Suppression des éléments traces par Cupric nanoparticules d&#39;oxyde de Uranium<em&gt; In Situ</em&gt; Récupération de l&#39;eau de ressuage et son effet sur la viabilité cellulaire

Résumé

l’eau de saignement de production (PBW) a été traitée avec des nanoparticules d’oxyde cuivrique (CuO-NPs) et la toxicité cellulaire a été évaluée dans des cellules humaines en culture. L’objectif de ce protocole était d’intégrer l’échantillon environnemental natif dans un format de culture cellulaire évaluant les changements de toxicité dus au traitement CuO-NP.

Résumé

Dans la récupération in situ (ISR) est la principale méthode d'extraction de l'uranium aux États-Unis. Pendant ISR, l'uranium est lessivé à partir d'un gisement de minerai et extrait par échange d'ions. La purge de l'eau résultant production (pep) contient des impuretés telles que l'arsenic et d'autres métaux lourds. Des échantillons de PBW à partir d'une installation d'uranium ISR actifs ont été traités avec des nanoparticules d'oxyde de cuivre (CuO-IP). Traitement CuO-NP de PBW réduite contaminants prioritaires, y compris l'arsenic, le sélénium, l'uranium, et le vanadium. Essai non traitée et traitée CuO-NP PBW a été utilisé comme le composant liquide du milieu de croissance des cellules et les variations de viabilité ont été déterminées par le MTT (3- (4,5-diméthylthiazol-2-yl) -2,5-diphényltétrazolium de) dans le rein embryonnaire humain (HEK 293) et le carcinome hépatocellulaire humain (Hep G2) des cellules. Traitement CuO-NP a été associée à l'amélioration de HEK et HEP viabilité cellulaire. Les limites de ce procédé comprennent la dilution de PBW par des composants de milieu de croissance et pendant osmolréglage de nalité ainsi que l'ajustement du pH nécessaire. Ce procédé est limité dans son contexte plus large du fait des effets de dilution et des changements dans le pH de la PBW qui est traditionnellement cependant légèrement acide; cette méthode pourrait avoir une utilisation plus large évaluation de traitement CuO-NP dans les eaux plus neutres.

Introduction

Environ 20% de l'alimentation électrique des États-Unis est fournie par l'énergie nucléaire et, basé en partie sur des incitatifs nationaux pour accroître l'indépendance énergétique, la capacité nucléaire des États-Unis devrait augmenter de ^1. Est également prévu la croissance mondiale de l'énergie nucléaire à poursuivre, avec beaucoup de la croissance survenant à l'extérieur des États-Unis ^2. Dès 2013, 83% de l'uranium a été importé des États-Unis, mais 952 544 tonnes de réserves existent dans les Etats-Unis ^3,4. En 2013 il ya eu 7 nouvelles applications de l'installation et des applications 14 redémarrage....

Protocole

Tous les échantillons ont été prélevés dans le bâtiment de traitement de liquide de l'uranium d'une installation d'ISR de l'uranium dans le Wyoming.

1. Production de purge de l'eau (PBW)

1. Recueillir deux types d'échantillons d'eau provenant d'une installation d'uranium ISR: PBW et l'osmose (RO) de l'eau inverser. Recueillir PBW partir d'un robinet de suivi après le processus d'échange d'ions, mais avant osmose inverse décontamination. Prélever des échantillons RO après la PBW est décontaminé par un traitement par osmose inverse.
   REMARQUE: agent de lixiviation est tra....

Résultats

Concentrations de composants PBW et pH non traitée et dans CuO-NP-traitée PBW sont présentés au tableau 1. Martinson et Reddy (2009), ont indiqué que le point de charge nulle du CuO-NP est estimée à 9,4 ± 0,4. Étant donné que le pH de 7.2 à 7.4 PBW était, dans ces conditions, un don de l'eau à protons CuO-IP, ce qui provoque la surface des nanoparticules à charger positivement permettant l'adsorption d'espèces chargées négativement. Traitement CuO-NP supprimé contaminants prioritaires de PBW.......

Discussion

Des études antérieures ont rapporté que CuO-IP retiré l'arsenic des eaux souterraines ^11,13,30,31. Cette étude confirme ces résultats antérieurs et rapporte que CuO-IP éliminer les contaminants supplémentaires de PBW également. Cette étude confirme également que les rapports précédents CuO-IP sont efficaces pour éliminer l'arsenic, en dépit de la présence d'autres contaminants et les ions concurrents potentiels ^11. la modélisation de spéciation prédit que 97% des espèces de vanadium dan.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
CuCl2	Sigma	203149
Boules de verre borosilicaté	VWR	26396-639	6 mm
Acide nitrique	Fisher	A509-P500	Grade de métal trace
0,45 μ ; m filtre à seringue	Fisher	SLHA 033S S
10x EMEM	Fisher	BW12-684F
Sérum fœtal bovin	ATCC	30-2020
L-glutamine	Fisher	BP379-100
NaHCO3	Sigma	S5761
Pénicilline/Streptomycine	ATCC	30-2300
0,22 μ ; Unité de filtration sous vide m	Fisher	09-740-28C
HEK293	ATCC	CRL-1573
HEPG2	ATCC	HB-8065
Trypsine	Sigma	SV3003101
MTT	Sigma	M2128
D-pénicillamine	Fisher	ICN15180680
plaques à 96 puits	Fisher	07-200-92
DMSO	Fisher	D12814
Spectra Max 190	Dispositifs
Visual MINTEQ version 3.0	KTH Royal Institute of Technology
ICP-MS	Agilent		Les détails des instruments, des modèles et des limites de détection ont été publiés dans Reddy et al., 2013.
IC DIONEX DX 500	Dionex		Les détails des instruments, des modèles et des limites de détection ont été publiés dans Reddy et al., 2013.
Incubateur VWR	VWR

moléculaires