Использование комплексов полиамфолита этиламнокротонатаакриловой кислоты с поверхностно-активными веществами для извлечения 90Sr
а б
РИСУНОК 7 - Послойное распределение удельной активности радионуклида 90Sr после обработки почвы комплексами
а) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1 б) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1
а б
РИСУНОК 8 - Послойное распределение удельной активности радионуклида 90Sr после обработки почвы комплексами
а) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=5:2 б) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1
Как видно из рисунков 7 и 8 эффект направленной миграции с фиксацией 90Sr в верхнем слое почвы (концентрирование в верхнем слое почвы) замечен только в единичном случае – при использовании комплекса [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1 (рис.7 б). Возможно, это связано с взаимодействием ионов стронция с акриловой кислотой, которая содержится в ЭАК/АК очень большом количестве. Избыток полиамфолита в составе комплекса приводит к дополнительному насыщению раствора карбоксил ионами акриловой кислоты и усиливается их взаимодействие с ионами стронция.
В остальных случаях либо произошел обратный эффект – концентрирование 90Sr в нижних слоях почвы ([ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1 – рис. 7 а) и [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=5:2 – рис. 8 а), либо эффект концентрирования радионуклида у поверхности почвы вовсе отсутствовал ([ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1 – рис. 8 б).
На рисунках 9-10 представлено вертикальное распределение удельной активности радионуклида 137 Cs после обработки почвы растворами комплексов на основе ЭАК/АК и ЛСNa, ЦПБ при разных соотношениях компонентов.
а б
РИСУНОК 9 – Послойное распределение удельной активности радионуклида 137Cs после обработки почвы комплексами
а) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1: б) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1
а б
РИСУНОК 10 - Послойное распределение удельной активности радионуклида 137Cs после обработки почвы комплексам
а) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=5:2: б) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1
Графики, представленные на рисунках 9 и 10 свидетельствуют о том, что по отношению к 137Cs способность накапливать радионуклида в верхнем слое проявили комплексы ЭАК/АК-ПАВ именно в тех соотношениях, при которых происходит комплексообразование между ЭАК/АК и поверхностно-активными веществами, т.е. комплексы [ЭАК/АК]:[ΛСNa] в соотношении 1:1 и [ЭАК/АК]:[ЦПБ] в соотношении 5:2 (рис. 9 а и 10 а).
В случаях обработки почвы комплексами [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1 и [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1 эффект концентрирования 137Cs на поверхности не обнаруживается (рис. 9 б и 10 б).
На рисунке 11 представлено вертикальное распределение активности 239,240Pu после обработки почвы растворами комплексов [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1 и [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1.
а б
РИСУНОК 11 – Послойное распределение удельной активности радионуклида 239,240Pu после обработки почвы комплексами
а) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1: б) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1
Опираясь на результаты, представленные на рисунке 11 однозначные выводы о концентрировании 239,249Pu в верхних слоях почвы сделать затруднительно, поскольку однотипного характера вертикального распределения радионуклида в анализированных параллельных образцах не наблюдается.
Для построений графиков использовались количественные данные приведенные в приложении 1.
С целью выявления структурирующей и агрегирующей способности комплексов ЭАК/АК-ПАВ была произведена обработка почвы их водными растворами. Из общей пробы (1000 г) отбиралась средняя проба массой 30 г и заливалась подготовленными растворами. Образцы после обработки сушились на воздухе в течение 5-х дней. Агрегатный состав почвы после обработки определялось методом сухого просеивания по стандартной методике Саввинова Н.И. Результаты структурирования приведены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты структурирования почвы комплексами ЭАК/АК-ПАВ с разными соотношениями компонентов
|
Размер фракции, мм |
Содержание (в %) фракции в почве до и после структурирования | ||||
|
контроль |
ЭАК/АК:ЛСNa =1:1 |
ЭАК/АК:ЛСNa =2:1 |
ЭАК/АК:ЦПБ=5:2 |
ЭАК/АК:ЦПБ=1:1 | |
|
>2.5 |
- |
53,47 |
68,2 |
45,83 |
47,5 |
|
2.5-1,5 |
4,54 |
4,37 |
2,27 |
6,5 |
5,53 |
|
1.5-1,0 |
4,37 |
4,33 |
2,77 |
5,83 |
7,5 |
|
1.0-0,5 |
22,86 |
22,4 |
13,7 |
20,67 |
24,5 |
|
0.5-0,25 |
37,31 |
10,53 |
8,57 |
15,00 |
10,13 |
|
<0.25 |
30,92 |
4,9 |
4,5 |
6,17 |
4,84 |
|
∑>0,25 |
69,08 |
95,1 |
95,5 |
93,83 |
95,16 |
|
∆>0,25 |
- |
26,04 |
26,42 |
24,75 |
26,08 |
По результатам определения агрегирующей и структурирующей способности комплексов полиамфолит-ПАВ было установлено, что после заливки почвы образуется плотная корка, толщина которой равна глубине проникновения растворов комплексов в пробу и тем меньше, чем меньше размер частиц. Отмечается, что прочность образовавшейся корки зависит от размера фракции, т.е. чем меньше размер фракции, тем плотнее корка. Также, происходит значительное уменьшение содержания частиц размером <0,25 мм (см. табл. 2), что говорит о возможности использования исследуемых соединений в качестве антидефляционных реагентов.
