6.4　本章小结与展望

本章介绍了钚胶体（假胶体和真胶体）在环境放射化学领域的研究现状，指出了目前研究结果存在的不足，依此开展了钚胶体有关的前沿性研究，包括钚胶体的稳定性、移动能力、移动速度等。其次，谢金川等进一步开展了环境微生物还原钚和铀的研究，通过热力学计算分析了胞外电子的传递路径，给出了钚和铀的可能还原机制。主要的研究结果包括以下几个方面：

（1）实验证实了天然胶体能增强钚的移动能力。该结果改变了人们早期持有的“锕系元素容易吸附到环境介质上，在地下水中没有移动能力”的观点；

（2）建立了准确取得胶态污染物与地下水相对移动速度的方程。该方法克服了单点法不准确，甚至无法使用的缺点，如胶体粒子和氚水的穿透曲线部分重叠、长脉冲实验中穿透曲线上没有最大释出浓度峰值等情况；

（3）建立了胶态污染物三相分配系数的新概念。该方法解决了传统两相Kd表达式忽略了胶态钚移动能力的问题，适用于大尺度钚的数值模拟；

（4）发现了痕量钚真胶体粒子的尺度收缩和几乎无滞留移动特性的现象；

（5）腐殖酸在钚（Ⅳ）聚合物表面的吸附层使聚合物更为稳定，但在腐殖酸接受希瓦氏菌释放的电子后，其醌基氧化还原电位的降低能将聚合态的钚（Ⅳ）还原为钚（Ⅲ）；

（6）碳酸盐不存在时，希瓦氏菌还原铀（Ⅵ）的能力随p H 增大而增大，中性到碱性溶液中铀（Ⅵ）几乎全部被快速还原为UO2，还原机制为铀酰与氢氧根配位后其氧化还原电位的升高；

（7）当有碳酸盐存在时，弱酸性和弱碱性溶液中铀（Ⅵ）仍能被希瓦氏菌较快速地还原为UO2，还原机制可能为铀酰与碳酸根配位后的氧化还原电位仍高于内生电子共轭体的电位（-220 m V）；

（8）在高钙（2.5～6.0 mmol/L）高碳酸盐（15 mmol/L）浓度的弱酸性和弱碱性溶液中，铀-钙-碳酸盐三元配位化合物仍能被希瓦氏菌较快速地还原为UO2，还原机制可能与铀-钙-碳酸盐化合物在细胞表面生成表面配位种态有关。

钚和铀与矿物、土壤、细胞的表面基团的配位过程和机制是本章尚未深入研究的内容，是今后研究的重点和难点，包括发现新的表面配位化合物的生成及环境影响因素，计算表面配位化合物的关键热力学参数和化学反应的驱动力，判断其氧化还原趋势，依此进一步分析地下环境中钚和铀的赋存状态、移动能力、污染风险等。研究结果将有助于西北高钙高碳酸盐环境中钚、铀污染的地下水的生物修复。