下载文档原格式
第42卷第6期2020年12月Vol.42No.6Dec<2020核化学与放射化学Journal of Nuclear and Radiochemistry镅锔分离研究进展朱礼洋X李晓敏12,杨素亮X张生栋1!"1•中国原子能科学研究院放射化学研究所&匕京102413；2.兰州大学核科学与技术学院，甘肃兰州730000摘要：乏燃料后处理产生的高放废液中Am和Cm是长期释热的主要来源，将它们分离出来并进一步进行分离和处置，对高放废物的长期安全处理处置具有重要意义。
另外，超钚元素生产涉及Am和Cm材料的获取以及辐照后靶件中Am和Cm的化学分离。
因此Am.Cm的分离一直是锕系元素化学与材料研究的重要领域之一。
但是Am.Cm之间的分离相当困难，水溶液中Am.Cm基本均以正三价离子形式存在，化学性质非常相似。
早期的离子交换法分离因子低，近年来主要研究将Am(.)氧化到高价态实现分离，或通过Am.Cm 与配体的亲和力差异、不同配体组合产生“推拉效应”以提高分离因子。
本文综述了相关研究现状，概述了主要流程研发情况,并展望了该领域的研究趋势。
关键词：Am(IH)；Cm(IH);氧化；络合；分离因子中图分类号:O615.11文献标志码:A文章编号：0253-9950(2020)06-0465-13doi：10.7538/hhx.2020.YX.2020103Research Progress on Separation of Americium and CuriumZHU Li-yang1&LI Xiao-min1&2&YANG Su-liang1&ZHANG Sheng-dong1&"1<ChinaInstituteofAtomicEnergy&P<O<Box275(126)&Beijing102413&China!2<Co l ege of Nuclear Science and Technology&Lanzhou University&Lanzhou730000&ChinaAbstract:The minor actinides Am and Cm are the main heat contributor to the long-term storage of high-level liquid waste.Separating them together or only Am from the liquid was9ecangrea9lyreduce9hefinaldisposalvolume.During9heproduc9ionof9rans-plu9onium elemen9s&9he prepara ion of Am and Cm and9he chemical separa9ion of Am and Cm af9er irradiation are also involved.Therefore,the separation of Am and Cm is one of the important research areas of actinides chemistry and materials.But mutual separation of Am and Cm is difficult,due to their similar chemical properties&which mainly maintained as trivalent ions in aqueous solution.Recently,researches have been focused on oxidizing Am(.)to a higher valence state,or,utilizing“push-pull effect"to increase the separation factor by the di f eren9a f ini9ybe9ween AmandCm wi9hligands.Curren9researchs9a9uson AmandCm separa9ion&as we l as we l-developed processes is reviewed&and9hen9he fu9ure research prospec9sarean9icipa9ed.Key words：Am(.)；Cm(.)；oxidation；complexation；separation factor收稿日期：2020-10-26；修订日期：2020-11-20作者简介：朱礼洋（1983—），男，安徽合肥人，博士，副研究员，从事核化学与放射化学研究，E-mail：zhuly@"通信联系人：张生栋（1966—），男，甘肃白银人，博士，研究员，从事核化学与放射化学研究，E-mail：zhangsd0000@466核化学与放射化学第42卷镅(Am)和锔(Cm)有着特殊的用途。
废啤酒酵母对水中Cu2+的生物吸附∗李小娜,戴友芝，吴金钢，王海阳（湘潭大学环境工程系，湖南湘潭 411105）摘要：生物吸附法是一种以生物细胞(以微生物为主)或生物材料为吸附剂来处理重金属的新兴技术。
实验采用废啤酒酵母为吸附剂，考察其对水中Cu2+的生物吸附效果。
实验结果表明：废啤酒酵母生物吸附含Cu2+废水是一个快速吸附的过程，吸附反应在5~30 min基本达到吸附平衡；在偏酸性条件下有利于生物吸附，当pH=4~6时，吸附量达到最大；在一定范围内，对Cu2+的去除率随着废啤酒酵母投加量和Cu2+初始浓度的增加而升高至90%左右；吸附等温曲线符合Langmuir模型。
用废啤酒酵母吸附处理Cu2+工艺简单，成本低廉，吸附量大，处理效果好，具有良好的应用前景。
关键词：废啤酒酵母；废水处理；Cu2+；吸附Adsorption of Cu（Ⅱ）from Aqueous Solution by waste beeryeastLi xiaona，Dai youzhi，Wu jingang，Wang haiyang(Environmental Engineering of XiangTan University,HuNan XiangTan , 411105)Abstract: Adsorption is an effective method of treating heavy metals from Aqueous Solution. A common adsorbent such as activated carbon which can adsorpt mutiple heavy metals simultaneously. Because of it’s high operating costs, difficulty in disposing of waste activated carbon, research and find out an new adsorbent becoming a new treatment approach.Biosorption is a emerging technology which uses biological cell (microbial-based) or biological materials as sorbent to deal with heavy metal. Waste beer yeast which is generated during production is cheap and easy to get. It is rich in functional groups and has a large specific surface area. Biosorption effects of copper ion by waste biomass of beer yeast were studied experimentally. The results show that: the biosorption of waste beer yeast reached equilibrium in 5 ~ 30 min; the optimum conditions are an initial pH of 4-6 in acidic conditions; in a certain range, the removal efficiency of Cu2+ increased to 90% with the enhancement of the waste beer yeast or the initial concentration of copper ion; the Langmuir model can describe the copper ion equilibrium data well.The theoretical maximum adsorption is 8.1085mg/g using waste beer yeast as adsorbent to adsorb Cu（Ⅱ）from Aqueous Solution in the case of pH is 5.5, dosage of the waste beer yeast is 10 g /L.Thus waste beer yeast can be used to remove copper ions from aqueous solutions for it’s simple, low cost and good effect.∗基金项目：清水塘工业区入江废水中重金属减排和综合整治技术（2009ZX07212-001-03）。
磁性碳纳米管对水中罗红霉素的吸附特性研究曹慧;詹健;刘振中【摘要】碳纳米管是各方面性能优异的新型纳米材料,其吸附性能优于活性炭.采用化学共沉淀方法制备磁性MWCNTs.利用红外光谱和Zeta电位对磁性MWCNTs 和MWCNTs进行表征分析.吸附实验探讨pH值、温度等因素对磁性MWCNTs 吸附罗红霉素的影响,采用准一、二级动力学模型和Freundlich、Langmuir等温线方程拟合曲线,分析吸附质可能的吸附机理.结果表明:磁性MWCNTs对罗红霉素最佳吸附pH值为1,罗红霉素的最大吸附量为39.6 mg/g.用准一、二级动力学模型和Langmuir等温线方程能较好地拟合罗红霉素吸附过程,相关系数均在0.95以上.标准吸附焓变△Ho为9.284 kJ/mol,吸附自由能变△G在-60.812 ～-58.640 kJ/mol之间,△S＞0,吸附是自发的吸热过程.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)016【总页数】6页(P232-237)【关键词】磁性多壁碳纳米管;抗生素;吸附性能;吸附动力学;吸附热力学【作者】曹慧;詹健;刘振中【作者单位】南昌大学建筑工程学院,南昌330031;南昌大学建筑工程学院,南昌330031;南昌大学建筑工程学院,南昌330031【正文语种】中文【中图分类】X52目前抗生素广泛应用于人类疾病治疗、畜牧和水产品防治中。
随着社会经济及医疗发展，人类和畜牧业对抗生素需求量与日俱增，然而大部分抗生素不能被人体和动物所吸收，以原态形式随着尿液和粪便排出体外，最终流入水体。
虽然水体中抗生素浓度为痕量，但其不断地流入水体中，会造成水中病菌抗药性及形成“假”持久性环境污染物，势必会造成环境污染和潜在人类健康威胁[1]。
罗红霉素因其使用范围广、产量大、半衰期长而常在水体中被检测出来。
罗红霉素在德国地下水及污水厂出厂水中频繁检测出来，数量级别达微克级别[2]。
浙江省嘉兴市2024高三冲刺（高考物理）统编版真题(备考卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题关于热辐射，下列说法正确的是（ ）A．只有高温物体才辐射电磁波B．物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射D．黑体不能完全吸收入射的各种波长的电磁波第(2)题“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。
如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。
卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。
已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）A．B．C．D．第(3)题用“中子活化”技术分析某样品的成分，中子轰击样品中的产生和另一种粒子X，则X是（ ）A．质子B．粒子C．粒子D．正电子第(4)题医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。
示踪剂常利用同位素作示踪原子标记，其半衰期仅有20min。
可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击，获得，下列说法正确的是（ ）A．用高速质子轰击，生成的同时释放出中子B．用高速质子轰击，生成的同时释放出β粒子C．储存环境温度升高，其半衰期将减小D．质量为8g的经过40min后，剩余的质量为2g第(5)题如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。
导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。
下列说法正确的是（）A．当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tanθ与电流I成正比D．sinθ与电流I成正比第(6)题下列有关近代物理的说法正确的是（ ）A．普朗克最先提出能量量子化B．结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．原子核的衰变过程不遵循动量守恒定律D．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不变的第(7)题一单摆做简谐振动，在偏角减小的过程中，摆球的（ ）A．速度减小B．回复力减小C．位移增大D．机械能增大第(8)题如图所示，B球在地面上，A球与B球用弹簧Q连接、A球与天花板用弹簧P连接，A、B球的球心及两弹簧轴线在同一竖直线上，P的弹力是Q的弹力的2倍，A、B两球的质量均为0.5kg，重力加速度大小为，则下列判断正确的是（ ）A．两弹簧可能都处于压缩状态B．可能P弹簧压缩，Q弹簧拉伸C．B球对地面的压力不可能为零D．P弹簧对天花板的作用力可能为二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。
硅中硼元素的室温扩散与吸杂现象研究谢兮兮导师：秦国刚2015.6Diffusion and Gettering of B Elements in Si at Room TemperatureByXixi XieDirected ByProf.Guogang QinSchool of Physics,Peking UniversityJun.2015摘要半导体材料是制造电子设备不可或缺的材料，在当下的信息化社会里占据尤为重要的地位。
半导体中掺入微量的杂质元素，就会对半导体的物理和化学性质产生决定性影响。
硼元素是半导体中的重要受主杂质，在硅中主要以代位形式存在。
传统改变掺杂在硅中硼的方法是，在高温下通过提高代位硼扩散系数来实现。
本文探讨在室温的条件下，使用高密度等离子体刻蚀机处理硅样品，以实现硼的快速扩散和吸杂，并尝试提出解释的吸杂机制。
关键词：半导体硼元素扩散室温吸杂AbstractSemiconnductor material is fundamental for manufacturing electronic equipment and the development of the information society.The impurity elements which are adulterated in Silicon have an important impact on the physical and chemical properties of semiconductor material.The most common acceptor impurity element, Boron,exists in the form of substitutional impurity.The traditional method of altering Boron element in Silicon is to reach a high temperature.The article will focus on how to alter the Boron element at room temperature with ICP,and give a proper explanation.Keywords:seimiconductor,diffusion of Boron,gettering at room temperature目录第一章引言 (1)第二章硅中浅能级杂质和实验相关设备原理介绍 (2)2.1浅能级杂质的存在方式与基本属性 (2)2.2硅中B、P、As等杂质的扩散与高温吸杂 (4)2.2.1杂质扩散 (4)2.2.2高温吸杂 (6)2.3高密度等离子体刻蚀机运行原理与离子注入简介 (7)2.3.1高密度等离子体刻蚀机 (7)2.3.2离子注入 (8)第三章ICP刻蚀下硅中硼的室温扩散与吸杂机制 (11)3.1实验方法 (11)3.2实验数据与结论 (11)3.3讨论与机制猜测 (14)第四章结论与展望 (20)第一章引言自然界分导体、绝缘体和半导体三类。
第14卷第4期2023年8月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.4Aug. 2023拜耳循环母液中钒的选择性吸附性能及机理王泽玮1a ，1b ， 张伟光*1a ，1b ， 梁新星2， 刘远1a ，1b ， 喻亮1a ，1b，曹雪娇1a ，1b， 蔡震雷3， 胡磊4（1. 桂林理工大学，a. 材料科学与工程学院；b. 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西 桂林 541004；2. 北方矿业有限责任公司，北京 100053；3. 武汉科技大学国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室，武汉 430081；4. 矿冶科技集团有限公司，北京 100160）摘要：通过对阴离子交换树脂筛选，选择树脂D201对拜耳循环母液中钒的选择性吸附性能及机理进行研究。
在树脂D201用量为3 g/L 、搅拌速率为550 r/min 、温度为30 ℃、吸附时间为30 min 条件下，树脂D201的吸附率达到29.48%，吸附容量为11.5 mg/g 。
吸附动力学和吸附等温线结果表明，吸附过程符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Freundlich 等温线模型。
对比分析空白树脂和负载树脂的红外光谱，结果表明，树脂D201可以从拜耳循环母液中选择性吸附钒。
关键词：钒；树脂D201；动力学；吸附等温线；拜耳循环母液中图分类号：TF843 文献标志码：ASelective adsorption performance and mechanism of vanadium in Bayer recirculating mother liquorWANG Zewei 1a, 1b , ZHANG Weiguang *1a, 1b , LIANG Xinxing 2, LIU Yuan 1a, 1b , YU Liang 1a, 1b ,CAO Xuejiao 1a, 1b , CAI Zhenlei 3, HU Lei 4（1a. School of Materials Science and Engineering ；1b. Key Laboratory of Nonferrous Metals and Materials Processing New Technology ， Ministry of Education ， Guilin University of Technology ， Guilin 541004， Guangxi ， China ； 2. North Mining Limited ， Beijing 100053，China ； 3. National Key Laboratory of Mineral and Metallurgical Resource Utilization and Pollution Control for Environmental Protection ，Wuhan University of Science and Technology ， Wuhan 430081， China ； 4. BGRIMM Technology Group ， Beijing 100160， China ）Abstract: By screening anion exchange resins ， this paper selected resin D201 to study the selective adsorption performance and mechanism of vanadium in Bayer recirculating mother liquor. Under the conditions of a resin D201 dosage of 3 g/L ， stirring rate of 550 r/min ， temperature of 30 ℃， and adsorption time of 30 min ， the adsorption rate of resin D201 reached 29.48%， and the adsorption capacity was 11.5 mg/g. The adsorption kinetics and adsorption isotherm results showed that the adsorption process conformed to the pseudosecond-order kinetic model ， and the adsorption isotherm conformed to the Freundlich isotherm model. Infrared spectroscopy comparative analysis of blank resin and loaded resin showed that resin D201 could selectively adsorb vanadium收稿日期：2022-09-07；修回日期：2023-05-02基金项目：国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室开发基金课题资助项目（HB202105）；广西科技基地和人才专项项目（桂科AD22035105）；广西科技计划项目（桂科AA22068078，桂科AA22068077）通信作者：张伟光（1984— ），博士，副教授，主要从事湿法冶金，有色金属冶炼过程的环境保护的研究工作。
第44卷第1期(总第259期)辐射防护通讯2024年2月•综㊀㊀述•镅元素生物毒性研究进展闫俏1,孟凡峰2(1.南昌大学化学化工学院,南昌330000;2.福建福清核电有限公司,福州350300)摘㊀要:为了解镅元素对人体和环境的影响,查阅了国内外关于镅元素的文献与数据库,对镅元素的理化性质㊁暴露途径㊁作用机制和毒性进行了归纳,介绍了部分镅污染事故案例中观察到的人体代谢数据和规律,总结了关于镅的生物效应㊁毒理学和治疗的进展㊂镅以释放α射线为主,虽然穿透力弱,但内污染毒性大㊂人吸入或摄入环境㊁饮水和实物的镅元素,会经过肺㊁胃肠道或皮肤进入血液,迁移至人体多个器官组织,在肝脏和骨骼中沉积多,对人体造血系统㊁肺㊁肝脏㊁骨骼㊁生殖系统等造成损伤,具有强致癌效应㊂鉴于镅等锕系元素对人体的毒性大,对环境的影响时间长,应对环境㊁饮水和食品加强放射性的检测与监管,预防镅元素在环境中危害,使之在能源㊁医学㊁工业等领域发挥积极的作用㊂关键词:镅;锕系元素;生物效应;综合毒性中图分类号:R818.73;X591文献标识码:A文章编号:1004-6356(2024)01-0006-061㊀研究背景1.1㊀镅元素简介镅元素原子序数为95,符号Am,CAS编号7440-35-9,主要通过中子轰击钚产生的,核反应堆㊁核爆炸也可以产生㊂没有自然存在的稳定的同位素,共发现质量数从232到247的17种同位素,都具有放射性,以镅241Am和243Am为主㊂物理性质:银白色具有金属光泽,在暗处能发光,但不稳定㊂原子核会自发放出α㊁β㊁γ射线或发生电子衰变㊁电子俘获等其它衰变方式㊂241Am 放射性以α射线为主,伴随有γ射线㊁低能X射线和EC电子俘获衰变[1-3]㊂化学性质:镅单质常温下能与沸水㊁水蒸气和酸反应,不与碱反应,可与大多数非金属反应,金属性强,具有较强的还原性㊂镅具有+2㊁+3㊁+4㊁+5㊁+6价态,有多种化合物,镅或镅的氧化物溶于酸可形成镅的盐溶液,AmOH3㊁AmOH4或卤化镅溶液或胶体,在溶液中存在Am3+㊁Am4+㊁AmO2+, AmO22+等多种离子㊂镅可与碳酸盐㊁醋酸盐㊁乳酸盐㊁EDTA㊁TDEA等形成络合物㊂镅离子进入血液后,可与血浆蛋白㊁铁蛋白㊁骨蛋白或氨基酸快速结合形成络合物[4]㊂锕系元素的价电子充填在7s,6d,5f轨道上,镅元素与其他锕系元素化学性质相近,但与其他的锕系元素具有不同的稳定氧化态,化学性质存在差异㊂锕系元素都具有放射性,高能量射线与物质相互作用,化学性质多样化,虽然镧系元素的生物毒性几乎完全相同[5],但锕系元素生物效应却不同,镅元素的生物效应与其他锕系元素相近,却存在一定的差异㊂表1列出了镅的主要理化性质㊂1.2㊀镅元素的用途㊀㊀241Am用于电离烟雾探测器㊁测厚仪或核子湿度密度仪;在化学分析中引发X射线荧光用于同位素X荧光仪;在医学诊断中用作骨矿物质分析仪,或用于照射甲状腺成像;在癌症治疗中也可作为抗肿瘤药物[6]㊂可与铍连用作为中子源,用于测量水土壤密度或工业流程中的含量;可用于采矿以及石油和天然气测井;可作为核反应堆和㊀收稿日期:2023-07-22作者简介:闫俏(1987 ),女,2010年本科毕业于兰州大学化学专业,现为南昌大学化学专业硕士研究生,研究方向为环境监测仪器,副高级工程师㊂E-mail:348584405@㊀㊀㊀表1㊀镅元素主要性质元素性质参数相对原子量243.061380单质常温下状态固体延展性好磁性无密度13.671g/cm-3熔点1173ħ沸点2067ħ电子构型[Rn]5f77s2原子半径 2.44Å第一电离能576.384kJ/mol共价键 1.73Å半衰期432a(241Am),7370a(243Am)加速器中的靶材料来合成锔元素和锎-252;可作为α源用于消除静电㊂241Am的单质或氧化物在石油化工㊁工业勘探㊁医疗等领域应用广泛,商业价值高,价格是黄金的几十倍;243Am目前没有广泛的商业用途㊂1.3㊀镅元素的主要存在形式环境中检测到的241Am主要以三价氧化态微尘的形式存在于大气㊁水㊁土壤中,或累积于动植物体内㊂工业㊁医疗用途的镅通常为固体的晶体金属,颗粒小,常封装于金属或塑料圆盘内,或与铍结合制成中子源㊂2㊀暴露途径㊀㊀环境中的镅主要来自于20世纪50 60年代的核试验,核试验将放射性物质释放到平流层,导致镅和其他放射性核素广泛扩散[6-7];也来自于核反应堆和后处理厂的释放,以及烟雾探测器的生产和处置㊂从1945年在大气中进行核试验以及近代核动力工业发展以来,使一定数量的长寿命放射性元素进入生物界,其中镅元素,在生物界中的溶解与迁移会对人存在潜在的危险[7]㊂镅释放到大气中,以微粒状态存在,通过湿沉降和干沉降被转移到土壤和沉积物中,对土壤有很强的吸附性,也存在于地下水㊁表层水㊁海水和大气中㊂会在藻类㊁松树㊁小麦㊁马铃薯㊁磷虾㊁贻贝㊁大口黑鲈等动植物体内富集,通过摄食㊁消化转移到大型动物中,会通过牛奶或羊奶的摄入转移到人体内㊂镅元素可通过空气㊁食物㊁水或皮肤接触进入人体,普通人群接触放射性镅的主要途径是通过吸入灰尘和摄入食物,通常空气㊁水㊁土壤和食物中的镅含量一般很低,对人体健康影响不大[6]㊂在核废料储存地㊁核电厂或其他处理核废料的核设施工作的人员,参与生产电离烟雾探测器或其他含有高放射性装置的人员,暴露在高浓度的镅中的可能性比普通人群更高㊂镅也会吸附在混凝土㊁花岗岩等建筑材料上,居住在放射性超过限值的危险废物场地附近区域的人群,可能通过摄入这些场所的灰尘,暴露在高水平的放射性镅环境中[6]㊂高放废物中含有大量的Am元素,发生泄漏事故,也会导致镅放射性元素随着地下水迁移到生物圈,会对环境造成较大影响,损害公众健康[8]㊂3㊀代谢动力学㊀㊀镅由呼吸道吸收的量和速度取决于其化合形式㊁溶解度及粒径大小等因素㊂现有资料表明,空气传播含镅的颗粒沉积在呼吸道中,通过粘膜纤毛作用在一定程度上被清除,并被吞咽或排出[9]㊂可溶性镅化合物在肺中廓清速度快,可能停留几小时或几天;而难溶性的镅化合物廓清速度缓慢,可能在肺中停留几个月或几年㊂肺对镅的吸收率高,廓清速度快,人吸入AmO2后,肺半廓清期为10天㊂镅可与碳酸㊁磷盐㊁羧酸,柠檬酸等形成化合物,能与血清中的谷丙氨酸转氨酶(SGPT)㊁血清谷草转氨酶(SGOT)和碱性磷酸酶等相互作用,也可与乳汁中的蛋白质结合,这使吸入人体的镅进入肺部后,能够进入血液[9]㊂有研究表明,人吸入AmO2后,约有1%的241Am在365d内从尿液中排出,半排期为35d;粪便排泄量约为初始沉积量的50%,进入人体的镅大部分是从粪便清除的[6]㊂含有镅元素的食物进入人体后,可通过消化道进入血液㊂镅自胃肠道的吸收率介于4ˑ10-5~ 6ˑ10-3㊂镅化合物的形式和动物的年龄是影响胃肠道吸收率的重要因素㊂胃肠道的吸收率,氧化镅﹤氯化镅﹤硝酸镅㊂未成年动物胃肠道对镅的吸收率比成年者高1~2个数量级㊂当皮肤接触镅溶液时,吸收率较高,污染后1天吸收率为3.1%~3.2%,当发生污染事故时,应镅元素生物毒性研究进展㊀闫俏及时采取去污措施㊂通过事故案例发现,241Am 经刺伤皮肤污染后,初始吸收率为80%/d,形成瘢痕组织后,吸收率明显下降[10]㊂镅毒性非常高,当镅粉末被吞咽或通过伤口吸入㊁吸收时,主要沉积在骨骼和肝脏,进入血液的镅约有50%沉积在骨骼中,30%沉积在肝脏中,其余10%沉积在其他器官组织中,还有10%排出体外,主要代谢途径如图1所示㊂事故案例表明,镅吸入人体后的转运,与动物实验结果基本相似,主要滞留在骨骼和肝脏,越是晚期,骨骼沉积量越多㊂在一起人吸入氯化镅的事故中,两个人吸入量分别为2.2kBq 和0.96kBq,事故后第324天,肺含量占41%,肝脏和骨骼中的含量各占47%和12%,第1392天时,肺含量下降至18%,肝脏镅含量仍占47%,而骨骼中的含量却增至35%[10]㊂而镅自胃肠道吸收后的分布,骨骼含量最高,其次是肝脏㊁脾脏,肺含量少㊂镅的化合形式,对其在骨骼和肝脏中的分配比例有重大影响㊂例如:静脉注入氯化镅后,骨骼中的镅含量比肝脏中的少,晚期骨骼中的镅含量则比肝脏中的多;静脉注入柠檬酸镅后,任何阶段骨骼中的镅含量都比肝脏中的多[10]㊂镅在骨骼中的分布也有差异,椎骨中的镅含量为最高,桡骨㊁锁骨和腓骨中的镅含量最低㊂有记录显示,2名镅污染的人员,镅由骨骼和肝脏的生物半排期分别为50a 和20a [10]㊂图1㊀镅元素在体内的主要代谢途径镅在肝内早期呈弥散性分布,后逐渐沉积在网状内皮细胞中,尤其是在含铁血黄素的网状内皮细胞中沉积更为显著㊂镅在甲状腺中主要定位在间质内,而小动脉内膜㊁滤泡上皮和胶质内沉积质的2~3倍,皮质内的镅主要沉积在肾小球内[10]㊂镅排出体内的途径主要是通过肠道和肾脏㊂由胃肠道摄入体内的镅吸收率很低,有数据表明胃肠吸收约为0.05%㊂血液中的镅,排出途径随动物种系不同而异,大鼠主要由肠道排出,犬主要由肾脏排出,这与大鼠的胆汁排泄功能较强有关㊂人体内镅的主要排出途径是肠道㊂例如:2名镅污染人员,1人体内含量为3.29kBq,每天排出量为体含量的3%~3.29%,粪排出镅的量为尿排出的29倍;另1人体内含量为1.48kBq,每天排出量为体含量的3%~7.1%,粪排出镅的量为尿排出的16倍[10]㊂4㊀作用机制㊀㊀镅在血液中有两种形式,一种是水解成氢氧化镅,以胶体的形式存在;另一种是与蛋白质或体内的天然络合剂络合,以络合态的形式存在㊂铁传递蛋白通过螯合金属离子的配体的分子识别,能够特异性结合超铀锕系元素形成复合物㊂大鼠实验表明,镅在血清和血凝块之间的分配是各占79%和21%㊂在血清中,镅在蛋白质成分和非蛋白质成分内的含量各占48%和52%㊂血清蛋白成分中的镅主要与铁传递蛋白结合,约占50%,与白蛋白和巨球蛋白结合的分别占30%和20%;而在血清非蛋白成分中的镅则处于游离㊂镅自血液的清除呈现三个时期,与之对应的3个有效半廓清期分别为8min㊁1h㊁7d㊂第一个半廓清期清除的主要是以游离态形式存在的镅,第二个半廓清期清除的主要是与铁转递蛋白结合的镅㊂电泳实验表明,人血清中的镅主要与铁传递蛋白及白蛋白结合,大鼠血液中65%以上的镅半廓清期为8~12min,其余的半廓清期据估计为1~2.2h,人血液中的半廓清期与此相当[10]㊂细胞外液中的人铁传递蛋白也会与进入人体内的镅元素结合,细胞外液和淋巴液在各种组织中的速率存在一定的差异[11]㊂镅在衰变过程中,释放出α粒子和γ射线㊂α粒子是能量相对较高的粒子,虽然穿透力很有限,但α粒子带有大量电荷和质量,会与周围细胞相互作用将能量传递到周围细胞中的物质发生水解㊁电离反应㊂电离和被激发的分子㊁离子,具辐射防护通讯㊀2024年2月第44卷第1期有足够长的半衰期,它们可以扩散离开相互作用位点,并与生物分子相互作用,增加细胞损伤㊂衰变的镅释放的γ射线在击中细胞物质之前可以传播更远㊂这种α和γ辐射可以导致这些细胞的遗传物质发生变化,从而引发骨癌等疾病,暴露于极高水平的镅,会对肺㊁肝㊁肾和甲状腺等器官造成损害[12]㊂5㊀暴露后的毒性㊀㊀受镅元素损伤的组织器官主要有造血系统㊁肝脏㊁骨骼㊁肺部及肌肉㊁肾脏㊁内分泌系统的腺体等,并能导致癌症的发生㊂5.1㊀造血系统损伤镅引起的辐射损伤效应与它进入体内的途径密切相关㊂静脉注入后,以造血系统的损伤最为严重;吸入时,以呼吸系统的损伤最为严重㊂给犬静脉注入氯化镅0.37~2.2kBq/kg时,可造成急性放射损伤,主要表现为严重的出血综合征和骨髓造血障碍㊂注入3小时后,白细胞数增加,随后则减少,7天后,白细胞和有核骨髓细胞数下降到初始水平的50%㊂在外周血液中,可以观察到未成熟的白细胞㊁嗜多染红细胞和有核红细胞㊂以上表明,骨髓的造血功能受到严重破坏㊂在注入镅14天后,一些动物死于骨髓造血障碍㊂呼吸系统的损伤征象是呼吸困难,脉率增快,动脉血氧过少,血氧容量降低以及氧化不完全的代谢产物所引起的毒血症㊂对循环系统的损伤,早期表现为血容量增加及血流加快,以代偿机体氧不足和缓解由于肺高压所造成的右心室负荷过重;晚期出现血流减缓,心电图异常以及组织中的水潴留等[1]㊂5.2㊀肺毒性镅在沉积器官及组织中引起的病理变化,血管呈现扩张㊁淤血及管壁破坏㊂组织器官中表现为内皮脱落,管壁增厚,以及部分区域出现胶原纤维分解,从而导致管壁通透性增高,蛋白漏出㊂肺部可见多发性出血灶㊁灶性脱屑性支气管炎;晚期出现支气管扩张㊁肺纤维化及肺硬化[11]㊂5.3㊀骨骼㊁肾脏㊁甲状腺损伤骨骼表现为骨质分解占优势,致密骨及松质骨的骨小梁变薄,以及非典型性骨质的形成㊂肾脏出现肾小管均质化,肾小管上皮组织蛋白变性,在肾小管管腔内有蛋白质析出,进而出现颗粒管型及透明管型㊂甲状腺出现基质水肿㊁滤泡肿胀及液化等[11]㊂5.4㊀肝脏损伤镅对肝脏的损伤主要表现为,早期肝小叶内毛细血管扩张㊁充血㊁肝细胞蛋白变性,部分肝细胞出现凝固性坏死,肝细胞糖原减少,肝汇管区水肿及胆管变厚,晚期出现肝纤维化及硬化[11]㊂5.5㊀生殖发育毒性在大鼠妊娠后的14天或17天,静脉注入可溶性镅化合物,剂量为LD50/30时,孕鼠的胚胎死亡率高达40%和82%,而对照鼠的胚胎死亡率是10%~17%㊂将相同剂量的镅注入雄鼠体内,然后与雌鼠交配,胚胎死亡率也明显增高㊂与通常的孕鼠相比较,体内沉积有镅的孕鼠,除产仔数明显减少外,生下的仔鼠存活率低,发育迟缓,生殖能力低下㊂孕鼠体内沉积的量愈多,这些异常变化愈严重[10]㊂目前还没有公布的数据显示儿童比成人更容易受到辐射诱发的镅毒性的影响㊂但对于发育中的婴儿,如果孕妇血液中的镅含量足够高,那么它在子宫中就会受到镅的影响,体内会有镅沉积[12]㊂婴儿与成年人暴露于相似水平的镅中,摄入相似量,婴儿会吸收更多的镅,国际放射防护委员会认为肠道吸收差异与年龄相关,3个月大婴儿的吸收分数比成人高10倍[6]㊂通过镅等锕系元素生物动力学转移模式中与年龄相关的参数对比发现,对于5~15岁儿童,镅在人体各器官中的吸收㊁迁移和排出的速率值基本相同,但与3个月至1岁的婴儿和成年人的参数存在较大差异性[12]㊂5.6㊀致癌性释放α粒子的放射性核素对人类具有致癌性,在我国GB18871 2002标准中将241Am列入极毒性放射性物质[13],世界卫生组织(WHO)将镅分级为第1组:确定致癌㊂在进行总体评估时,工作组考虑了以下因素:放射性核素发射的α粒子,无论其来源如何,都会产生相同的二次电离模式,并对包括DNA在内的生物分子造成相同的局部损害㊂体外观察到的这些效应包括DNA双链断裂㊁染色体畸变㊁基因突变和细胞转化㊂发射α镅元素生物毒性研究进展㊀闫俏-222和它的衰变产物,在实验动物中,有足够的证据证明镅的致癌性,也已经被证明会在人类身上引起癌症㊂放射性核素释放的α粒子,无论其来源如何,都已被证明会导致人体内淋巴细胞的染色体畸变和基因突变㊂对人类和实验动物的研究表明,不同放射性核素衰变过程中释放的α粒子对相同组织(例如肺细胞或骨表面)的类似剂量会产生相同类型的非肿瘤效应和癌症[6]㊂动物实验表明,长期沉积在体内的镅,晚期可诱发肿瘤㊂最常见的是骨肉瘤,骨肉瘤在骨骼不同部位的发生率有明显差异,领骨㊁盆骨㊁长骨和椎骨的发生率之比为1ʒ2ʒ10ʒ16㊂在镅中毒的晚期,肝脏㊁甲状腺和肾脏等亦可发生肿瘤[1]㊂6㊀治疗方法㊀㊀镅污染后,应立即脱离放射性核素接触㊂采取催吐,洗胃,服用硫酸钡㊁磷酸氢二钠类的沉淀剂,口服硫酸镁等助泻药剂,特异性阻吸收措施氢氧化铝凝胶等方式减少胃肠内对放射性核素的吸收㊂剪去鼻毛,冲洗鼻咽腔,减少呼吸道内的沾染物㊂对体表及时进行洗消,减少放射性核素经体表吸收,注意切勿用促进放射性物质吸收的洗消剂㊂对创口要用大量生理盐水冲洗,尽早清创[10]㊂促排剂能够提高人体对放射性核素的促排能力,降低毒性,起到辐射保护作用[14]㊂根据放射性核素种类选择适宜的加速排出的络合剂药物,可选二乙烯三胺醋酸盐(DTPA)㊂早期宜用钙钠盐,晚期连续间断促排,宜用其锌盐以减低DTPA毒副作用㊂也可选用喹胺酸盐㊁二巯基丁二酸钠(DMS)㊁碳酸氢钠㊁利尿剂并饮用茶水促排㊂对可溶性镅内污染者来说,用DTPA治疗后,能清除内污染量的近90%,雾化吸入DTPA效果更佳;但对难溶性镅的促排效果不佳㊂透明质酸酶具有增高组织通透性的作用,从而使较多数量的镅自肺脏转移到血液,然后经肾脏排除出体外,与DTPA合用可提高促排镅的效果[10]㊂伴有其他损伤时,作相应处理㊂需注意因加速排出体内污染的镅而加重肾脏损害的可能性,必要时应在肾脏损害极期到来之前,早期促排[11]㊂有临床实践表明,对事故性污染241Am的内污染案例,尽快用药,治疗方案得当,可取得满意的促排效果㊂药,在大鼠吸入钚和镅后给予含Zn-DTPA饮水,连续饮用21天后可将镅在肺和整体的含量减少至3%~5%㊂由于DTPA具有严重的肾毒性,近年来有新的研究在寻找更高效㊁低毒的新鳌合剂,例如CAM类㊁HOPO类和LICAM类,同时也观察了苯酚类化合物811㊁7601㊁7603㊁8307㊁8102对241Am的促排效果,结果表明该类螯合剂对镅有不同程度的促排效果,且LICAM类螯合剂对镅或钚等核素有较好的螯合作用,排出骨㊁肝脏中的镅的效果优于DTPA[15-16]㊂7㊀讨论㊀㊀镅以释放α射线为主,同时伴随有γ射线㊁低能X射线和EC电子俘获等衰变方式,虽然穿透力弱,但内污染毒性大㊂人通过吸入或摄入环境㊁饮水和实物的镅元素,会经过肺㊁胃肠道或皮肤进入血液,迁移至人体多个器官组织,较多沉积在肝脏和骨骼中,主要会对人体造血系统㊁肺㊁肝脏㊁骨骼㊁生殖系统等造成损伤,具有强致癌效应㊂自20世纪40年代发现镅元素开始,国外研究逐渐增多,尤其是60年代后得到了快速的发展,现在美国国家医学图书馆中收录的文献数量已达到1615个㊂我国对镅元素的研究也取得许多进展和突破,涉及到镅元素在环境中的存在形式㊁迁移行为㊁检测含量㊁分离㊁分析方法等,也涉及到镅的生物学效应㊁在医学领域的应用以及镅污染事故的救治㊂鉴于镅等锕系元素对人体的毒性大,对环境的影响时间长,应对环境㊁饮水和食品加强放射性的检测与监管,并对其产生的辐射剂量进行评估;对已受到放射性核素污染的地区,采取措施降低植物对放射性核素的吸收[17];应结合新的研究进展,对锕系元素合理开发利用,使之在能源㊁医学㊁工业等领域发挥积极的作用㊂参考文献:[1]杨占山.放射毒理学[M].北京:中国原子能出版社,2016:303-324.[2]‘注册核安全工程师岗位培训丛书“编委员编著.核安全综合知识:修订版[M].北京:经济管理出版社,2013:35-125.[3]唐木涛,王猷金,等编著.核与辐射突发事件医学应急救援[M].北京:人民军医出版社,2015:322-辐射防护通讯㊀2024年2月第44卷第1期[4](美)霍奇(H.C.Hodge)著.铀㊁钚㊁超钚元素实验毒理学手册超环分册[M].王玉民译.北京:原子能出版社,1984:68-239.[5]Tai Peidong,Su Dan.生命对元素的识别能力 15种镧系元素的生物学效应可能是完全相同的[C]//中国毒理学会第一届全国中青年学者科技论坛论文(摘要)集.2004:16.[6]美国国立卫生研究院.开放化学数据库[DB/OL].[2022-12-06].https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23966.[7]刘玉英.环境中的锕系元素[J].辐射防护通讯,1986,6(5):1-11.[8]李楚.镅在北山预选处置场研究区的赋存形态及迁移行为探究[D].抚州:东华理工大学,2019. [9](美)斯托弗(B.J.Stover),(美)吉(W.S.S.Jee)著.钚的放射生物学[M].‘钚的放射生物学“翻译组译.北京:原子能出版社,1979:101-111. [10]中华人民共和国卫生部,中国人民解放军总后勤部卫生部编.核生化损伤诊断治疗手册[M].北京:解放军出版社,2008:32-33.[11]美国疾病预防控制中心.资源库[DB/OL].[2022-12-06].https:///nceh/radiation/emer-gencies/isotopes/americium/index.htm. [12]李士骏.锕系元素钚㊁镅㊁镎年龄相关的生物动力学模式[J].辐射防护,2000,20(5):275-283. [13]核工业标准化研究所.电离辐射防护与辐射源安全基本标准附录D:GB18871 2002[S].北京:中国标准出版社,2003.[14]周文华,尹晶晶,高洁,等.体内铀毒性及其新型促排剂研究进展[J].中国辐射卫生,2022,31(3): 379-385.[15]罗梅初,陈红红.放射性核素内污染促排药物研究[J].中华放射医学与防护杂志,2000,20(1):16-22.[16]马嘉琳,刘佩彬,韦志康,等.Licam系列螯合剂对小鼠肾~(238)Pu含量的影响[J].辐射防护通讯, 1986,6(4):41-43.[17]何超,涂彧.放射性核素从土壤向生物体转移的研究[J].中国辐射卫生,2007,16(4):502-503.Research progress in bio-toxicity of AmericiumYAN Qiao1,MENG Fanfeng2(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Nanchang University,Nanchang330000;2.Fujian Fuqing Nuclear Power Co.Ltd.,Fuzhou350300) Abstract:The physical and chemical properties,exposure pathways,mechanism of effect and toxicity of Americium were summarized by reviewing the literature and databases on Americium at home and abroad. Human metabolic data and rules observed in some cases of Americium contamination were introduced, and the biological effects,toxicology and treatment progress of Americium were summarized.Americium mainly emits alpha rays.Although its penetration is weak,its internal contamination is highly toxic.Am-ericium inhaled or ingested by humans from the environment,drinking water and physical objects will en-ter the blood through lungs,gastrointestinal tract or skin,migrate to multiple organs and tissues of the hu-man body,and accumulate in the liver and bone,causing damage to the human hematopoietic system, lungs,liver,bone,reproductive system and so on,which could have a strong carcinogenic effect.In view of the high toxicity of Americium and other actinides to human body and the prolonged impact on the environment,it is necessary to strengthen the detection and regulation of radioactivity in the environment, drinking water and food,and to attach importance to the study of the biological effects of Americium and other actinides,so that Americium can play a positive role in energy,medicine,industry and other fields.Key words:Americium;actinide;biological effect;toxicity(责任编辑:朱久法)镅元素生物毒性研究进展㊀闫俏。
水污染控制工程实验实验报告姓名：专业年级：试验日期：环境科学与工程学院中国海洋大学实验五 活性碳吸附实验一、实验目的1、加深理解吸附的基本原理。
2、通过实验取得必要的数据，计算吸附容量q e ，并绘制吸附等温线。
3、利用绘制的吸附等温线确定费氏吸附参数K ，1/n 。
二、实验原理活性炭吸附是物理吸附和化学吸附综合作用的结果。
吸附过程一般是可逆的，一方面吸附质被吸附剂吸附，另一方面，一部分已被吸附的吸附质，由于分子热运动的结果，能够脱离吸附剂表面又回到液相中去。
前者为吸附过程，后者为解吸过程。
当吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，则吸附质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化而达到了平衡，此时的动态平衡称为吸附平衡，此时吸附质在溶液中的浓度称为平衡浓度C e 。
活性炭的吸附能力以吸附量q e （mg/g ）表示。
所谓吸附量是指单位重量的吸附剂所吸附的吸附质的重量。
本实验采用粉状活性炭吸附水中的有机染料，达到吸附平衡后，用分光光度法测得吸附前后有机染料的初始浓度C 0及平衡浓度 C e ，以此计算活性炭的吸附量 q e 。
q e =m)V-(m x e 0C C 式中：C 0—水中有机物初始浓度（mg/L ）C e —水中有机物平衡浓度（mg/L ） m —活性炭投加量（g ）V —废水量（L ）q e —活性炭吸附量（mg/g ）在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，二者之间的关系曲线为吸附等温线。
以 lgCe 为横坐标，lgqe 为纵坐标，绘制吸附等温线，求得直线斜率1/n 、截距lgK 。
q e =KC e 1/n参数K 主要与吸附剂对吸附质的吸附容量有关，而是吸附力的函数。
三、实验装置及化学药品1、可调速搅拌器；2、烧杯1000 ml ；3、721型分光光度计；4、pH 计或精密pH 试纸、温度计；5、大小烧杯、漏斗；6、粉状活性炭；7、：100mg/L 活性艳蓝KN-R 染料废水；8、0.45微米的滤膜。
2022年广西师范大学环境科学专业《环境监测》科目期末试卷A（有答案）一、填空题1、空气采样时，常用的布点方法分别是功能区布点法、______、______、______。
2、BOD、COD、TOC三者之间的数量上关系（大、小）是______。
3、采用索氏提取器提取环境样品中的有机污染物时，其优点是______，缺点是______；K-D浓缩器的优点是______。
4、一点的三个噪声源的声压级分别是75dB、75dB、89dB，则该点的总声压级为______。
5、水环境遥感监测可以直接遥感监测的指标包括水面积、叶绿素a、悬浮物、有色溶解有机物、______、______。
6、______是指从众多有毒污染物中通过数学优先筛选出来的潜在危害性大、在环境中出现频率高的污染物。
7、土壤是由______、______、______三相物质构成的复杂体系。
8、环境监测质量控制包括______和______两个部份。
二、判断题9、测定硫酸雾时，实际测定的是硫酸根离子，即测定结果包括硫酸雾和颗粒物中的可溶性硫酸盐。
（）10、对于空气中不同存在状态的污染物，其采样效率的评价方法都是相同的。
（）11、测量烟气温度时，应将温度计球部放在靠近烟道中心位置，读数时将温度计抽出烟道外。
（）12、测定水中悬浮物，通常采用滤膜的孔径为0.45微米。
（）13、挥发酚是指沸点低于100℃的酚类化合物。
（）[扬州大学2014 年研]14、氰化物主要来源于生活污水。
（）15、受污染河流的多污带中溶解氧含量很低，但其氧化还原电位却较高。
（）16、某噪声的响度为10宋，则其响度级为76.2方。
（）17、监测样品浓度低于监测分析方法的最低检出限时，则该监测数据以1/2最低检出限的数值记录并参加平均值统计计算。
（）18、可以用去离子水配制有机分析试液。
（）三、选择题19、测定排气烟尘浓度必须采用等速采样，如果采气速率大于烟气流速会使测定结果比实际浓度（）。
