眾所周知，放射性鍶和銫是核工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要的核裂變產(chǎn)物，也是放射性廢水中含有的大量放射性污染物，其半衰期長(zhǎng)且具有持續(xù)的生物毒性。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外使用天然沸石，合成沸石和復(fù)合沸石等天然環(huán)保材料來(lái)吸附和去除水中的放射性鍶和銫，并已得到有效利用。

一、背景闡述

隨著國(guó)內(nèi)外核工業(yè)的快速發(fā)展，諸多核電站已經(jīng)產(chǎn)生了大量的核廢液。90Sr和137Cs是這類廢液中最常見(jiàn)的放射性核素，半衰期約為30年，具有連續(xù)的放射性和生物毒性。90Sr是β射線輻射的來(lái)源，其在進(jìn)入人體后，很容易在骨骼中積聚，抑制鈣化過(guò)程，導(dǎo)致人體患上骨折，骨質(zhì)疏松等疾病，并可能引起骨肉瘤。137Cs主要釋放β和γ射線，這些射線在人體肌肉中富集，使整個(gè)身體都受到輻射。同時(shí)，其也可能會(huì)引起細(xì)胞癌，導(dǎo)致長(zhǎng)期影響和遺傳危害，例如白血病，不育癥和胎兒畸形。2011年日本福島第一核電站核泄漏造成的持續(xù)傷害再次給人類敲響了警鐘。因此，水中放射性鍶和銫的去除受到國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的廣泛關(guān)注。Zeolite是吸附劑中的經(jīng)典材料之一。它具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，多種類型，價(jià)格合理，易于獲得，熱穩(wěn)定性高，對(duì)放射性核素的選擇性好以及吸附能力強(qiáng)。

二、沸石材料可以有效吸附水中放射性鍶和銫

天然沸石是用于吸附法的一種優(yōu)秀材料，對(duì)其研究開(kāi)始于18世紀(jì)50年代。目前發(fā)現(xiàn)的天然沸石總共有80多種，用于去除水中放射性核素的主要是斜發(fā)沸石等。

自20世紀(jì)以來(lái)，天然沸石已用于去除核事故廢液中的放射性核素。1979年，在美國(guó)三哩島核事故中，天然沸石被用于處理放射性廢水。1986年，切爾諾貝利事故后，對(duì)水中鍶和銫具有高選擇性的天然斜發(fā)沸石被廣泛用于環(huán)境修復(fù)。在2011年福島核電站事故后的高濃度放射性廢水（137Cs活度：107?109Bq/L）的處理中，相繼建立了兩套銫吸附設(shè)備，以填充的菱鎂礦去除廢水中的銫。在吸附柱核素中。兩組設(shè)備并行運(yùn)行。第一套銫吸附設(shè)備包含4根柱子，每根柱子的處理能力為300m3/d，137Cs的去污系數(shù)為102-104；第二套銫吸附設(shè)備包含2根色譜柱，每根色譜柱的處理能力為600m3/d，137Cs的去污系數(shù)為104?106。廢液中的油（重油和汽輪機(jī)油）幾乎不會(huì)影響Herschelite的銫吸附能力，海水中的鹽含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.4％）將使沸石對(duì)銫的吸附能力急劇下降至純凈水的1/10。

吸附材料在工程中的應(yīng)用，是吸附法在放射性廢水處理中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。從目前的角度來(lái)看，沸石材料的吸附研究主要局限于實(shí)驗(yàn)室吸附機(jī)理和吸附性能的研究。為了使其未來(lái)的開(kāi)發(fā)具有更大的工程實(shí)用價(jià)值，建議對(duì)沸石材料在水中吸附放射性鍶和銫方面的研究可以更深入。