730 Рачкова Н.Г. и др. гой - к тому же эффекту приводит ослабление мине- рализованности растворов в рамках исследуемого интервала (0.3-3.3 мг-экв-л-1). В средах, сильнее обогащенных солями (раствор № 4) и характеризующихся более низкой исходной концентрацией радионуклида, установлены достоверные изменения содержания прочно сорбированных форм его соединений (см. рисунок, д, е). Десорбцшо радия отличает относительно равномерное распределение его между выделяемыми из лигнина фракциями соединений. Значительная их доля обнаруживается при реэкстракции в 1 м. растворе ацетата аммония, что соответствует щелочноземельной природе сорбата и свидетельствует о существенном вкладе ионообмена в сорбцию. При одинаковом исходном содержании радия степень минерализован- ности растворов незначительно влияет на долю водорастворимой и обменной фракций соединений радионуклида в лигнине, что указывает на прочный характер поглощения. В то же время при возрастании концентрации радиоэлемента наблюдается достоверное (/><0.05) снижение от 30-32 до 15-18% относительного вклада фракции соединений, зафиксированных на сорбенте. Усиление минерализованности растворов с исходной концентрацией 1.19 нг-л-1 сопровождается возрастанием количества кислоторастворимых форм радия в лигнине от 7.7 до 19-22% и снижением доли соединений, зафиксированных на сорбенте, от 47 до 30-32%. Представленные данные свидетельствуют о том, что в условиях эксперимента селективность и степень извлечения радионуклида гидролизным лигнином древесины усиливаются при повышении минерализованности среды и уменьшении в ней исходной концентрации сорбата. Эти процессы могут быть тесно связаны с мобилизацией из сорбента в раствор нативных ионов. Добавление в жидкую фазу солей, по данным Хмелинина [23], активирует десорбцшо из лигнина ионов калия, натрия, кальция и магния. Известно также, что при совместном присутствии в растворах ионов кальция и органических веществ степень поглощения радия природными сорбентами обычно возрастает [24]. В связи с этим предполагаем, что повышение избирательности и степени извлечения радионуклида из минерализованных растворов связано с его ионообменными реакциями, стимулируемыми десорбцией нативных элементов лигнина, и с окклюзией радиоактивного элемента в коллоидные агрегаты соединений гумусовых кислот с компонентами жидкой фазы. Достоверное снижение степени извлечения (/><0.001) и коэффициента распределения (/><0.01), обнаруженное в среде с суммарным содержанием солей 3.3 мг-экв-л-1 (раствор № 4) и концентрацией радия 1.19 нг-л, связываем с частичным разрушением этих структур за счет «солевого эффекта». Выводы 1. В водных растворах с минерализованностью от 0.3 до 3.3 мг-экв-л-1, содержащих нитраты калия, кальция и аммония, дигидрофосфат аммония, сульфаты магния и аммония, поглотительная способность гидролизного лигнина к урану, радию и торию сохраняется. Механизмы, определяющие изменения параметров сорбции радиоэлементов в минерализованных средах, накладываются и имеют специфический характер. Поглощение тория отличается низким содержанием в фазе лигнина водорастворимых и об- менно сорбированных форм радионуклида. Для процессов сорбции-десорбции урана характерны незначительное содержание радионуклида в обменной вытяжке и относительно равное его распределение между другими фракциями соединений. В количестве радия, поглощенном лигнином, доли физико-химических форм с различной прочностью сорбции практически одинаковы. 2. Повышение уровня минерализованности среды и уменьшение исходной концентрации тория и радия в условиях эксперимента сопровождается увеличением степени извлечения и избирательности поглощения сорбатов, которое регистрируется по возрастанию коэффициентов их межфазного распределения и относительного содержания прочно сорбированных лигнином форм соединений. Значительную роль в изменении параметров поглощения тория из минерализованных растворов может играть коагуляция коллоидных соединений. Усиление сорбции радия, скорее всего, связано со стимуляцией его ионообменных реакций за счет десорбции из лигнина нативных химических элементов и с окклюзией радиоактивного элемента в коллоидные агрегаты поглощаемых сорбентом гумусовых веществ. 3. Возрастание минерализованности растворов с одинаковой исходной концентрацией урана не влияет или вызывает недостоверные изменения показателей его поглощения. При увеличении содержания радионуклида от 1.0 до 10.0 мг-л-1 коэффициенты межфазного распределения и доля зафиксированных лигнином соединений сорбата достоверно снижаются. В качестве механизмов прочной сорбции рассматриваем координацию гидролизованных форм урана с активными электронодонорными группами сорбента, а также адсорбцию на нем соединений радиоэлемента с гумусовыми кислотами. В условиях эксперимента весомый вклад в прочную сорбцию урана вносит осаждение на поверхности лигнина уранилфосфатных соединений. Список литературы [1] Рачкова Н.Г., Шуктомова И.И., Таскаев А.И. И ЖПХ. 2004. Т. 77. № 3. С. 474-477. [2] Рачкова Н.Г., Шуктомова И.И., Карманов А.П., Ко- Коми научный центр Уро РАН
RkJQdWJsaXNoZXIy MjM4MTk=