Сорбционное извлечение радионуклидов стронция из поверхностных вод природным алюмосиликатом pdf

Авторы

Кутергин Андрей Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, кафедра радиохимии и прикладной экологии, Физико-технологический институт, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Россия, г. Екатеринбург; e-mail:andr.kutergin@mail.ru;
Недобух Татьяна Алексеевна, канд. хим. наук, доцент, кафедра радиохимии и прикладной экологии, Физико-технологический институт, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Россия, г. Екатеринбург; e-mail: t.a.nedobukh@urfu.ru;
Никифоров Александр Федорович, д-р хим. наук, профессор, кафедра радиохимии и прикладной экологии, Физико-технологический институт, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Россия, г. Екатеринбург; e-mail: alex.f.nikiforov@mail.ru;
Зенкова Ксения Игоревна, младший научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Россия, г. Екатеринбург; e-mail: kseniya.zenkova@mail.ru;
Тарасовских Таисия Васильевна, магистрант, кафедра радиохимии и прикладной экологии, Физико-технологический институт, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина», Россия, г. Екатеринбург; e-mail: tarasovskihtaya@yandex.ru.

Аннотация

Загрязнение больших объемов поверхностных вод радионуклидами вызвано появлением значительного числа объектов, представляющих потенциальную радиационную опасность. Поиск и разработка доступных, экологически безопасных сорбентов для очистки таких вод – актуальная задача, решение которой позволит предложить эффективные мероприятия по очистке природных водоемов от загрязнений. В работе представлены результаты исследования сорбционного концентрирования радионуклида 90Sr из водных растворов опытными образцами в статических и динамических условиях. Методы. Определен диапазон концентраций стронция, в пределах которого распределение извлекаемого компонента между твердой и жидкой фазами подчиняется закону Генри. Коэффициент распределения гранулированного сорбента в области Генри составил по стронцию Kd=(3,46±0,2)•102 мл/г, что сопоставимо со значением Kd=200 мл/г исходного природного глауконита. Достигнутое значение статической обменной емкости по стронцию сорбента в диапазоне концентраций (10-5 – 1) г/л составляет ≥ 4,2 мг/г. Исследование кинетики сорбции проводили в режиме рециркуляции. Представлены выходные кривые сорбции стронция разработанным сорбентом в динамическом режиме. Коэффициент распределения стронция составил не менее 2,42 ∙ 103 мл/г, что примерно в 10 раз превышает значение, полученное в статических условиях. После пропускания через колонку 900 к.о. модельного раствора уплотнения сорбента не наблюдалось, что подтверждает сохранение им гидродинамических характеристик и возможность использования в качестве загрузки фильтров в системах водоочистки. Результаты. Сорбент, полученный на основе доступного местного минерального сырья, пригоден и экономически выгоден для использования при очистке загрязненных 90Sr водных объектов Уральского региона. Показана перспективность применения природного алюмосиликата ‒ глауконита Каринского месторождения (Челябинская обл., Россия), гранулированного со связующим – водопроводной водой, в качестве сорбента для извлечения радионуклида стронция из природных вод при реабилитации радиационно загрязненных территорий.

Ключевые слова

очистка воды, радионуклиды, алюмосиликатный сорбент, гранулированный глауконит, природные воды, стронций.

Ссылка для цитирования

Кутергин А.С., Недобух Т.А., Никифоров А.Ф., Зенкова К.И., Тарасовских Т.В., Сорбционное извлечение радионуклидов стронция из поверхностных вод природным алюмосиликатом // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2021. № 4. С. 118-134. DOI: 10.35567/1999-4508-2021-4-7.
DOI: 10.35567/1999-4508-2021-4-7