Спосіб очистки грунту від радіонуклідів

1 Спосіб очистки грунту від радіонуклідів шляхом внесення в забруднений грунт сорбуючого радіонукліди гранульованого вуглецьмінерального сорбенту з одночасним посівом і подальшим вирощуванням на цьому грунті радюакумулюючих рослин, вибір яких здійснюють встановленням елементів-аналопв для кожного радіонукліда, що підлягає вилученню з грунту, з наступним визначенням рослин, акумулюючих елементианалоги, збору та утилізації рослинного покрову і сорбенту, який відрізняється тим, що перед внесенням в грунт сорбент оброблюють суспензією сульфатредукуючих бактерій 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що застосовують бактерії виду Desulfo Vibrio 3 Спосіб за пп 1 або 2, який відрізняється тим, що обробку бактеріями проводять з розрахунку 400-500 млн мікробних клітин на 1 кг сорбенту Винахід відноситься до проблеми захисту навколишнього середовища, а саме, до технології дезактивації грунтів, забруднених радіоактивними елементами внаслідок аварій на атомних електростанціях Відомий спосіб очистки грунту від радіонуклідів шляхом фітодезактивацм, який включає вирощування на забрудненій території рослин, що акумулюють через кореневу систему радіонукліди із грунту, внесення в грунт сорбуючого радіонукліди матеріалу і водного розчину аміачної селітри або азотної кислоти, збір та утилізацію зеленої рослинної маси [1] При цьому підбирають елементи-аналоги для кожного радіонукліда, що має бути вилучений з грунту, які мають схожі з ним ХІМІЧНІ властивості і таку ж валентність Визначають також види рослин, які здатні акумулювати елементи-аналоги і мають розвинену кореневу систему В підготовлений грунт висівають насіння вищезгаданих рослин Добрива, які вносяться в грунт, не повинні включати елементи-аналоги, рН грунту доводять до значення, яке не перевищує оптимальну величину рН для вибраної рослини більш як на 0,5 одиниці Використання аміачної селітри або азотної кислоти сприяє переходу радіонуклідів в іонообмінну форму Для підтримки їх в такому стані на протязі тривалого часу грунт повторно обробляють вказаним водним розчином переважно в період активного росту рослин та їх визрівання При цьому необхідно слідкувати, щоб концентрація і КІЛЬКІСТЬ ВОДНОГО розчину не пригнічували вирощуваних рослин Як сорбент використовують відходи лісозаготівельного виробництва хвою, кору, тирсу, суміш яких змішують з живицею з розрахунку 10 - 15л живиці на 1 м3 суміші Замість тирси можна використовувати цеоліт Недоліками цього способу є складність і трудомісткість технологічного процесу, значні витрати хімікатів, неможливість вилучення із грунту, регенерації та повторного використання сорбента Недоліком є також використання живиці (200л на 1га грунту) - дорогої та цінної сировини для хімічної промисловості, яка добувається вручну із дерев сосни Відомий також спосіб очистки грунту фітодезактивацією [2], що включає періодичну обробку забрудненого радіонуклідами шару грунту розчином нітрату амонію з добавками мікроорганізмів як біологічно активних елементів молочнокислих бактерій, висаджування однорічних та багаторічних рослин, які періодично збирають на протязі вегетаційного періоду та 00 (О 46182 аналогів для кожного радіонукліда, що підлягає вилученню з грунту і наступного визначення рослин, акумулюючих елементи - аналоги, збір та утилізацію рослинного покрову і сорбенту, згідно з винаходом, перед внесенням в грунт сорбент оброблюють суспензією сульфатредукуючих бактерій Переважно, застосовують бактерії виду Desuifo Vibrio Обробку бактеріями проводять з розрахунку 400 - 500 млн мікробних клітин на 1кг сорбенту Порівняльний аналіз з прототипом показує, що заявлений спосіб відрізняється від відомого використанням більш удосконаленого сорбуючого радіонукліди матеріалу, а саме - гранульованого вуглецьмінерального сорбенту, обробленого суспензією сульфатредукуючих бактерій В доступних джерелах інформації не знайдено рішень, які б включали відрізняючу ознаку, мали ВІДМІННІ ознаки запропонованого винаходу Таким чином, заявлене технічне рішення відповідає критерію винаходу "новизна" В окремих випадках застосування, спосіб може відрізнятися в залежності від характеру і інтенсивності радюзабруднення грунту, видом рослин і сульфатредукуючих бактерій та Зокрема, може бути використаний інтенсивністю обробки ними сорбенту вутлецьмінеральний сорбент такого складу (мас Залежність відрізняючої ознаки і одержаного %) результату, що полягає в істотному підвищенні природний сорбент, наприклад, ефективності очищення грунту комплексом вермикуліт, модифікований рослина - сорбент, з літератури також не відома спеціальними добавками 50 - 60, Це дає можливість зробити висновок про творчий активоване вугілля 15-30, характер рішення, тобто про ВІДПОВІДНІСТЬ ЙОГО зв'язуюча добавка решта критерію "винахідницький рівень" Встановлено факт впливу сорбційних властивостей вуглецьмінеральних сорбентів на Для перевірки запропонованого способу в поглинальну здатність радюакумулюючих рослин Поліському районі Київської області проводились при їх одночасному знаходженні в забрудненому натурні досліди радіонуклідами грунті в вегетаційний період по Досліди проводились на 13 ділянках землі, відношенню до 137Cs, при цьому значно радіоактивність якої по 137Cs складала 22000 Бк/кг підвищується ступінь очищення грунту На одній ДІЛЯНЦІ (контрольній) був внесений лише немодифікований бактеріями сорбент, а на 12 Недоліком даного способу є недостатня ділянках висівалися такі радюакумулюючі ефективність методу та довготривалість процесу рослини, як топінамбур, рапс, кукурудза і очистки соняшник При цьому кожну культуру висівали на Задачею, на вирішення якої направлений трьох ділянках (без внесення сорбенту, з винахід, є розробка ефективної технології сорбентом, з внесенням модифікованого дезактивації грунту радіоактивне забруднених сорбенту) територій Спосіб очистки грунту від радіонуклідів, Як вуглецьмінеральний сорбент створений для вирішення поставленої задачі, дає використовували гранульований сорбент такого можливість досягти технічного результату, який складу (мас %) полягає в підвищенні ефективності і прискоренні Вермикуліт 55, очищення грунту від радіонуклідів за рахунок активоване вугілля 20, використання вуглецьмінерального сорбенту, зв'язуюча добавка 25, обробленого суспензією сульфатредукуючих з розміром гранул 40 - 60мм бактерій, і підвищення радюакумулюючої здатності Сорбент перед внесенням оброблювали рослин бактеріями Desuifo Vibrio в момент, коли мікроби досягли максимальної фізіологічної активності (в Для досягнення вказаного технічного 1мл суспензії 2 - 3 10 7 мікробних клітин) результату у відомому способі очистки грунту від радіонуклідів, що включає внесення в забруднений Сорбент вносили з розрахунку 20 ц/га грунт сорбуючого радіонукліди гранульованого аналогічно посадці картоплі, з одночасним вуглецьмінерального сорбенту з одночасним висіванням рослин згідно агротехнічним нормам посівом і подальшим вирощуванням на цьому На початку осені збирали рослини та грунті радюакумулюючих рослин, вибір яких викопували сорбент і аналізували їх на вміст 137Cs здійснюють шляхом встановлення елементів Результати ДОСЛІДІВ наведені в таблиці здійснюють екстракцію радіонуклідів Технологія включає багато трудомістких операцій обробки грунту, дорога і потребує витрат великої КІЛЬКОСТІ хімікатів (до 100 кг/га) Крім того, очищені цим способом землі можуть активно використовуватись лише через десятки років (20 ЗО років) внаслідок невисокого коефіцієнта фітосорбцм (за один вегетаційний період очистка від радіонуклідів складає 3 - 8%) Найбільш близьким за технічним рішенням та досягнутих результатах до способу, що заявляється, є спосіб очистки грунту від радіонуклідів, який включає внесення в забруднений грунт сорбуючого радіонукліди матеріалу, вирощування на забрудненому грунті радюакумулюючих рослин, збір та утилізацію рослинного покрову [3] Вибір рослин проводять на основі даних по акумулюючій здатності їх до елементів-аналопв кожного радіонукліда Як сорбуючий радіонукліди матеріал використовують гранульований вуглецьмінеральний сорбент з розміром гранул 40 - 60мм, який вносять одночасно з висіванням рослин, а після збирання останніх сорбент також вибирають з грунту і утилізують 46182 Таблиця ВПЛИВ ФІТОСОРБЩИНОГО ФАКТОРУ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ НАКОПИЧЕННЯ РАДІОНУКЛІДІВ В СИСТЕМІ ЗАБРУДНЕНА ЗЕМЛЯ - РАДІОАКУМУЛЮЮЧА РОСЛИНА - МОДИФІКОВАНИЙ СОРБЕНТ* Аяггавність Ступінь накопичення системи (вміст радіонуклідів) радіонуклідів, Бк/кг % № досліду Найменування зразка або Грунт 22000 1 Сорбент (без рослин) 5600 2 Контроль (без сорбенту) 5500 25 3 3 сорбентом 5800 26,3 4 3 модифікованим сорбентом 6160 28 25 ТОПІНАМБУР (ЗЕЛЕНА МАСА) РАПС (ЗЕЛЕНА МАСА) S Контроль (без сорбенту) 19580 89 6 3 сорбентом 25500 123 5 7 3 модифікованим сорбентом 28160 128 КУКУРУДЗА (ЗЕЛЕНА МАСА) Контроль (без сорбенту) 9 1914 3 сорбентом 10 3 модифікованим сорбентом 9 3000 8 13,6 5280 24 СОНЯШНИК (ЗЕЛЕНА МАСА) 11 Контроль (без сорбенту) 4400 20 12 3 сорбентом 9020 41 11660 53 ІЗ 3 модифікованим сорбентом *моднфжоіаний сорбеит-сорбент оброблений сульфатредукуючими Джерела використаної інформації 1 Патент РФ № 2033647, G21F9/34, опубл в БИ №11 за 1995 р 2 А с СССР №1780436, G21F9/34, опубл в бактеріями БИ №14 за 1994 р З Патент України № 23445 A, G21F9/34, опубл в бюл "Промислова власність" № 4 за 1998 р - прототип ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71