Физико-химическое обоснование ионообменной дезактивации грунтов

• Автор: Стрелецкая, Мария Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Формы фиксации радионуклидов и 7Са в

грунтах и почвах.

1.2. Термодинамика фиксации радионуклидов и ,Сзвпочве.

1.3. Кинетика миграции радионуклидов и ,Сз в грунтах.

1.4. Способы очистки грунтов от радионуклидов. Глава 2. Исследование сорбции н ионного обмена катионов

стронция и железаШ в модельных системах.

2.1. Выбор объектов исследований.

2.2. Исследование модельных образцов грунта.

2.2.1. Методики эксперимента.
2.2.2. Результаты исследований компонентов грунта.
2.3. Исследование сорбции катионов на глине.
2.4. Исследование сорбции Ре на глине.
2.5. Изотерма обмена катионов Бг2 и РеГО .
2.6. Термодинамика ионного обмена катионов стронция
и железа 3 в грунтах.
2.7. Кинетика десорбции радионуклидов 7Сз и с почвогрунтов.
Глава 3. Лабораторные исследования дезактивации
грунта 5го квартала В.О.
3.1. Поведение стронция в процессе дезактивации грунта.
3.1.1 .Методики лабораторных исследований.
3.1.2. Результаты лабораторных исследований.
3.2. Поведение цезия в процессе дезактивации грунта.
3.2.1. Состояние проблемы.
3.2.2. Экспериментальная часть.
3.2.3. Результаты лабораторных исследований.
Глава 4. Опробование технологических моделей в
натурных условиях.
4.1. Требования к очистке грунта
4.2. Выбор варианта технологии
4.3. Моделирование технологии кучного выщелачивания
4.4. Моделирование технологии конвективного выщелачивания 9 Глава 5. Техникоэкономическое обоснование дезактивации
5го квартала Васильевского острова.
5.1. Расчет затрат на дезактивацию грунта.
5.1.1. Расходы на химические реагенты
5.1.2. Расходы на приобретение оборудования
5.1.3. Расходы на захоронение радиоактивных отходов
5.1.4. Расходы на электроэнергию
5.1.5. Расходы на земляные работы
5.1.6. Зарплата персонала, осуществляющего работы
5.1.7. Расходы на дозиметрический контроль
5.1.8. Расчет экономического эффекта
5.1.9. Технологическая схема без регенерации железа
Выводы.
Список литературы


V Международной конференции Экология и развитие стран Балтийского региона. КронштадтКотка, 69 июля г. V Всероссийской научнотехнической конференции Фундаментальные исследования в технических университетах СанктПетербург, СПбГТУ, 89 июня г. VI Международной конференции Экология и развитие Северо Запада России СанктПетербург, июля г. Конференции молодых ученых СПГГИТУ им. Г.В. Плеханова, г. Публикации По теме диссертации опубликованы 7 статей, 3 тезиса. Объем и структура диссертации Диссертационная работа изложена на 2 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы. Работа содержит рисунка и таблиц. ГЛАВА 1 Литературный обзор. Формы фиксации радионуклидов 7Св и Бг в грунтах и почвах. В настоящее время остро встала проблема реабилитации загрязненных территорий, что предполагает всестороннюю оценку радиоэкологической ситуации, в том числе оценку миграционной способности радиоэкологически значимых радионуклидов и форм состояния и нахождения их в почвах. Идентификация механизмов биологической доступности радионуклидов в окружающей среде имеет определяющее значение с точки зрения оценки реальной опасности радиоактивного загрязнения для человека. Почва является первичным звеном миграции радионуклидов, что определяет необходимость детального изучения параметров, влияющих на интенсивность сорбции и фиксации радиоизотопов и их подвижность. Проблема выявления точной природы процессов, ответственных за закрепление радионуклидов почвами, является очень трудной. На границе твердая фаза раствор постоянно протекают физико химические реакции, в которые включаются и радионуклиды, находящиеся в почвенном растворе в различных формах. Сравнение форм нахождения радионуклидов и их стабильных изотопов в почвах объясняет наблюдаемую большую подвижность первых и отсутствие до настоящего времени равновесия между ними в природной обстановке, в то время как в лабораторных условиях оно устанавливается в течение нескольких часов 68. До настоящего времени в научной литературе по отношению к радионуклидам нет четкого разделения понятий формы нахождения и формы состояния. Авторы вкладывают в эти понятия разный смысл, иногда прямо противоположный Павлоцкая Ф. И. 9. Авторы работы Мартюшов В. В.и др. Под термином форма нахождения подразумевают содержание радионуклидов в водной вытяжке из почвы в катионной, анионной и нейтральной формах. Известно, что в водную вытяжку переходят радионуклиды, находящиеся в почвах и почвенном растворе в ионном состоянии и в составе растворимых комплексных образований. В составе фиксированных форм , оставшихся в почве после обработки ее 1 М НС1, можно определить следующие формы радионуклидов связанные с органическим веществом почвы обработка почвы Н2О2, с полуторными окислами обработка раствором Тамма и с аморфной кремниевой кислотой обработка 0,5 М рром при кипячении ,. Авторы работы предлагают диффузионную модель фиксации радионуклидов почвами. Обменная форма представлена катионами радионуклида, адсорбированными на поверхности частиц почвы. Катионы радионуклида, связанные с избыточными отрицательными зарядами в объеме твердой фазы почвы считаются находящимися в фиксированной необменной форме. Водорастворимая и обменная формы считались находящимися в состоянии мгновенного равновесия и могли рассматриваться как единая форма нахождения подвижная форма. Переход обменной формы в фиксированную фиксация и обратный процесс ремобилизация происходят в результате диффузии катионов радионуклида в объеме частиц почвы ,. Глубина диффузии, по мнению авторов, ограничена расстоянием от поверхности частиц. Основным механизмом фиксации катионов Сб считается его диффузия к избыточным зарядам, находящимся в межпакетных пространствах глинистых минералов. Толщина межпакетных пространств уменьшается с удалением от поверхности, что ограничивает дальнейшее проникновение катионов Се в объем частиц глинистых минералов. Авторы работы исследовали сорбцию радионуклидов Бг и 7С различными видами почв, а также содержание калия в образцах почв.