Në orën 13:00 sipas orës lokale, më 24 gusht 2023, termocentrali bërthamor Fukushima Daiichi i Japonisë filloi shkarkimin e ujit të ndotur nga lëndët bërthamore në det. Kjo ngjalli shqetësim të gjerë në botë. Ambasadori i Kinës në Japoni, Wu Jianghao, paraqiti një protestë solemne drejtuar qeverisë japoneze për shkarkimin e ujit të ndotur nga lëndët bërthamore të Fukushimës në det; Administrata e Përgjithshme e Doganave e Kinës: Një pezullim të plotë të importeve të produkteve ujore japoneze; Kryeministri i Koresë së Jugut: Koreja e Jugut do ta mbajë të pandryshuar ndalimin e importit të produkteve ujore japoneze të Fukushimës.
Ujërat e zeza bërthamore, siç nënkupton edhe vetë emri, janë ujëra të zeza që përmbajnë radioaktivitet. Të tilla si ujërat e ndotura me radioaktivitet të lartë të prodhuara në aksidente me rrjedhje bërthamore, ose uji ftohës në kontakt të drejtpërdrejtë me karburantin bërthamor. Ekspertët thonë se ujërat e ndotura bërthamore nuk janë të barabarta me ujërat e ndotura bërthamore. Ujërat e ndotura bërthamore janë edhe më të dëmshme, pasi përmbajnë 64 lloje substancash radioaktive bërthamore, përfshirë tritiumin.
Ujërat e zeza bërthamore përmbajnë shumë elementë radioaktivë, siç janë uraniumi, plutoniumi, ceziumi, stronciumi, jodi dhe kobalti. Disa prej tyre kanë gjysmë-jetë të gjatë, siç është gjysmë-jeta e uraniumit-238, e cila është 4.5 miliardë vjet, dhe gjysmë-jeta e plutoniumit-239, e cila është 24,000 vjet. Këta elementë radioaktivë paraqesin rreziqe serioze për trupin e njeriut dhe mjedisin, siç janë kancerogjeniteti, teratogjeniteti dhe mutagjeniteti. Në varësi të burimeve dhe rrethanave të ndryshme, përqendrimet dhe përmasat e elementëve të ndryshëm radioaktivë në ujërat e ndotura bërthamore ndryshojnë, por zakonisht i tejkalojnë shumë standardet ndërkombëtare dhe kufijtë e sigurisë.
Nëse ujërat e zeza bërthamore shkarkohen në mjedis pa trajtim të duhur, ato do të kenë një ndikim serioz në ekosistem dhe në shëndetin e njeriut. Substancat radioaktive mund të transmetohen përmes ujit, tokës, ajrit, zinxhirëve ushqimorë etj., duke rezultuar në rritje të dozave të rrezatimit në organizma, duke shkaktuar sëmundje të ndryshme dhe mutacione gjenetike. Prandaj, trajtimi dhe asgjësimi i ujërave të zeza bërthamore duhet të ndjekë standarde dhe norma të rrepta sigurie për të shmangur çdo rrjedhje dhe aksident të mundshëm.
Teknologjitë e trajtimit të ujërave të ndotura bërthamore që përdoren zakonisht në vende të ndryshme janë si më poshtë:
- Metoda e precipitimit kimik
Metoda e reshjes kimike është një metodë e bashkëprecipitimit të agjentit precipitues dhe sasisë së gjurmëve të radionuklideve në ujërat e ndotura. Hidroksidet, karbonatet, fosfatet dhe përbërjet e tjera të radionuklideve në ujërat e ndotura janë kryesisht të patretshme dhe për këtë arsye mund të hiqen gjatë trajtimit. Qëllimi i trajtimit kimik është transferimi dhe përqendrimi i radionuklideve në ujërat e ndotura në një vëllim të vogël llumi, në mënyrë që ujërat e ndotura të depozituara të kenë pak radioaktivitet të mbetur dhe të mund të përmbushin standardet e shkarkimit.
Përparësitë e kësaj metode janë kostoja e ulët, efekti i mirë i largimit të radionuklideve logaritmike dhe aftësia për të trajtuar përbërësit jo-radioaktivë dhe përqendrimet e tyre, si dhe ujërat e ndotura të fluidizuara me fluidizim të konsiderueshëm. Impiantet dhe teknologjitë e trajtimit të përdorura kanë përvojë mjaft të zhvilluar.
Aktualisht, më të përdorurat janë precipituesit si kripërat e hekurit, kripërat e aluminit, fosfatet dhe soda. Për të nxitur procesin e koagulimit, shtohen ndihmës të koagulimit si argjila, silica e aktivizuar dhe elektrolite polimerike. Për ceziumin, ruteniumin, jodin dhe nukleide të tjera radioaktive të përqendruara që janë të vështira për t'u hequr, duhet të përdoren precipitues kimikë të veçantë. Për shembull, ceziumi mund të hiqet me anë të bashkëprecipitimit të ferocianurit të hekurit dhe ferocianurit të bakrit. Disa njerëz përdorin ksantat të patretshëm të amidonit për të trajtuar ujërat e ndotura radioaktive që përmbajnë metale. Efekti i trajtimit është i mirë, zbatueshmëria është e gjerë dhe shkalla e heqjes radioaktive është >90%. Është një flokulant shkëmbimi jonik me performancë të shkëlqyer. Meqenëse nuk ka sulfur të mbetur gjatë trajtimit të ujërave të ndotura, është më i përshtatshëm për trajtimin e ujërave të ndotura.
- Metoda e shkëmbimit të joneve
Shumë radionuklide jonizohen në ujë, veçanërisht ujërat e ndotura radioaktive pas trajtimit me reshje kimike. Për shkak të heqjes së radionuklideve të pezulluara dhe koloidale, ajo që mbetet janë pothuajse specie jonike, shumica e të cilave janë katione. Për më tepër, radionuklidet ekzistojnë në sasi të vogla në ujë, kështu që ato janë shumë të përshtatshme për trajtimin e shkëmbimit jonik, dhe në mungesë të ndërhyrjes nga jonet jo-radioaktive, shkëmbimi jonik mund të funksionojë në mënyrë efektive për një kohë të gjatë. Shumica e rrëshirave të shkëmbimit të kationeve kanë kapacitet të lartë heqjeje dhe kapacitet të madh shkëmbimi për stronciumin radioaktiv. Rrëshira kationike fenolike mund të heqë në mënyrë efektive ceziumin radioaktiv, dhe rrëshira kationike mikroporoze jo vetëm që mund të heqë kationet radioaktive, por gjithashtu të heqë zirkoniumin, niobiumin, kobaltin në formën e koloideve dhe ruteniumin në formën e komplekseve përmes adsorbimit. Megjithatë, ky ligj ka një dobësi fatale. Kur përmbajtja e nuklideve radioaktive ose joneve jo-radioaktive në lëngun e mbeturinave është e lartë, shtrati i rrëshirës do të depërtojë shpejt dhe do të bëhet i pavlefshëm. Zakonisht, rrëshira e përdorur për të trajtuar ujërat e ndotura radioaktive nuk rigjenerohet, kështu që sapo të prishet, duhet të zëvendësohet menjëherë.
Metoda e shkëmbimit jonik përdor rrëshirë shkëmbimi jonik, e cila është e përshtatshme për lëngjet e mbeturinave me përmbajtje të ulët kripe. Kur përmbajtja e kripës është e lartë, kostoja e trajtimit me rrëshirë shkëmbimi jonik është më e lartë se ajo e procesit selektiv. Kjo kryesisht për shkak të selektivitetit të ulët të rrëshirës e cila ka një korrelacion të madh me radionuklidet. Në pastrimin e ujërave të ndotura radioaktive, përdorimi i elektrodializës mund të rrisë efikasitetin e shfrytëzimit të procesit të shkëmbimit jonik.
- Metoda e adsorbimit
Adsorbimi është një metodë efektive për largimin e joneve të metaleve të rënda nga uji duke përdorur substanca të ngurta poroze për të adsorbuar dhe larguar jonet e metaleve të rënda. Teknologjia kryesore e metodës së adsorbimit është zgjedhja e adsorbentit. Adsorbentët e përdorur zakonisht janë karboni i aktivizuar, zeoliti, kaolini, bentoniti, argjila, etj. Midis tyre, zeoliti është i lirë, i sigurt dhe i lehtë për t'u gjetur. Krahasuar me adsorbentët e tjerë inorganikë, zeoliti ka kapacitet më të madh adsorbimi dhe efekt më të mirë pastrimi. Aftësia pastruese e zeolitit është 10 herë më e lartë se ajo e adsorbentëve të tjerë inorganikë, kështu që është një agjent shumë konkurrues për trajtimin e ujit. Shpesh përdoret si adsorbent në proceset e trajtimit të ujit, dhe gjithashtu funksionon si shkëmbyes jonik dhe agjent filtri.
Karboni i aktivizuar ka kapacitet të fortë adsorbimi dhe shkallë të lartë largimi, por efikasiteti i rigjenerimit të karbonit të aktivizuar është i ulët, dhe cilësia e ujit të trajtuar është e vështirë të përmbushë kërkesat e ripërdorimit. Çmimi është i lartë dhe aplikimi është i kufizuar. Në vitet e fundit, një sërë materialesh adsorbuese me kapacitet adsorbimi janë zhvilluar gradualisht. Studimet përkatëse kanë treguar se kitozani dhe derivatet e tij janë adsorbues të mirë për jonet e metaleve të rënda. Pas lidhjes së kryqëzuar, rrëshira e kitosanit mund të ripërdoret shumë herë pa ulur ndjeshëm kapacitetin e adsorbimit. Përdorimi i sepiolitit të modifikuar për të trajtuar ujërat e zeza të metaleve të rënda ka kapacitet të mirë adsorbimi për Co dhe Ag, dhe përmbajtja e metaleve të rënda në ujërat e zeza të trajtuara është dukshëm më e ulët se standardi gjithëpërfshirës i shkarkimit të ujërave të zeza.
- Avullimi dhe përqendrimi
Metoda e përqendrimit avullues ka një faktor të lartë përqendrimi dhe faktor pastrimi, dhe përdoret kryesisht për të trajtuar ujërat e ndotura me nivel radioaktiviteti të mesëm dhe të lartë. Parimi i funksionimit të metodës së avullimit është: uji i ndotur radioaktiv dërgohet në pajisjen e avullimit, dhe në të njëjtën kohë, avulli i ngrohjes futet për të avulluar ujin në avuj uji, ndërsa radionuklidet mbeten në ujë. Uji i kondensuar i formuar gjatë procesit të avullimit shkarkohet ose ripërdoret, dhe lëngu i koncentruar ngurtësohet më tej. Metoda e përqendrimit avullues nuk është e përshtatshme për trajtimin e ujërave të ndotura që përmbajnë nuklide të paqëndrueshme dhe që shkumëzojnë lehtë; konsumon shumë energji termike dhe ka kosto të larta operative; në të njëjtën kohë, kërcënimet e mundshme si korrozioni, formimi i shkallës dhe shpërthimi duhet të merren në konsideratë gjatë projektimit dhe funksionimit. Për të përmirësuar shfrytëzimin e avullit dhe për të ulur kostot operative, vendet nuk kanë kursyer asnjë përpjekje në zhvillimin e avulluesve të rinj, siç janë avulluesit me kompresim avulli, avulluesit me film të hollë, avulluesit me vakum dhe avullues të tjerë të rinj që kanë arritur rezultate të jashtëzakonshme.
- Teknologjia e ndarjes së membranës
Teknologjia e membranës është një metodë relativisht efikase, ekonomike dhe e besueshme për trajtimin e ujërave të ndotura radioaktive. Meqenëse teknologjia e ndarjes me membranë ka karakteristikat e cilësisë së mirë të rrjedhës së ujërave të ndotura, mungesës së ndryshimit të fazës së materialeve dhe konsumit të ulët të energjisë, teknologjia e membranës është studiuar në mënyrë aktive.
Teknologjitë e membranave të përdorura jashtë vendit janë: mikrofiltrimi, ultrafiltrimi, nanofiltrimi , filtrimi me membranë nga polimer i tretshëm në ujë, osmoza e kundërt (RO), elektrodializa, distilimi me membranë, shkëmbimi jonik elektrokimik, membrana e lëngshme, ndarja me membranë e adsorbimit të ferritit dhe filtrimi me membranë letre të shkëmbimit të anioneve dhe metoda të tjera.
Shkuma e melaminës, një lloj substrati tredimensional i qëndrueshëm në shkallë nano, organik neto filtrimi, me madhësi poresh deri në 1nm, kapacitet poresh deri në 0.297cc/g, shkallë hapjeje poresh deri në 98%. Mund të arrijë adsorbim dhe filtrim efikas të ujërave të zeza bërthamore, madje edhe me shtimin e shumicës së llojeve të adsorbentëve.
- Trajtimi biologjik
Metodat e trajtimit biologjik përfshijnë fitoremediacionin dhe metodat mikrobike. Fitoremediacioni i referohet një teknologjie të re trajtimi in-situ që përdor bimët e gjelbra dhe mikroorganizmat e tyre indigjenë të rizosferës për të punuar së bashku për të hequr ndotësit në mjedis.
Nga rezultatet ekzistuese të kërkimit, llojet e zbatueshme të teknologjive të bioremediation përfshijnë kryesisht teknologjinë e ligatinave të ndërtuara, teknologjinë e filtrimit të rizosferës, teknologjinë e nxjerrjes së bimëve, teknologjinë e ngurtësimit të bimëve dhe teknologjinë e avullimit të bimëve. Rezultatet e testimit tregojnë se pothuajse i gjithë uraniumi në trupin ujor mund të pasurohet në rrënjët e bimëve.
Trajtimi mikrobiologjik i ujërave të ndotura me radioaktivitet të ulët është një teknologji e re që filloi të studiohej në vitet 1960. Ka pasur disa studime mbi largimin e uraniumit në ujërat e ndotura radioaktive me anë të kësaj metode brenda dhe jashtë vendit, por shumica e tyre aktualisht janë në fazën e kërkimit eksperimental.
Me zhvillimin e bioteknologjisë dhe studimin e thelluar të mekanizmit të bashkëveprimit midis mikroorganizmave dhe metaleve, njerëzit gradualisht kuptuan se përdorimi i mikroorganizmave për të trajtuar ndotjen nga ujërat e zeza radioaktive është një metodë shumë premtuese. Qelizat mikrobike përdoren si agjentë trajtimi biologjik për të thithur, pasuruar dhe rikuperuar radionuklidet si uraniumi në tretësirë ujore, e cila ka efikasitet të lartë, kosto të ulët dhe konsum të ulët energjie. Për më tepër, nuk ka ndotës sekondar, gjë që mund të arrijë qëllimin e reduktimit të mbetjeve radioaktive dhe të krijojë kushte të favorshme për rigjenerimin ose asgjësimin gjeologjik të nuklideve.
- Metoda magneto-molekulare
Instituti i Kërkimeve të Energjisë Elektrike i Shteteve të Bashkuara (EPRI) ka zhvilluar metodën Mag-Mole-clue për të zvogëluar numrin e mbetjeve radioaktive të gjeneruara si stronciumi, ceziumi dhe kobalti. Metoda bazohet në një proteinë të quajtur ferritinë, e cila është modifikuar për të përdorur molekula magnetike për të lidhur në mënyrë selektive ndotësit, të cilët më pas hiqen nga tretësira me anë të magneteve, dhe më pas metalet e lidhura rikuperohen duke larë shtratin e filtrit magnetik. Ferritina është një proteinë shumëfunksionale shumënjësie me shumë konservim që gjendet zakonisht në organizmat e gjallë, e cila ka karakteristikat e veçanta të rezistencës ndaj acideve të holluara (pH <2.0), bazave të holluara (pH = 12.0) dhe temperaturave më të larta (invariante ndaj temperaturës së ujit 70～75°C). Me thellimin e kërkimit mbi ferritinën, është bërë përparim i madh në studimin e funksioneve të reja in vitro duke përdorur hapësirën nano të guaskës së saj proteinike. Studimet in vitro kanë treguar se ferritina ka aftësinë të ruajë jonet e metaleve të rënda in vitro. Përveç kësaj, studimet e mëparshme janë përqendruar në mekanizmin e ruajtjes dhe çlirimit të hekurit nga ferritina duke përdorur jone të tjera të metaleve të rënda si sonda që konkurrojnë me jonet e hekurit. Në të kundërt, studimet e fundit kanë treguar se kjo veti e ferritinës për të kapur jonet metalike dhe për të qenë rezistente ndaj përmbysjes mund të shfrytëzohet për të ndërtuar një reaktor ferritine dhe për ta përdorur atë në terren për monitorimin e vazhdueshëm të shkallës së kontaminimit të ujit që rrjedh nga jonet e metaleve të rënda. Në kushte specifike in vitro, disa bërthama metalike, të tilla si bërthamat FeS, bërthamat CdS, bërthamat Mn3O4, bërthamat magnetike të hekurit Fe3O4 dhe bërthamat e uraniumit të materialeve radioaktive, janë mbledhur me sukses në hapësirën nano të mbështjellësve të proteinave të ferritinës.
- Metoda e kurimit inerte
Universiteti Shtetëror i Pensilvanisë dhe Laboratori Kombëtar i Lumit Savannah kanë zhvilluar një metodë të re për përpunimin e disa lëngjeve të mbetjeve me nivel të ulët radioaktiviteti në një formë të ngurtësuar për asgjësim të sigurt. Ky proces i ri përdor një metodë koagulimi me temperaturë të ulët (< 90°C) për të stabilizuar lëngjet e mbetjeve radioaktive shumë alkaline dhe me aktivitet të ulët, domethënë, për ta shndërruar lëngun e mbetjeve në një trup të ngurtësuar inert. Shkencëtarët e quajtën trupin përfundimtar të kuruar një "hidroqeramik" (një qeramikë poroze e pjekur në supë). Ata thonë se trupi përfundimtar i ngurtësuar është shumë i fortë, i qëndrueshëm dhe jetëgjatë, dhe mund të fiksojë radionuklidet në strukturën e tij zeolitike. Ky proces përgatitjeje është i ngjashëm me procesin e formimit të shkëmbinjve në natyrë.
- Teknologjia e murit të reagimit të filtrimit të hekurit me valencë zero
Barriera reaktive e përshkueshme (PRB) është një metodë që po shfaqet në vendet e zhvilluara si Evropa dhe Shtetet e Bashkuara për heqjen in-situ të përbërësve ndotës në ujërat nëntokësore të ndotura. PRB-të instalohen përgjithësisht në akuiferë nëntokësorë, pingul me drejtimin e rrjedhës së ujërave nëntokësore. Kur ujërat nëntokësore të ndotura rrjedhin përmes murit të reagimit nën veprimin e gradientit të vet hidraulik, ndotësit do të hiqen nga reaksionet fizike dhe kimike me materialet e reagimit në mur, në mënyrë që të arrihet qëllimi i restaurimit të ndotjes.
Kjo është një teknikë restaurimi pasiv që kërkon pak mirëmbajtje dhe është e lirë. Si një degë e rëndësishme e teknologjisë PRB, teknologjia Fe0-PRB është hulumtuar dhe zhvilluar në shumë vende dhe në shumë aspekte të trajtimit të ndotjes së ujërave nëntokësore. Janë arritur rezultate inkurajuese në studimin e mekanizmit të reagimit, strukturën dhe instalimin e PRB-ve, si dhe në studimin e materialeve të reja aktive. Studiuesit kinezë kanë filluar të studiojnë teknologjinë e murit aktiv të filtrimit të përfaqësuar nga hekuri me valencë zero për rehabilitimin (trajtimin) e ujërave të ndotura radioaktive të mbetjeve të uraniumit, dhe hulumtimi aktual ka arritur rezultate të caktuara.
Për më shumë informacion në lidhje me produktet e nanofiltrimit me shkumë melamine SINOYQX, ju lutemi na kontaktoni në [email protected] ose na telefononi me zë: +86-28-8411-1861.
Disa foto dhe tekste janë riprodhuar nga interneti dhe e drejta e autorit i përket autorit origjinal. Nëse ka ndonjë shkelje, ju lutemi na kontaktoni për ta fshirë.