WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«Радиоактивность – самопроизвольный распад атомов некоторых химических элементов – явление значительно более старое, чем наша Земля. Возможно, ей, как и всему сущему, ...»

-- [ Страница 2 ] --

По содержанию 226Ra: эоловые пески и лессовидные суглинки, озерно- и водно-ледниковые суглинки, моренные суглинки. Установлены кларки радиоактивных элементов в почвах республики: 238U – 1,910–4% (в пределах 0,210–4 –510–4%), 226Ra – 1,3810–10% (в пределах колебаний 0,910–11–1,3810–10). Содержание 238U в озерах Белорусского Полесья варьирует в пределах 3,210–7– 9,7510–7 г/л, 226Ra – 0,110–12–1,6510–12 г/л. Грунтовые воды содержат большее количество радиоэлементов: 238U – от 3,210–7 до 4,810–6 г/л, 226Ra – от 0,110–12 до 1,6510–12 г/л. Основная масса урана, находящегося в природных водах, прочно удерживается в растворе и может мигрировать на значительные расстояния. Соотношение коэффициентов водной миграции радия и урана варьирует в пределах от 2 до 10 и закономерно возрастает с увеличением рН среды.

Приведенные выше данные, полученные около 30 лет назад, вероятно, можно принять за реперные величины, отражающие естественное распределение названных элементов в разных климатических зонах и типах почв республики [104, 283]. Сопоставление их с данными последних лет позволит оценить уровень загрязнения почв в ходе химизации сельского хозяйства.

В результате деятельности человека происходит быстрый вынос радиоактивных элементов с различными техногенными источниками, что заметно загрязняет окружающую среду сильно токсичными элементами, увеличивает радиационный фон. Основными источниками антропогенного загрязнения биосферы элементами группы ТЕРН являются твердые, жидкие и газообразные отходы предприятий ядерно-топливного цикла; фосфатные минеральные удобрения и продукты переработки фосфатного сырья;

твердые, жидкие и газообразные отходы энергетических установок и электростанций, использующих природное органическое топливо [302]. Загрязнение окружающей среды ТЕРН при использовании фосфатных удобрений обусловлено тем, что фосфатные месторождения содержат значительные количества радионуклидов. В рудах вулканического происхождения выявлено до 0,001–0,01% 238U, а в осадочных породах его обнаружено до 0,005–0,03%.

Вследствие этого фосфатное сырье в последние годы служит источником 238U [245, 327, 373]. Современные технологии производства экологически чистых удобрений предусматривают извлечение 238U на стадии получения фосфорной кислоты [110, 198, 199]. В настоящее время около 20% общего производства урана в промышленно развитых странах составляет фосфатное сырье [385]. Если при переработке фосфатного сырья ТЕРН не удаляют, то в фосфорную кислоту и удобрения переходит основная масса 238U, 50–60% 230Th [245], часть 226Ra, 230Th, 210Pb, 210Po.

Согласно расчетам Шаталова В.В. и Ласкорина Б.Н.

[302], при мировом производстве фосфатных удобрений в количестве 97 млн тонн с содержанием от 30 до 120 г/т урана, уровень его поступления в природные объекты составил 7700 т. С учетом дальнейшего развития фосфатной промышленности предполагалось, что к 2000 году на территории бывшего СССР ежегодное поступление 238U с удобрениями достигнет 20 тыс. тонн, а 226Ra – 31013 Бк.

Общие оценки содержания ТЕРН в фосфатных месторождениях тем не менее не позволяют следить за потоком этих элементов, выносимых в окружающую среду с удобрениями. Имеющиеся в литературе усредненные данные не отражают количественного содержания каждого элемента в отдельных видах удобрений, производимых на различных заводах. Как правило, для таких усредненных оценок используются данные из монографии Алексахина Р.М. [286], основанные на обобщении работ [89, 175, 358, 384]. Анализ этих данных показывает, что содержание ТЕРН в удобрениях примерно на один-два порядка превосходит их количество в почвах. В целом же колебания в содержании отдельных элементов в разных видах удобрений достаточно велики и для 226Ra достигают двух порядков. Однако использование усредненных данных о количествах ТЕРН в отдельных видах удобрений для оценки уровня радиоактивного загрязнения почв вносит в расчеты заметную погрешность, преуменьшая либо преувеличивая их истинное значение.

В работах Гладковой К.Ф. и др. [89], Николаева Л.В. и др. [182] отмечались существенные количественные различия в величинах содержания ТЕРН в удобрениях, полученных на разных заводах. В суперфосфате, например, количество радия изменялось в пределах 0,21–1210–12 Ки/г (0,810–2–0,45 Бк/г) и тория – 0,3–5,510–12 Ки/г (0,01– 0,21 Бк/г). Варьировал и коэффициент концентрирования Ra. Так, при получении суперфосфата из апатитов его количество увеличивалось в пять раз и, наоборот, снижалось в два раза, если исходным сырьем служили фосфориты Каратау.

Ввиду неоднозначности количественных характеристик содержания радионуклидов, в частности урана, в фосфорных удобрениях различного состава нами проведен анализ продукции Гомельского химического завода, выпускающего сложные азотно-фосфорные (аммофос и аммофосфат) и смешанные азот-фосфор-калийсодержащие удобрения.

Анализировалось также исходное сырье и отходы производства – фосфогипс [7]. Результаты этих анализов (табл.

1.1) показывают, что содержание 238U в удобрениях, полученных на заводе, в 10–200 раз выше, чем в почвах республики.

Таблица 1.1. Результаты определения содержания 238U в фосфорсодержащих продуктах Гомельского химического завода Анализируемый ленного экспери- в продукте Сложно-смешанное удобрение Вместе с тем следует отметить, что содержание элемента в исследуемых удобрениях меньше, чем в продуктах, полученных из фосфоритов Каратау, и в коммерческих удобрениях, где количество 238U может достигать 150– 300 г/т [287]. Обнаруженное содержание урана в исследуемых удобрениях обусловлено его количеством в исходном сырье – кольских апатитах и фосфоритах Кингисеппа, которые имеют соответственно около 16 и 30 г урана на тонну исходного сырья.



Из табл. 1.1 следует, что при производстве удобрений происходит их обогащение ураном. Обогащение осуществляется пропорционально содержанию урана в исходном сырье. Так, при получении аммофоса из апатита среднее содержание 238U на тонну удобрений составляет 35 г, а при производстве аммофосфата из фосфорита – 55 г. Коэффициент концентрирования урана в удобрениях примерно равен 2. Уменьшение количества 238U в сложно-смешанных удобрениях является результатом разбавления последнего солями калия. В фосфогипсе остается около 6–7 г урана на тонну. Обогащение удобрений ураном свидетельствует о том, что основная его часть при переработке фосфатного сырья извлекается и переходит в фосфорную кислоту, а после обработки ее растворов аммиаком осаждается.

Расчет показывает, что при валовом годовом производстве аммофоса около 230 тыс. тонн, 400 тыс. тонн аммофосфата и 100 тыс. тонн сложно-смешанных удобрений с ними в окружающую среду вносится соответственно около 8, 22 и 2 тонн урана. Для суждения о возможной миграции подвижных форм урана в почвах в результате использования удобрений проводилось определение его растворимых форм. Анализировались растворы, полученные после встряхивания образцов удобрений в течение суток с водой, 1М раствором HCl и ацетатно-аммиачным буфером (табл.

1.2). Данные таблицы показывают, что растворимость 238U в удобрениях несколько больше, чем в исходном сырье. Не наблюдается резких колебаний в содержании растворимых форм урана в отдельных видах фосфорсодержащих продуктов. Так, водорастворимая часть составляет 4–7%, а кислотно- и обменнорастворимые примерно равны: полученные для них значения находятся в интервале 8–14% валового содержания элемента. Эти величины отражают высокую стабильность соединений урана в фосфорной продукции.

Таблица 1.2. Содержание растворимых форм 238U в фосфатных продуктах (в % валового) Сложно-смешанное удобрение Полученные нами величины растворимых форм заметно отличаются от приведенных в работе Архипова Н.П. и др.

[218]. Причину расхождения их данных и наших результатов мы видим в том, что названные авторы использовали не сами удобрения, а их имитаторы. Последние получены в лабораторных условиях путем обогащения фосфорной кислоты в (5–10)104 раз растворимыми солями уранила с последующей обработкой смеси аммиаком. В этих условиях аммиачные формы, в которых уран присутствует в удобрениях и имитаторах, отличаются его большей подвижностью в имитаторах (вынос подвижных форм урана, содержащегося в имитаторах, превышает полученный нами для реально применяемых удобрений).

В свою очередь, следует ожидать, что при внесении удобрений в почву под влиянием ее агрохимических свойств соотношение между растворимыми и нерастворимыми составляющими формами тяжелых естественных радионуклидов станет иным, чем в применяемых удобрениях. В результате сорбции и комплексообразования они трансформируются в другие соединения, степень миграции которых будет еще меньше миграционной способности продуктов, первоначально внесенных с удобрениями. Эти соображения основываются на известных данных о высокой стабильности комплексов шестивалентного урана с гуминовыми кислотами [83] и способности глин к сорбции урана.

Многофункциональное поведение ТЕРН может приводить к их накоплению в различных участках экосистемы, вызывать токсическое воздействие и увеличивать дозовые нагрузки при попадании в живые организмы. Применительно к почвам процесс накопления ТЕРН в результате использования фосфорных удобрений рассматривался в работах Архипова Н.П. и др. [218], Гращенко С.М. и др.

[184] как результат внесения радионуклидов с удобрениями и выноса их водами и растениями:

Сп – количество радионуклида в почве;

Су – количество радионуклида, ежегодно вносимого с f – ежегодный вынос растениями и водами, принятый t – время.

С учетом массы вносимых удобрений (Му) и массы 1 га пахотной почвы (Мп), равной 3106 кг, изменение содержания радионуклида описывается уравнением Крутизна подъема кривой и абсолютное значение приращения концентрации радионуклида зависят от дозы применяемых удобрений и величины выноса. Уравнение (1.2) использовалось нами для оценки поступления урана в почвы Беларуси при применении фосфорных удобрений, выпускаемых на Гомельском химическом заводе. Величина ежегодного внесения удобрений принималась равной 200 кг/га, коэффициент выноса, как и в работах [184, 218], – 1%. Однако следует иметь ввиду, что значение коэффициента выноса радионуклида не является постоянной величиной. В работе Мартюшева В.В. и Базыряева В.В.

[168] показано, что коэффициент выноса зависит от типа почв, удобрений, объема поливных вод, содержания и природы радионуклида. Вынос 238U достигает 1% в год только в результате интенсивного орошения почв, для других же радионуклидов – 232Th, 226Ra, 210Po, 210Pb вынос на несколько порядков меньше и составляет соответственно 0,03; 0,02; 0,01; 0,06% валового.

При расчете уровня накопления 238U в почвах республики в результате использования удобрений значения его начальных концентраций Сп варьировали в пределах 0,210–6–510–6 г/г. Результаты расчета показывают, что наибольшее относительное увеличение содержания урана происходит на почвах, обедненных этим элементом. Такие почвы характерны для южных районов республики. В них, вероятно, произошло удвоение содержания урана в процессе длительного (30 лет) использования фосфорных удобрений, полученных не только из апатитов и сырья Кингисеппа, но и других фосфоритов, которые содержат больше 238U. Кроме того, суммарный уровень накопления тяжелых радионуклидов в таких почвах заметно больше, поскольку в полученных нами оценках не учтены вклады, вносимые другими тяжелыми элементами. Например, известно, что содержание 232Th в апатите превышает количества 238U, а дозы излучения дочерних продуктов распада U и 232Th выше доз, создаваемых исходными радионуклидами. Поскольку, как показали Мордберг Е.А. и др.

[181], поступление ТЕРН в растения пропорционально их содержанию в почвах, то попадание радионуклидов в окружающую среду с техногенными выбросами является дополнительным источником облучения организма, что особенно актуально для территорий, загрязненных радионуклидами выбросов Чернобыльской АЭС.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 

Похожие работы:

«С.Т.Минзанова, В.Ф.Миронов, А.И.Коновалов, А.Б.Выштакалюк, О.В.Цепаева, А.З.Миндубаев, Л.Г.Миронова, В.В.Зобов ПЕКТИНЫ ИЗ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ: ТЕХНОЛОГИЯ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ Казань 2011 УДК 547.458.88 + 577.114 ББК 28.57в7 М 613 Ответственный редактор Чл. корр. РАН, доктор химических наук, профессор В.Ф.Миронов Рецензенты Доктор химических наук, профессор В.С.Резник Доктор химических наук, профессор В.Е.Катаев Минзанова С.Т. Пектины из нетрадиционных...»

«Александров А. Ф. А 46 Тайны магических цифр. — М.: РИПОЛ КЛАССИК, 2000.— 448 с. Серия Все загадки Земли Почему Владимир Путин победил на выборах? Что объединяет Петра I, Екатерину II и Бориса Ельцина? Каково истинное лицо Нострадамуса и что пророчествовал монах Авель? Почему были украдены скрипки Стра­ дивари? Что поведал папирус о сотворении мира? Как на самом деле по­ гиб крейсер Варяг? Могли ли быть иными исходы Ледового побоища и битвы на Курской дуге?. Простые вычисления приведут вас,...»

«Б И Б Л И О Т Е К А А Л Е К С А Н Д Р А П О Г О Р Е Л Ь С К О Г О С Е Р И Я И С Т О Р И Я К У Л Ь Т У Р О Л О Г И Я АЛЕКСАНДР ДОБРОХОТОВ ИЗБРАННОЕ И З Д А Т Е Л Ь С К И Й Д О М Т Е Р Р И Т О Р И Я Б У Д У Щ Е Г О МОСКВА 2007 ББК 87(88.6) Р 83 : В. В. Анашвили, А. Л. Погорельский : В. Л. Глазычев, Л. Г. Ионин, В. А. Куренной А. Ф. Филиппов, Р. З. Хестанов L 83 Д А. Избранное. — М.: Издательский дом Территория будущего, 2007. (Серия Университетская библиотека Александра Погорельского). — 480 с....»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.