随着核能的迅速发展和铀资源需求的增加,铀矿开采、加工量不断增加,由此会产生大量的尾矿和尾渣。在外界环境的影响下,尾矿库中的铀会再次释放到环境中,严重威胁周边的生态安全和人体健康。本文选用零价铁(Zero valent iron,ZVI)和赖氏菌(Leifsonia sp.)2种材料对水溶液中的铀进行固定化处理,采用批量试验分别探究了ZVI投加量、接触时间、pH及铀初始浓度等因素对ZVI、ZVI+Leifsonia sp.去除铀的影响;利用解吸试验进行了稳定性分析;利用响应曲面法对Leifsonia sp.去除铀的条件进行了优化;并通过SEM-EDS、FTIR、XPS和XRD等表征手段,探讨了ZVI、ZVI+Leifsonia sp.对铀的作用机理。ZVI去除铀的试验结果表明:当ZVI投加量为1 g/L、pH值为5、接触时间为2 h、初始铀浓度为10 mg/L时,铀的去除效率达到97.12%。表征分析表明,ZVI与铀反应后表面及周围出现大量的球状和片状沉淀,与铀相互作用的官能团主要有羟基、羧基等。ZVI+Leifsonia sp.去除铀的试验结果表明:当ZVI投加量为1 g/L、pH值为5、接触时间为48 h、初始铀浓度为10 mg/L时,铀的去除效率达到98.81%。当ZVI投加量低于1 g/L、pH6时,Leifsonia sp.的添加对ZVI去除铀具有明显的促进作用。解吸试验表明Fe-U和Fe-Leifsonia sp.-U都具有一定的稳定性。SEM-EDS、FTIR、XPS和XRD表征分析表明,细胞表面附着有紧密的鳞片状沉积物,与铀相互作用的官能团主要有羟基、羧基和磷酸基团等。沉淀物中可能含有铁铀云母(Fe(II)(UO₂)₂(PO₄)₂·8H₂O)和沥青铀矿UO_2.2等。这些研究结果表明,ZVI和ZVI+Leifsonia sp.对于铀溶液有较高的的去除性能,Leifsonia sp.对ZVI去除铀具有一定的积极作用(生物吸附及生物矿化作用)。