Иммобилизация соединений II, Ка и П 269 Рис. 1. Содержание И, Ка и ТЪ в слое почвы 0-20 см. К - контроль, 1-10 - варианты опыта; то же на рис. 6, 7. Таблица 2. Сорбция анальцимсодержащей породой радия рН Удельная активность раствора, Бк/л Коэффициент распределения, мл/г Степень извлечения, % исходная после сорбции 52.5 0.18 ±0.0 1500 ±200 99.7 ±0.1 с 263.0 0.50 ±0.1 3560±1500 99.8 ±0.2 2630.0 5.9± 1.5 2540 ± 800 99.8 ±0.1 5250.0 3.5 ±2.0 554 ±30 99.1 ±0.1 17.0 0.7 ±0.2 127.0 ±35.0 96.0 ±0.7 96.2 11.1 ±0.1 38.3 ±0.01 88.5 ±0.01 703.0 85.0 ± 11.0 37.0 ±7.0 88.0 ± 1.5 851.0 74.0 ± 1.0 52.5 ±0.01 91.3 ±0.01 5624.0 63.0 ± 11.0 502.0 ± 150.0 98.9 ±0.4 100640 2470.0 ± 70.0 199.0 ± 5.0 97.5 ±0.1 рН исходных растворов Рис. 2. Влияние рН на коэффициент распределения 1_1 в системе анальцимсодержащая порода-модельный раствор (исходная концентрация 184.5 Бк/л, соотношение фаз 1 : 5). 50 раз (рис. 1). В основном радионуклиды были прочно связаны и фиксированы в почве [23]. Пробы сорбентов отбирали в конце вегетационного сезона ежегодно. Концентрации И в фильтратах, почвах и сорбентах определяли люминесцентным методом по свечению перлов с №Р. Чувствительность метода составляет 2.0-10“8 г/г, ошибка измерений - 20% [24]. Торий определяли фотоколориметрически с арсеназо III с отделением примесей на КУ-2. Метод характеризуется пределом обнаружения 1.01(Г8 г/г при ошибке измерений 20% [25]. Содержание Ка оценивали эманационным методом при чувствительности 210“12 г и ошибке измерений 15% [26]. Результаты и обсуждение Установлено, что анальцимсодержащая порода эффективно поглощает На и И из слабокислых растворов их солей (рис. 2). Емкость минерала при насыщении из растворов с рН 6 составила 18.8 мг О/г, что сопоставимо с характеристиками известных сорбентов. Более половины (55%) этого количества было сорбировано необратимо. Поглощению II способствовали значения рН 4-6, когда в растворе интенсивно протекают гидролиз и ассоциация его продуктов. Подщелачивание жидкой фазы, сопровождающееся уменьшением доли гидролизованных форм и возрастанием содержания нейтральных или анионных форм ЦУГ), приводило к достоверному снижению коэффициентов распределения и степени извлечения. В растворах с высокой объемной активностью сорбция могла подавляться из-за образования плохо сорбируемых коллоидов. Характер зависимости с учетом данных литературы и размеров уранила [7, 9, 27] позволяет считать, что механизм сорбции урана состоит в обмене ЫО22+ и его гидролизованных форм с протонами поверхностных групп 8ЮН, АЮН, МпОН сорбента. Фиксация может обусловливаться комплексообразованием соединений уранила [27]. Поглощение Ка из слабокислых растворов было эффективнее, чем из нейтральных (табл. 2). Во всех случаях минерал характеризовался полнотой сорбции более 85%, но незначительной прочностью закрепления радионуклида. Основное его количество было реэкстрагирова- но из фазы сорбента в растворы СНзСООИНд и НС1. В свою очередь гидролизный лигнин эффективно поглощал Ка и ТЬ даже в кислой среде (рис. 3), когда его протоногенные группы малодиссоциированы [4]. В растворах со слабокислой и нейтральной кислотностью наблюдали незначительное подавление полноты сорбции этих радионуклидов. Прочность поглощения радия во всех случаях была низкой, тория, напротив, - очень высокой. Так, в водную и аммонийно-аце- татную вытяжки в сумме переходило от 24 до 84% поглощенного Ка. Соответствующие величины для И и ТЬ не превышали 18 и 3-4%. В щелочных средах имело место растворение гуминовых кислот, содержавшихся в составе образца гидролизного лигнина. Однако оно не изменяло полноты и прочности сорбции ТЬ. При уменьшении исходной объемной активности раствора доля кислоторастворимых форм радиоэлемента достоверно (р < 0.05) снижалась. Скорее всего, доминирующим механизмом фиксации ТЬ на лигнине является координация его гидролизованных форм. В то же время эффективное извлечение Ка из кислых сред можно объяснить окклюзией радиоэлемента в ассоциаты гуминовых кислот, а также обменом с ионами Н+, Са2’ и Мц2 сорбента. Небольшое подавление полноты поглощения в слабокислых и нейтральных растворах может быть вызвано диссоциацией кислых функциональных групп и «разрыхлением» гуминовокислых ассоциатов. Видимо, вследКоми научный центр Уро РАН
RkJQdWJsaXNoZXIy MjM4MTk=