آلودگی رادیواکتیو از حوادث نیروگاه هسته ای، آزمایش سلاح ها و دفع زباله های نامناسب خطرات زیست محیطی و بهداشتی مداوم را ایجاد می کند. سایت های آلوده به ایزوتوپ هایی مانند cesium-137، استاتین-90، و اورانیوم نیاز به روش های اصلاحی دارند که موثر، ایمن و مقرون به صرفه هستند، روش های سنتی مانند حفاری، شستشوی خاک، و گاز شیمیایی اغلب به روش های پیشرفته و مهندسی مواد پیشرفته تر، و دانشمندان پیشرفته تر، و فن آوری های پیشرفته تر، و مهندسی مواد پیشرفته تر، و پیشرفته تر، و مهندسی مواد پیشرفته تر، و مهندسی مواد پیشرفته تر، و مهندسی مواد پیشرفته تر، و فن آوری های پیشرفته تر.

تکنیک های بی واسطه

بی واسطه سازی از میکروارگانیسم ها - باکتری ها، قارچ ها و مخمر ها - برای تبدیل یا بی حرکت کردن آلاینده های رادیواکتیو استفاده می کند، این میکروب ها می توانند شکل شیمیایی رادیونوکلیدها را تغییر دهند، کاهش توانایی ها و تحرک آنها در محیط زیست را کاهش دهند، زیرا بی واسطه می تواند در محل کار اعمال شود، اختلال سایت را به حداقل می رساند و از هزینه های بیرونی و انتقال حجم های تحقیقات آلوده، از طریق بهبود توانایی های ژنتیکی متمرکز شده است.

Microbes های اصلاح شده ژنتیکی

دانشمندان باکتری هایی مانند Dinococcus Radiodurans و liia را مهندسی کرده اند تا پروتئین های ضد اسید را که به طور انتخابی ایزوتوپ های رادیواکتیو را جمع می کنند، بیان کنند.

Bioaugmentation و Biostimulation

فراتر از مهندسی ژنتیک، دو استراتژی کلیدی، بی نظیری (یکی از اجزای تخصصی میکروبی) و بیوفشایی (اضافه کردن مواد مغذی برای تشویق فعالیت میکروبی بومی) هستند (در لوله های زیرزمینی آلوده)، محققان به تزریق لکات یا اتانول برای تحریک باکتری های بومی که اورانیوم محلول (VI) را به اورانیوم محلول کاهش می دهند (IV)، به دام انداختن آن در این روش نظارت بر اورانیوم سابق در ایالات متحده، نیاز به کاهش دقت در استخراج اورانیوم و جلوگیری از 90٪ است.

آلودگی هوای سرد

Fungi مزایای منحصر به فرد، از جمله شبکه های گسترده هیپیفیک که به خاک و آب نفوذ می کنند، برخی از قارچ های سفید پوست، آنزیم هایی را تولید می کنند که می توانند مجتمع های آلی را که دارای رادیوnuclides هستند، به عنوان مثال، ذخیره کنندۀ مواد مغذی کم و کم مصرف شده اند، اما همچنین می توانند از محیط های کم مواد مغذی استفاده کنند و مواد مغذی را نیز به عنوان مواد مغذی کم مصرف کنند.

آلودگی

یبوست توانایی های طبیعی جذب و ذخیره سازی گیاهان را برای حذف، تثبیت یا آلودگی های رادیواکتیو درجه بندی می کند.این تکنولوژی سبز از نظر بصری غیر مزاحم است و می تواند در مقیاس بزرگ با ورودی کم انرژی اجرا شود.

  • [[۱] [۱۰] [[۱۰]] [[۱]]] [[۳]]]] گیاهان رادیوها را از ریشه ها جذب می کنند و آنها را به شاخه های برداشت شده از کرم های خورشید ([۱۰] می فرستند.
  • رازوفیلت: ریشه های گیاهی آلاینده ها را از آب فیلتر می کنند و از آب استفاده می شود.
  • Phytostabilization: گیاهان آلاینده ها را در منطقه ریشه، جلوگیری از فرسایش و پلنگ استفاده می شود.
  • Phytovolatilization: گیاهان تبدیل آلاینده به اشکال فرار که به اتمسفر آزاد می شوند، اما این کمتر برای رادیوهای سنگین رایج است.

انواع گیاهی برای Radionuclide Up

برخی از گیاهان hyperaccumulator به طور طبیعی سطح بالایی از فلزات را متمرکز می کنند. Brassica Juncea (لگل خرد هند) به طور طبیعی سطح بالای فلزات را جذب می کند، در حالی که سورکسوس برای cesium مورد مطالعه قرار گرفته است. تحقیقات در حال انجام برای بهبود از طریق chnuel مورد نیاز برای افزایش مقدار زیادی از مواد رادیواکتیو است.

مزایا و چالش ها

  • مقرون به صرفه: [FLT 1] [FLT 1:] [FLT 1] [b] [b] [b] [b]] [b] [b] [b] [b] [b] [b]] می تواند 50 تا 80 درصد ارزان تر از روش های فیزیکی یا شیمیایی باشد.
  • [در این باره] [و [از این رو] پایدار است؛ [و] [و] [و] [و] [و] [از این رو] زیست توده هایی را تولید می کند که می توانند برای دفع و جمع آوری و جمع آوری کنند.
  • اثر زیست محیطی: هیچ حفاری یا ماشین آلات سنگین مورد نیاز نیست، حفظ ساختار بالای نفت.
  • محدودیت: بازگشت به واسطه کند است - اغلب طول می کشد چندین فصل در حال رشد - و محدود به آلودگی کم عمق سطح تابش بالا می تواند رشد گیاه را مهار کند و برخی از آلاینده ها ممکن است به زنجیره غذایی منتقل شوند اگر به درستی برداشت نشوند.

با وجود این چالش ها، اغلب با تکنیک های دیگر در یک رویکرد هیبریدی ترکیب می شود، مانند استفاده از گیاهان برای کاهش سطح آلودگی قبل از استفاده از درمان های تهاجمی تر.

مواد و تکنولوژی های نوآورانه

پیشرفت در علوم مواد، ارتباطات جدید و رسانه های واکنشی را ایجاد کرده است که رادیوها را با ویژگی ها و ظرفیت بالا جذب می کنند.این مواد می توانند در موانع واکنش پذیر قابل توجه، ستون های تصفیه یا به عنوان اصلاحات در محل استقرار قرار گیرند.

برنامه های نانو تکنولوژی

نانوذرات سطح بسیار بالایی را نسبت های سطح به حجم و شیمی سطح تنبل ارائه می دهند، به عنوان مثال، نانوذرات اکسید آهن با گروه های فسفات به طور انتخابی اورانیوم (VI) را از آب متصل می کنند. نانولوله های کربنی و ورق های اکسید گرافن نشان داده اند حذف موثر از cesium و از طریق جذب.

چارچوب های فلزی-سازمانی (MOFs)

MOF ها مواد کریستالی با ساختارهای متخلخل هستند که می توانند برای ضبط یون های خاص طراحی شوند. محققان MOFs را با قابلیت بالا برای تکنولوژیnetium-99 توسعه داده اند، یک محصول فیبروز طولانی مدت که به طور بدنامی متحرک است، این مواد می توانند بازسازی و استفاده مجدد، کاهش زباله های ثانویه، در حالی که MOF هنوز هم گران هستند تا اقتصاد های مصنوعی را سنتز کنند و مقیاس های جدید برای ساخت برنامه های کاربردی بیشتر زیست محیطی.

Bio پلیمری-based Sorbents

پلیمرهای طبیعی مانند chitosan، Alginate و Cells فراوان و قابل تجزیه و تحلیل هستند.هنگامی که پیوند متقابل یا اصلاح شده، آنها ⁇ ها یا مهره هایی را تشکیل می دهند که به طور قوی نوکلئوکسید های رادیویی را متصل می کنند.به عنوان مثال، دانه های chitosan با اترهای تاج دارای انتخاب بالایی برای cesium هستند.بنابراین این بایت ها می توانند در ستون پایین و فیلترهای دفع شده توسط کاهش زباله های بیشتر، نصب شوند.

بازگشت الکتروکینتیک

اصلاح الکترولیتی از میدان های الکتریکی در حال حاضر کم استفاده می کند تا حرکت آلاینده های شارژ شده در خاک را تحریک کند. Radionuclides مانند اورانیوم و استنتیوم به سمت الکترودها منتقل می شوند که در آن می توانند جمع آوری شوند یا پیش بینی شوند، این تکنیک در خاک های ریز که در آن نشتی معمولی بی اثر است، موثر است.

مطالعات موردی و برنامه های کاربردی واقعی جهانی

فاجعه هسته ای فوکوشیما در سال 2011 باعث شد تحقیقات فشرده در فن آوری های سریع اصلاح شود. Bioremediation و فیتtoremediation در کنار روش های سنتی مستقر شدند. Rice husk biocharchar که با اکسید فلز اصلاح شده بود، پلوتونیوم برای جذب cesium از آب استفاده شد.در چرنوبیل، rhizofiltration مبتنی بر آفتابگردان کاهش سطح cbriium در استراتژی های زیست محیطی و نوید بخش های آلودگی هوا در واشنگتن.

چالش ها و چشم انداز آینده

علی رغم پیشرفت، هیچ تکنولوژی واحدی نمی تواند تمام سایت های آلوده رادیواکتیو را به طور کامل اصلاح کند.چالش های کلیدی شامل مقیاس پذیری از آزمایشگاه به میدان، مدیریت زباله های مخلوط، اطمینان از ثبات طولانی مدت آلودگی های بی حرکت و پذیرش عمومی ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی در محیط زیست، احتمالا بر سیستم های یکپارچه ای که روش های بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی را ترکیب می کنند، برای مثال، استفاده از گیاهان برای استخراج موانع اولیه برای استفاده از ترکیبات میکروبی و یا جلوگیری از آلودگی های عمیق برای محافظت از آلاینده های میکروبی، استفاده از این مواد شیمیایی، به دنبال می شود.

نتیجه گیری

اصلاح آلودگی رادیواکتیو از رویکردهای پر هزینه و مخرب به سمت تکنیک های کارآمد، پایدار و هدفمند در حال تحول است. Bioremediation، فیتوبیغ، پیش از این، و الکتروکینزی هر یک از مزایای متمایزی را ارائه می دهند که می تواند به شرایط خاص سایت مرتبط باشد. ادامه سرمایه گذاری در تحقیقات و کارآزمایی های میدانی برای بهینه سازی این فن آوری ها و ایجاد آنها از نظر اقتصادی قابل اعتماد در مقیاس نوآوری های جهانی، در حالی که ما می توانیم از میراث زمین محافظت کنیم.