Роль сорбентов в процессах трансформации соединений урана, радия и тория в подзолистой почве

• Автор: Рачкова, Наталья Гелиевна
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Сорбция как один из ведущих процессов, регулирующих подвижность урана, радия и тория в почвах
1.2. Цеолиты и гидролизный лигнин как сорбенты радиоактивных и токсичных химических элементов.
1.2.1. Современные подходы к решению проблемы дезактивации почв и изменения в них биологической доступности радионуклидов. Эффективность сорбентов как средства закрепления радионуклидов в почвах.
1.2.2. Свойства природных и синтетических цеолитов. Перспективы их использования в качестве сорбентов радиоактивных и токсичных химических элементов.

1.2.3. Сорбционные свойства гидролизного лигнина

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Физикогеографические условия района проведения полевых экспериментов

2.2. Методика проведения полевых экспериментов

2.3. Физикохимические характеристики сорбентов.

2.4. Методика проведения лабораторных экспериментов
2.5. Методы исследования почвы и сорбентов. Радиохимические методы анализа. Статистическая обработка данных.
Глава 3. Трансформации и вертикальное распределение урана, радия н тория в подзолистой суглинистой почве, загрязненной водорастворимыми солями радионуклидов .
3.1. Особенности долговременной трансформации соединений урана, радия и тория в пахотном слое радиоактивно загрязненной почвы.
3.2. Вертикальное распределение урана, радия и тория в связи с валовым составом и физикохимическими характеристиками радиоактивно загрязненной почвы Глава 4. Способность анальцимсолсржлщей породы н сорбентов на основе растительной ткани гидролизный лнгнин древесины, лигноцеллюлоза к поглощению урана, радия н тория из водных растворов их солей.
4.1. Емкости поглощения урана, радия и тория анальцимсодержащей породой и сорбентами на основе растительной ткани. Прочность и механизмы поглощения урана в насыщенных сорбентах
4.2. Поглотительные свойства гидролизного лигнина и анальцнмсодсржащей породы. Влияние времени контакта фаз и факторов среды на эффективность сорбции радионуклидов.
4.2.1. Влияние времени контакта фаз на сорбцию гидролизным лигнином и
анапьцимсодержащей породой урана и радия из растворов их со
4.2.2. Влияние кислотнощелочных условий и исходной концентрации радионуклидов на сорбцию урана и радия анапьцимсодержащей породой.
4.2.3. Влияние кислотнощелочных условий и исходной концентрации радионуклидов на поглощение урана, радия и тория из водных растворов их солей
гидролизным лигнином
4.2.4. Сорбция урана, радия и тория из растворов сложного солевого состава гидролизным лигнином
4.3. Эффективность и прочность поглощения урана, радия и тория лигноцел
люлозными сорбентами на основе соломы овса.
Глава 5. Трансформация соединений радионуклидов посредством их поглощения из подзолистой почвы сорбентами.
5.1. Поглощение урана, радия и тория из подзолистой почвы анальцнмсодержащей породой и искусственным цеолитом ЫаХ.
5.2. Поглощение урана, радия и тория из подзолистой почвы гидролизным
лигнином древесины.
Выводы.
Список литературы


Высокую степень диализуемости до наблюдали лишь в водах с повышенной концентрацией органического вещества. Таким образом, низкие величины водородного показателя среды, минералнзоваиности, жесткости и высокое содержание гумусовых веществ должны способствовать транспорту тория грунтовыми водами и ингибировать его сорбцию твердой фазой почв. Результаты других исследований I, i, Несмеянов, , i, подтверждают наличие комплексообразования и миграции радионуклида с растворенными почвенными органическими соединениями и доказывают возможность комплексации тория с фторид, сульфат, фосфат, хлорид, нитрат и карбонатионами. Сорбции радия присущи зависимости противоположного характера высокая концентрация сульфатиона, низкие содержания кальция и значения ионной силы существенно сдерживают его миграцию и благоприятствуют прочному поглощению в почвах , . Поскольку из всех щелочноземельных элементов гидратированный ион 2 имеет самые небольшие размеры, то к комплексообразованию он склонен слабее других. Тем не менее, экспериментально доказано Бэгнал, , существование устойчивых в кислой среде анионных комплексов радионуклида с лимонной кислотой и некоторыми другими органическими лигандами. Комплексообразование радия с такими природными хелатирующими агентами, как фульвокислоты, мало изучено. Однако известно Русанова, Гиль, , что в присутствии водорастворимого органического вещества радионуклид приобретает большую подвижность, а эффективность его поглощения почвенными коллекторами снижается. Несмотря на слабую и крайне слабую растворимость многих солей Вдовенко, Дубасов, , осаждение из незагрязненных природных поверхностных растворов самостоятельной минеральной фазы радия не может осуществиться вследствие чрезвычайно низких его концентраций. В этих условиях возможно соосаждение радионуклида с карбонатами кальция, гидратированными оксидами железа и т. По многочисленным данным iv, , , i, Вдовенко, Дубасов, iv, v . Обычно сорбция сопровождается диффузией радионуклида внутрь ненарушенных участков сорбента, что делает его поглощение прочным Алсксахин и др. Поэтому окислительновосстановительные условия влияют на его сорбцию в почве лишь посредством изменения состояния коллекторов соединений железа, марганца и серы Ьапба, . Уран поливалентный элемент. Наиболее устойчивы в растворах соединения, в которых он сохраняет валентность, равную шести. В водной среде при 2. Ю Химия актиноидов, . Вследствие высокой плотности заряда он склонен к реакциям гидратации, комплексообразования и гидролиза, протеканию которого способствуют нейтральная реакция среды и сильное разбавление растворов. Гидролиз начинается с образования соединения иОгОНГ, которое затем переходит в сложный ион состава ии0з0П и далее в отрицательно заряженную коллоидную форму гидроксида ураиила типа 1Ю2иОзпОН2. При концентрации урана свыше 0. На поведение урана в почвах со слабокислым значением значительное влияние может оказать свойство гидратированного иона ураиила существовать в форме псевдоколлоида и адсорбироваться на частицах с положительно заряженной поверхностью. При коллоид перезаряжается, и катионы урана переходят на коллекторы с отрицательным зарядом. Согласно имеющимся данным Косйепоу Щ а1. Искра, Бахуров, , коллоидные и псевдоколлоидные соединения урана в сорбированном виде могут мигрировать на гидроксидах железа, глинистых частицах, органических взвесях. Бондиетти, Тамура, , что в природных водах с 7. СОНРО . В средах, характеризующихся низкими 3 мольл суммарными концентрациями углекислого газа и карбонатов и отсутствием ортофосфатионов, гидролизованные формы ураиила преобладают практически во всем интервале от 2 до Архипов и др. Поэтому при увеличении водородного показателя растворов с малым содержанием карбонатов существенного роста извлечения урана из почв в жндкуюфазу можно и не достигнуть. Архипов и др. С увеличением концентрации карбонатиона область преобладания гидролизованных форм сужается, и появление подвижных карбонатных комплексов наблюдается уже при меньших водородных показателях.