma resina de troca de íons, que é conveniente para líquidos residuais com teor fraco de sal. Quando o teor de sal é elevado, o custo da resina de troca de íons é mais elevado que o nível do processo seletivo. Isso é principalmente devido à fraca seletividade da resina, que apresenta uma forte correlação com o teor de sal.
- Método de adsorção
A adsorção é um método eficaz para eliminar íons de metais pesados da água, usando substâncias sólidas porosas para adsorver e eliminar íons de metais pesados. A tecnologia clássica do método de adsorção é a escolha do adsorvente. Os adsorventes usados atualmente são carvão ativo, zeólita, caulim, bentonita, argila, etc. Comparado com outros adsorventes inorgânicos, o zeólito tem uma maior capacidade de adsorção e um melhor efeito de purificação. A capacidade de purificação do zeólito é 10 vezes superior à célula de outros adsorventes inorgânicos, o que é de fato um agente de tratamento da água muito competitivo. Ele é usado como adsorvente no processo de tratamento da água e também é trocador de íons e agente filtrante.
O carvão ativo tem uma forte capacidade de adsorção e uma taxa de eliminação elevada, mas a eficácia da regeneração do carvão ativo é fraca, e a qualidade da água tratada responde com dificuldade às exigências de reutilização. O preço é elevado e o aplicativo é limitado. Nos últimos anos, diversos materiais adsorventes dotados de uma capacidade de adsorção foram progressivamente até aqui. Estudos pertinentes mostram que a quitosana e seus derivados são bons adsorventes para íons de metais pesados. Após a reticulação, a resina de quitosana pode ser reutilizada mais vezes sem que sua capacidade de adsorção não diminua significativamente. A utilização de sépiolite modificada para tratar as águas usadas contendo metais pesados apresenta uma boa capacidade de adsorção para o Co e o Ag, e o teor de metais altos das águas usadas é inferior à norma global de rejeição de águas usadas.
- Evaporação e concentração
O método de concentração por evaporação apresenta um fator de concentração e um fator de purificação elevados e é usado principalmente para caracterizar águas usadas atualmente e altamente radioativas. O princípio de funcionamento do método de evaporação é o seguinte: as águas radioativas usadas são enviadas ao dispositivo de evaporação e, ao mesmo tempo, o vapor de água é introduzido para evaporar a água no vapor de água, enquanto os radionuclídeos permanecem na água. A água condensada formada durante o processo de evaporação é evacuada ou reutilizada, e o líquido concentrado é solidificado. O método de concentração por evaporação não é adaptado ao tratamento de águas usadas contendo núcleos voláteis e moussant facilmente; ele consome muita energia térmica e custos de exploração elevados; Ao mesmo tempo, as ameaças potenciais dizem que a corrosão, o desgaste e a explosão devem ser levados em conta na concepção e na exploração. Para melhorar a utilização do vapor e reduzir os custos de exploração, o país não perde seus esforços para desenvolver novos evaporadores, como os evaporadores de compressão de vapor, os evaporadores de sofá, os evaporadores sous veja e outros novos evaporadores, que obterão resultados notáveis.
- Tecnologia de separação por membrana
A tecnologia de membrana é um método relativamente eficaz, econômico e confiável para tratar as águas radioativas usadas. A tecnologia de separação por membrana apresenta as seguintes características: boa qualidade dos efluentes, mudança de fase dos materiais e consumo de energia fraco, é para isso que ele se torna o objeto de pesquisa ativa.
As tecnologias de membrana utilizadas para o estrangeiro são: a microfiltração, a ultrafiltração, a nanofiltração , a filtração sobre membrana à base de polímeros solúveis na água, a osmose inversa (RO), a eletrodiálise, a destilação sobre membrana, a troca eletroquímica de íons, a membrana líquida, a separação por membrana de filtração para adsorção de ferrite e membrana de papel para troca de ânions, assim como outros métodos.
A mousse de melamina é um tipo de substrato de filtração orgânico tridimensional estável à camada nanométrica, a cauda dos poros pode atingir 1 nm, a capacidade dos poros 0,297 cm3/g e a taxa de abertura dos poros 98%. Ele pode adsorver e filtrar com eficácia as águas nucleares usadas, mesmo que a maioria dos tipos de adsorventes sejam adicionados.
- Tratamento biológico
Os métodos de tratamento biológico compreendem a fitorremediação e os métodos microbianos. A fitorremédiação é uma nova tecnologia de tratamento in situ que utiliza plantas verdes e seus microrganismos indígenas da rizosfera para trabalhar em conjunto na eliminação de poluentes no meio ambiente.
Após os resultados das pesquisas existentes, os tipos de tecnologias de biorestauração aplicáveis abrangem principalmente a tecnologia de zonas úmidas construídas, a tecnologia de filtração da rizosfera, a tecnologia de extração de plantas, a tecnologia de solidificação de plantas e a tecnologia de evaporação de plantas. Os resultados dos testes mostram que a quase totalidade do urânio presente na massa de água pode ser enriquecida nas áreas das plantas.
O tratamento microbiológico de águas usadas com deficiência radioativa é uma nova tecnologia que começou a ser estudada nos anos 1960. Alguns estudos sobre a eliminação do urânio nas águas radioativas usadas por este método foram mencionados no país e no estrangeiro, mais A maior parte deles é o segundo da etapa da pesquisa experimental.
Com o desenvolvimento da biotecnologia e o estudo aproximado do mecanismo de interação entre os micro-organismos e os métodos, a progressiva obtenção da conclusão de que a utilização de micro-organismos para caracterizar a poluição dos recursos radioativos usados é um método muito prometido. As células microbianas são utilizadas como agentes de tratamento biológico para absorver, enriquecer e recuperar os radionuclídeos, como o urânio em uma solução aquosa, que apresenta uma grande eficácia, um custo frágil e um consumo de energia frágil. Além disso, não é um passo de poluente secundário, o que permite atingir o objetivo de redução dos débitos radioativos e criar condições favoráveis à regeneração ou ao armazenamento geológico de núcleos.
- Método de magneto-moléculas
O Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica (EPRI) dos Estados Unidos apontou o método Mag-Mole-clue para reduzir o número de anos radioativos, como o estrôncio, o césio e o cobalto gerados. O método é baseado em uma proteína chamada ferritina, que é modificado para utilizar moléculas magnéticas para selecionar os contaminantes, que são retirados da solução por desinfetantes, depois os metais liés são recuperados por uma lavagem contra-corrente com filtro magnético. A ferritina é uma proteína multi-unidades multifuncionais altamente conservada que foi encontrada nos organismos vivos e que apresenta características específicas de resistência a ácidos diluídos (pH<2,0), a bases diluídas (pH= 12,0) e a temperaturas elevadas (invariantes). a uma temperatura da água de 70~75°C). Com a aprovação da pesquisa sobre a ferritina, grandes progressos foram realizados no estudo de novas funções in vitro usando o nanoespaço do seu envelope protegido. Estudos in vitro mostraram que a ferritina e a capacidade de armazenar íons de metais pesados in vitro. Além disso, estudos anteriores foram concentrados no mecanismo de armazenamento e liberação de fer pela ferritina, usando outros íons de metais pesados, como sondas que entram em competição com íons de fer. Em seguida, estudos recentes mostram que esta propriedade da ferritina para capturar íons metálicos e resistir à inversão pode ser explorada para construir um reagente de ferritina e utilizá-lo no terreno para vigiar continuamente o grau de contaminação da água corrente pelos íons metálicos senhores. Nas condições específicas in vitro, certos métodos
- Método de duração inerte
A Universidade de Estado da Pensilvânia e o Laboratório Nacional de Savannah River apresentaram um novo método de tratamento de certos líquidos que falham radioativos sob uma forma solidificada em vista de uma eliminação segura. Este novo processo utiliza um método de coagulação em baixa temperatura (< 90°C) para estabilizar os raios radioativos líquidos altamente alcalinos e de atividade fraca, é o que é certo para o transformador em um corpo solidificado inerte. Les scientifiques ont appelé le corps final durci une “hydrocéramique” (une céramique poreuse cuite au four à bisque). Ele afirma que o corpo solidificado final é muito durável, estável e durável, e que pode fixar os radionuclídeos em sua estrutura zeolitica. Este processo de preparação é semelhante ao processo de formação das rochas na natureza.
- Tecnologia de paridade de reação por percolação à base de fer zerovalente
A barreira reativa permeável (PRB) é um método emergente nos países desenvolvidos, como a Europa e os Estados Unidos, para a eliminação in situ de compostos poluentes nas águas subterrâneas poluídas. Les PRB são geralmente instalados nos aquíferos subterrâneos, perpendicularmente ao sentido do toque das águas subterrâneas. Quando as águas subterrâneas poluídas atravessam a parede de reação sob a ação de seu próprio gradiente hidráulico, os poluentes são eliminados pelas reações físicas e químicas com os materiais de reação na parede, de modo a atingir o objetivo de restauração da poluição.
É uma técnica de restauração passiva que requer pouco entretenimento e que é pouco coûteuse. Enquanto ramo importante da tecnologia PRB, a tecnologia Fe0-PRB é objeto de pesquisa e desenvolvimento nos nomes dos países e nos vários aspectos da poluição das águas subterrâneas. Resultados encorajadores foram obtidos no estudo do mecanismo de reação, na estrutura e na instalação do PRB, assim como no estudo de novos materiais ativos. Os queres chineses começaram a estudar a tecnologia de paridade de percolação ativa representada com valor zero para o assassinato (tratamento) de águas radioativas usadas de resíduos de urânio, e a pesquisa atual para obter resultados certos.
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