Исследование и разработка физико-химических основ технологии электрокинетической очистки грунтов от радионуклидов

• Автор: Шевцова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил

1.1 Сорбция радионуклида Си7 почвами и глинистыми минералами

1.1.1 Формы связи Сб 7 с твердой фазой почвогруитов

1.1.2 Факторы, влияющие на сорбцию Се7 глинистыми минералами.

1.1.3 Формы нахождения радионуклида Сз7 в реальных грунтах.

1.2 Способы реабилитации территорий.

1.2.1 Дезактивация грунтов с гюмощыо растений фитодезактивация

1.2.2 Механическая дезактивация грунтов.

1.2.3 Сепарационная очистка грунтов от радионуклидов.

1.2.4 Реагентный способ очистки грунтов

1.2.5 Комбинированный метод дезактивации грунтов.

1.3 Электрокинстический способ очистки грунтов от радионуклидов и тяжелых металлов.

1.4 Выводы по главе 1
ГЛАВА 2 ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОЧИСТКИ
ГРУНТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Основные положения электроккнетнческо о метода
2.2 Стадийность элсктрокинстического процесса.
2.3 Методика проведения исследований
2.3.1 Характеристика свойств исследуемых грунтов
2.3.2 Постановка лабораторных исследований
2.4 Выводы по главе 2
ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ДЕСОРБИРУЮЩИХ РЕАГЕНТОВ
3.1 Исследования в статических условиях влияния типа и концентрации десорбирующего реагента на извлечение Ся7 из грунта
3.2 Исследования на электрокинетических установках
3.2.1 Влияние типа катиона реагента.
3.2.2 Влияние концентрации нитрата аммония.
3.3 Определение селективности различных реагентов в процессе выщелачивания Се
3.3.1 Исследования эффективности использования фосфорнокислых реагентов.
3.3.2 Исследования влияния кислотности фосфорнокислых электролитов па электрокинетическую очистку грунтов от 7.
3.3.3 Сопоставление эффективности применения азотнокислых и фосфорнокислых реагентов в электрокинетическом процессе.
3.4 Выводы по главе 3
ГЛАВА 4 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
НА СТАДИИ ЗАКИСЛЕНИЯ.
4.1 Изучение влияния предварительной реагентной обработки грунта на эффективность электрокинеткческой очистки.
4.2 Эффективность предварительного закисления грунтов на моделях промышленных масштабов
4.3 Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НА СТАДИИ ИНТЕНСИВНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ 7.
5.1 Влияние напряженности электрического поля.
5.2 Влияние мощности электрообработки грунта на интенсивность электрокинетичсского процесса.
5.2.1 Влияние температуры на процесс выщелачивания 7.
5.2.2 Влияние мощности элекгрообработки на электрокинетический процесс
5.3 Выводы но главе 5
ГЛАВА 6 ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГРУНТОВ НА СТАДИИ ЗАМЕДЛЕННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСВЯЗАННОГО 7
6.1 Влияние добавок фторида аммонии на интенсификации процесса очистки.
6.2 Извлечение макроэлементов в процессе реагентной интенсификации электрокинетической очистки грунта
6.3 Выводы по главе 6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В зависимости от типа образовавшейся связи загрязнения можно классифицировать как поверхностные и глубинные 7. При различных видах физикохимического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителями активности имеют место адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы радиоактивного загрязнения. Загрязненные грунты можно рассматривать как природный ионит 7, при этом одним из основных процессов, определяющих загрязнение почвы, является ионообменная адсорбция. Помимо адсорбции поглощение загрязнителя происходит в процессе набухания ионита вследствие проникновения полярного растворителя, которым в большинстве случаев является вода, в макромолекулы сорбента. Но упругая сетка матрицы сопротивляется набуханию, поэтому ионит лучше поглощает менее гидратированные ионы, что объясняет лиотропные ряды повышения сорбируемости многих катионов. Однозарядные катионы, например, по отношению к грунтам образуют следующий лиотропный ряд 1ЛК4ШС 6. Для одного и того же типа грунта поглощение радионуклидов возрастает в ряду ЯиЮб 8г Сс4 С7 8. Сложность извлечения С из загрязненных глинистых грунтов связана с его особенностью прочно сорбироваться некоторыми породообразующими минералами 8, наиболее распространенными из которых являются каолиниты, гидрослюды иллиты и монтмориллониты. Прочность фиксации т. Механизм влияния этих факторов на миграционную способность цезия в почвах является предметом интенсивных исследований. Особенно пристальный интерес вызывает механизм сорбции цезия на глинистых минераэах. Исследования, начатые в е годы, показали, что причиной высокой сорбции Сз7 глинами и почвами является фиксация в гексагональных пустотах тетраэдрического слоя кристаллической решетки глинистых минералов 8,,,. Вследствие низкой энергии гидратации катион, как предполагается, при проникновении в поры теряет свою гидратную оболочку, способствует дегидратации межслосвых пространств и захлопыванию норового канала 8,,. Механизм этого явления пока до конца не изучен . По существу, исследования явления фиксации только начинаются. Так, в работе описано исследование адсорбции цезия гекторитом с использованием ЯМР 3С. Авторам удалось зарегистрировать индивидуальные линии ионов цезия в диффузном слое Штерна, а также сигналы от атомов, находящихся в межслосвых пространствах кристалланосителя. Оказалось, что даже в фиксированном состоянии цезий подвижен, что очень важно для подбора условий дезактивации. В последние годы сделано более полное заключение о формах связи цезия с твердой фазой почвогрунтов . Авторами выявлена степень участия органических веществ, аморфных оксидов алюминия и железа, входящих в состав почв и участвующих в поглощении цезия почвогрунтами, помимо глинистых минералов . Такой вывод сделан на основании результатов исследования представительного количества разнообразных типов почв, в число которых входили торфянистая, дерновоподзолистая супесчаная, дерновоподзолистая суглинистая, подзолистая, чернозем выщелоченный, серозем. Использование схемы химического фракционирования по методу ТюринаПономаревой, в основе которого лежит последовательное воздействие на твердую фазу почвогрунтов химическими реагентами, позволило избирательно переводить в раствор ионы цезия в зависимости от прочности закрепления его в твердой фазе . В соответствии с методикой , воздействие 0. М НгБО приводит к декальцинированию почвы и переводу фульвокислот в раствор. Далее производилось воздействие 0, мольл КаОН, что сопровождалось растворением внешнего слоя гумуса, и соответственно, переходом в раствор свободных и связанных с несиликатиыми формами гуминовых и фульвокислот оксидов алюминия и железа. Последующая обработка 0,5 мольл РЬБО. А1 и Ке с частиц почвы. В результате этого облегчается доступ реагента к нижнему внутреннему слою гумуса и взаимодействие твердой фазы с 0,1 мольл ЫаОН сопровождается растворением полимерных комплексов гуминовых кислот, связанных с легкорастворимыми аморфными оксидами и глинистыми минералами. В конечном итоге в составе твердой фазы почвогрунтов остаются только минеральные зерна.