Способ очистки почвы от радионуклидов

Номер патента: 863

Опубликовано: 15.08.1995

Авторы: Болотов Б. В., Романовский В. В.

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

они 9/34 12 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛШКИ БЕЛАРУСЬ 54 спосов очистки почвы от РАДИОНУКЛИДОВ(71) Заявитель Институт ядерной энергетики АН РБ (ВТ)(73) Патентообладатель Белорусский Комитет действия Эхо Чернобыля (ВТ)1. СПОСОО ОЧИСТКИ ПОЧВЫ ОТ РЭДИОНУКДШДОВ,ВКЛЮЧЕЮЩИЙ ВНЕСЕНИЕ В нее неорганических СО единении, отличающийся тем, что в качестве НЕОРГННИЧССКОГП СОЕДИНЕНИЯ ИСПОЛЬЗУЮТ ВОДНЫЙ раствор сульфида аммония, а после его внесения в почву высевают семена трав, растения собираЮТ И ОСУЩССТВЛЯЮТ экстракцию ИЗ НИХ радионуклидов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве семян трав высевают семена денника белою и/ или лекарственного, мяты перечной, Дубровника беловойлочного и тимьяна обыкноБННОГО.Изобретение ОТНОСИТСЯ К ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ почвы от радионуклидов с-использованием фитодезактивации зараженного слоя почвы.Известен способ обеззараживания почвы от радионуклидов, включающий внесение в почву НВОРГЗНИЧССКИХ СОЕДИНЕНИЙ , при ЭТОМ В КЗЧЕСТВЕ неорганического соединения используют клиноптилолитсодержащую (цеолитсодержащую) породу 1.Этот способ не позволяет уменьшить количество радионуклидов в почве.Задача изобретения - интенсификация процесса очистки (фитодезактивация) почвы и получение чистой продукции.Это достигается тем, что в способе очистки поЧБЫ ОТ радионуклидов, ВКЛЮЧЗЮЩСМ ВНЕСЕНИС В нее неорганических соединений, в качестве неорганического соединения используют водный раствор сульфида аммония, а после его внесенияв почву высевают семена трав, растения собирают и осуществляют экстракцию из них радионуклидов. Причем в качестве семян трав высевают семена денника белого и/ или лекарственного, мяты перечной, Дубровника беловойлочною и тимьяна обыкновенного.Степень локализации радионуклидов по предлагаемой технологии зависит от химического состава и физико-химического состояния радионуклидов, агрохимического состояния почвы, процентного содержания в ней гумуса, его качества, состояния микрофауны почвы, примененных в качестве локализаторов (сорбентов) растений, технологии и периодичности обработки почвы неорганическими соединениями, их концентраций и других факторомПредлагаемый способ отличается масштабностью, его можно успешно использовать в качестве активного средства очисткиэтих территориях и механического воздействия на нее.Физическая сущность изобретения заключается в соч етании химических, физических, микробиологич еских и физиологических средств воздействия на почву, комплексообразователей. Данные средства обеспечивают переход растворимых и малорастворимых форм и соединений радиоизотопов в физико-химическое состояние,легко усваиваемое определенным видом (родом) растений локализаторов, при определенном воздействии на процесс сорбции агрохимического состояния и микрофауны почвы, с последующим вьщелениемиз зеленой массы растений чистой товарной продукции и утилизацией локализованного остаточного продукта, обогащенного радионуклидами, например посредством его сжигания и захоронения в спецхранилищах.При этом периодическая обработка почвы растворами неорганического соединения(АТДЬБ Н 1 О при регулируемом поливе не только способствует переходу растворимых и малорастворимых форм соединений, радиоизо топов 9 г, 134 С 5, 137 С 5 водорастворимые формы соединений, легко усваиваемых определенным видом растений, но и способствует повышению содержания в обрабатываемой по данной технологии почве гуминовых кислот (гумуса) за счет наличия МН 3 -групп и задернения почвы,полностью исключая процессы ветровой эрозии и заражение радионуклидами почвы чистых зон.В результате катастрофы на ЧАЭС произошел выброс топлива активной зоны реактора на обширные территории в основном в виде полилисперсных матричных соединений - горячих топливных частиц. Концентрация таких частиц по территориям неравномерна и различается на несколько порядков, при этом образованные комплексные соединения малорастворимы или нерастворимы вообще.В процессе природного и антропогенного воздействия происходит постепенное частичное вымывание на поверхность горячих топливных частиц радиоизотопов Зг, Св и других радиоэлементов, их растворение и переход в различные соединения (нитраты, сульфаты, Хлораты, карбонаты и другие соединения неорганического и органического происхождения) .Данные соединения цезия и стронция, относящиеся к ЕА и ПА группам элементов, являющиеся основными радионуклидами в гамме загрязнения почвы, водорастворимы или малорастворимы. На закисленных почвах резко енижается усвоение данных комплексообразований и соединений радиоизотопов растениями.Для интенсификации природной (без вмешательства человека) фитодезактивации и повы 10шения степени локализации радиоизотопов растениями на таких почвах и их раскисления применена обработка почвы водными растворами сульфида аммония.При обработке по данному технологическому регламенту в результате гидролиза протекают реакцииВ результате реакций ионного обмена Мг Н 2 - МБ 1-12, где М - радиоизотоп 2 - кислотный остаток.Сульфиды Б-элементов 1 А и ПА групп (как и оксиды) растворимы в воде и при гидролизе образутот щелочную средуВ процессе внесения водного раствора сульфида аммония при регулируемом поливе почвы обеспечивается процесс ее известкования. Применение в данном технологическом регламенте на подкисленных и засоленных почвах таких культур как донник белый и/ или лекарственный, мята перечная, дубровник беловойлочный, тимьян обыкновенный раскисляет и рассаливаетпочвы, создает условия обогащения их азотом. При этом данные растения семейства губоцветных и семейства бобовых, произрастающие в средней полосе Европейской части, растения умеренного климата, требовательные к влажности почвы, хорошо отзываются на внесение органических и минеральных удобрений, резко повышают свою урожайность на обрабатываемых участках посевов, при одновременном увеЛИЧСНИИ УСВОЯСМОСТИ растениями локализованных радионуклидов за счет перевода их в известковые формы. Растения, используемые в предлагаемой технологии, обеспечивают укос их зеленой массы за сезон неменее двух раз.Использование в предлагаемом способе водных растворов сульфида аммония не только повышает усвояемость соединений радионуклидов, но и значительно улучшает жизнедеятельность самой почвы и высаженных на ней растений, интенсифицИРУя процесс растворения радионукдшдов и их усвоения зеленой массой выбранных растений.Выделение из зеленой массы растений экологически чистого сырья и продукции и концентрация соединений радионуклидов в остаточном продукте обеспечивается в предлагаемой технологии на стадии обработки зеленой массы растеинй путем экстракции, ректификации, паровой перегонки и другими технологическими приемами разделения. Например, в качестве экстраген 5 ПВУ 863 С 1 бта (растворителя) в предлагаемой технологии может быть использован жидкий соц. Использованне данного селективного растворителя при выбранных технологических параметрах обеспечивает процесс разделения смеси жидкого и твердого вещества, переход радионуклидов В форме карбонатных соединений в твердую фазу(рафинат) и извлечение из зеленой массы растений жидкой фазы - экологически чистой продукции ароматических веществ, лекарственного сырья, сырья пищевой, консервной, ликера-водочной, фармацевтической, парфюмерно-косметической и других отраслей промышленности.Предлагаемый авторами способ был осуществлен и опробован в вегетационных опытах в лабораторных условиях с использованием дерново-подзолистой суглинистой почвы (грунта) из зоны отселения (район луг, южная сторона окраины д.Кирово, Наровлянского района,Гомельской обл.). Среднее суммарное загрязнение данной почвы радионуклидами составилоПочва, не подвергавшаяся обработке с 1986 г.,была помещена в кольцевые ячейки диаметром 560 мм, толщиной слоя до 250 мм.Контроль рН почвы осуществлялся с помощью стандартной методики, разработанной в ЦИНАО (ГОСТ 26483-85) , приготовлением солевой вытяжки.Начальная кислотность почвы составляла 5 ,66,О. В процессе внесения в почву 10-ного водного раствора сульфида аммония обеспечивалось поддержание рН почвы в интервале 9,5108.Эксперимент проводился с использованием четырех видов растений, высаженных в отдельности в четырех ячейках каждое, при этом две ячейки по каждому растению являлись ячейками контроля, в которых протекал процесс природной фитодезактивацин без внесения в почву неорганических ВЕЩЕСТВ ПО ПРВДЛЗГЗСМОЙ ТВХНОлогии, а лишь при использовании регулируемого полива.После среза через определенные периоды ВРЕМЕНИ растения СУШИЛИ И ИЗМСЛЬЧЭЛИ, ПОСЛЕ чего помещали сухую зеленую массу в лабораторный экстрактор, в котором в качестве экстрагента использовался жидкий СО 2. Процесс экстракции проводили в одностадийном и многостадийном режимах. После чего осуществляЛОСЬ ИЗМЕРЕНИЕ РНДИОЭКТИВНОСТИ экстракта Ирафинатв полученных из зеленой массы растений из всех шестнадцати опытных посадок (ячеек) с применением стандартных методик определения содержания цезия-134, 137, рутения-10 б, церия-144, стронция-БЮ, урана-2 З 5 и плутония- 239, 240, 241, утвержденных Межведомств энной комиссией Г оскомгидромета по радиационному контролю природной среды, а также Инструкций и методических указаний по оценке радиоактивности на загрязненных территориях, утвержденных 29.04.87 г.В таблице приведены результаты вегетационных опытов и показано изменение коэффициента накопления радионуклидов (КН) в тканях растений в зависимости от вида растений и времени их среза (вегетационного пери ода). Коэффициент накопления (КНГестЬотношение концентрации радиоактивности в экстракте и рафинате к концентрации радиоактивности в 1 кг почвы, при этом концентрация радиоактивности в экстракте и рафинате рассчитывается на 1 кг сухого продукта (растения) для их образования.В опытах средняя концентрация радиоактивности изотопов цезия, рутения, церия, стронция, урана и плутония в почве составлялаЭксперимент показал, что применение предлагаемой технологии позволяет по сравнению с контролем интенсифицировать процесс на 1-3 порядка, увеличить фитосорбцию (аккумуляцию) радионуклидов ценником белым и/ или лекарственным, мятой перечной, дубровником беловойлочным и тимьяном обыкновенным,обеспечив в пересчете через среднюю урожайность этих растений на дерново-подзолистых почвах за один вегетационный период очистку почвы от радионуклидов на 2-5 И, . Существуют и другие растения, позволяющие обеспечить при применении предлагаемой технологии высокий коэффициент фитосорбции радионуклидов в широком спектре их избирательности.При этом, как показал эксперимент, предлагаемая технология обеспечивает выделение из надземной части растений чистой продукции,при концентрировании радиоизотопов в остаточном продукте переработки с последующей их утилизацией и захоронением по известным технологиям.ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ1 Условия произраста ния / составВремя от времени посадки 150 сут.Заказ 73 . Тираж 50 экз. Государственное патентное ведомство Республики Беларусь 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66

МПК / Метки

МПК: G21F 9/34, A01B 79/02

Метки: почвы, способ, радионуклидов, очистки

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/4-863-sposob-ochistki-pochvy-ot-radionuklidov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ очистки почвы от радионуклидов</a>

Похожие патенты