Một cách mới để làm sạch nước ngầm bị ô nhiễm

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Washington ở St. Louis đã giúp khám phá ra một phương pháp hóa học mới nhằm cố định uranium trong nước ngầm bị ô nhiễm, điều này có thể dẫn tới những nỗ lực cải thiện nước thành công và chính xác tại các địa điểm hạt nhân cũ.

Các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Daniel Giammar, giáo sư Kỹ thuật Môi trường của Trường Khoa học Kỹ thuật và Ứng dụng, Walter E. Browne đã tiến hành một loạt các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng nước có chứa urani – trong nước ngầm bị ô nhiễm ở nhiều địa điểm tại Hoa Kỳ như một di sản của các hoạt động chế biến và xử lý rác thải ở thời kỳ Chiến tranh lạnh liên quan đến sản xuất nguyên liệu hạt nhân.

Canxi và Phốt phát làm uranium bất động, điều này cho thấy nguy cơ ung thư gia tăng và tổn thương gan ở người khi nuốt phải. Các nghiên cứu thực địa trước đây, bao gồm một nghiên cứu tại Hanford Site ở tiểu bang Washington, tập trung vào một giải pháp đưa chất phosphate trực tiếp vào nước ngầm bị ô nhiễm. Các nỗ lực khắc phục đã không hoàn toàn thành công vì quy mô chồng chéo lên nhau đối với canxi, uranium và phosphates rất hạn chế.

Giammar nói: “Một thách thức với biện pháp khắc phục hậu quả ô nhiễm là tìm ra đúng cách để đưa các thành phần cần thiết vào trong một hỗn hợp. Trong thử nghiệm trên đồng ruộng, phần lớn lượng phốt phát được thêm vào không bao giờ gặp Urani vì nó kết tủa ra gần giếng phun. Giải pháp là tìm ra các cách để có thể đưa photphat tới nơi bị ô nhiễm uranium hay phương pháp khác nơi mà các phosphate có thể được thêm vào tại vị trí mà dòng chảy tự nhiên của nước ngầm sẽ mang uranium tới tiếp xúc với nó”.

Trong ba loại thí nghiệm khác nhau được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Giammar, các nhà nghiên cứu đã xác định chính xác mức canxi trong nước. Sau đó, họ có thể bổ sung một lượng phosphate cụ thể tạo nên canxi phosphat, trung hoà hóa học và kết hợp cấu trúc uranium. Sự kết hợp chính xác của canxi và phốt phát bổ sung làm cho uranium trơ và giữ lại trong nước ngầm.

Phòng thí nghiệm của Giammar sẽ tiếp tục nghiên cứu này, với mục đích phát triển một kỹ thuật để điều chỉnh vị trí của việc phun phosphate mà sẽ được sử dụng kết hợp với canxi hiện tại của nước ngầm để xử lý urani.

Giammar cho biết: “Kết quả của nghiên cứu này cho thấy không có cách tiếp cận duy nhất trong việc sử dụng phosphate để xử lý nước ngầm bị ô nhiễm urani. “Với hiểu biết về vị trí bị ô nhiễm uranium và thành phần của nước ngầm, chúng ta có thể quyết định bơm trực tiếp vào nước ngầm bị nhiễm uranium hay để đưa phốt phát xuống phía dưới hướng dịch chuyển để tạo thành một rào cản canxi phosphate”. Các phát hiện nghiên cứu gần đây đã được công bố trên tạp chí Environmental Science & Technology.