Способ локализации радионуклидов в почвах и грунтах

 

Изобретение относится к технике дезактивации почв и грунтов. Целью изобретения является повышение эффективности локализации радионуклидов, а также улучшение агрофизических свойств почв. Цель достигается использованием гранул вспученного перлита с поглотителем радионуклидов, внедренных в объем перлита. Гранулы перлита, помещенные в почву, кроме того улучшают ее агрофизические свойства, влагоемкость, аэрируемость. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к защите окружающей среды, в частности к локализации радиоактивности в почвах, пораженных радиоактивными элементами. Целью изобретения является повышение эффективности локализации радионуклидов в почвах и грунтах, а также улучшение агрофизических свойств почв. П р и м е р. Вспученный перлит фракции -2-5˙10^-3 м, плотностью 125-150 кг/см³ обрабатывают последовательно 10%-ным водным раствором феррицианида калия K₄/Fe(CN)₆/, дистиллированной водой и 15%-ным водным раствором медного купороса CuSO₄˙5H₂O. Обработанные таким образом гранулы вспученного перлита в количестве 25% по объему вносят в почву влажностью 10-15%, загрязненную цезием 137 и цезием 134. Почву оставляют в соприкосновении с гранулами перлита. Периодически гранулы отделяют от почвы, просеивая образец на сите. Радиоактивность почвы и гранул замеряют. Результаты измерения относительной радиоактивности почвы I/I_o по времени представлены в табл.1. Очевидно, что во времени изотопы цезия за счет диффузии перераспределяются между почвой и перлитом и концентрируются в перлите. С учетом доли перлита в почве соотношение концентраций радиоактивности в перлите и почве составляет через 100 сут = 1,2 = 1,2, т.е. на перлите, обработанном указанным способом, концентрируются изотопы радиоцезия. Концентрации растворов, которыми последовательно пропитывают гранулы перлита, зависят от свойств внутренней поверхности гранул. Для образования собственной фазы вещества-поглотители радиоактивности должны образовать на внутренней поверхности слой толщиной 50-100 А. Эта величина может служить оценкой для расчетов концентраций растворов так же, как данные по внутренней поверхности гранулированного перлита. Коэффициенты (К) распределения для ряда веществ-поглотителей существенно превышают коэффициенты распределения для глин. Некоторые данные для цезия и стронция приведены в табл.2, кроме того, дано значение коэффициента распределения для испытуемой марки перлита. Очевидно, что пропитка существенно улучшает свойства перлита поглощать радиоактивность. Коэффициент распределения для перлита М 150 близок к коэффициенту распределения для глин (К=10²-10³), поэтому поверхность перлита, не обработанная активаторами поглощения, не может преимущественно сорбировать радиоцезий из глин. Радиоактивные вещества, поглощенные гранулами перлита, малодоступны для усвоения корневой системой растений, сами гранулы могут быть извлечены из почвы или грунта при просеивании или же путем флотации. Кроме того, возможно создание гранул, включающих магнитные вещества, что позволит извлекать их, применяя электромагниты. Возможно также изготовление конструкций ребристых и профилированных щитов, содержащих гранулы-поглотителя радионуклидов. Применение их может способствовать удалению радиоактивности, осевшей тонкими слоями на поверхности. В качестве поглощающих веществ, кроме ферро- и феррицианидов тяжелых металлов, могут быть использованы сульфаты стронция и бария, фосфаты магния, кальция, стронция, циркония, титана и др., фосфоромолибдаты, фосфоровольфраматы и др. Предлагаемый способ может быть применен для извлечения других изотопов стронция-90, церия-144 и т.д. При этом производится обработка перлита другими комбинациями химических реагентов. Возможно введение смесей гранул, каждый из компонентов которой поглощает разные радионуклиды. Гранулы перлита, помещенные в почву, улучшают ее агрофизические свойства: влагоемкость, аэрируемость, что, как показывают эксперименты, приводит к существенному повышению урожайности почв. Вспученный перлит широко применяется в народном хозяйстве и является относительно дешевым материалом, запасы сырья для которого практически неограничены.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВАХ И ГРУНТАХ включающий внесение в почву или грунт веществ, обладающих способностью поглощать радионуклиды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности локализации радионуклидов, а также улучшения агрофизических свойств почв, в качестве вещества-поглотителя используют гранулы вспученного перлита, на внутреннюю поверхность которых нанесены поглотители радионуклидов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поглотителя радионуклидов используют вещества, нанесенные на внутреннюю поверхность вспученного перлита методом осаждения из растворов путем пропитки ими гранул перлита, а в почву или грунт вносят смесь гранул, каждый компонент которой поглощает различные радионуклиды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2