способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами

Формула изобретения

Способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами, включающий строительство дренажной сети, подачу на загрязненный участок промывной воды, отведение ее и удаление из нее радионуклидов, отличающийся тем, что в почве ниже корнеобитаемого слоя выше дренажа закладывают систему внутрипочвенных увлажнителей, подачу промывной воды осуществляют путем равномерного увлажнения почвы с поверхности и одновременно во внутрипочвенные увлажнители подают раствор двууглекислого натрия, а промывную воду, просочившуюся в дренажную сеть, отводят на очистку от оставшихся радионуклидов или утилизацию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки почвы от радионуклидов и может найти применение при очистке сельскохозяйственных угодий, загрязненных при выпадении радиоактивных осадков преимущественно цезием и стронцием.

Известен способ очистки почвы и грунта от радионуклидов и устройство для его осуществления (Пат. РФ № 2140676, МКП G21F 9/34, БИ № 30, 1999 г.)

Согласно этому способу в почву закладывают систему трубофильтров, изготовленных из глиняного порошка, через которую пропускают воду, содержащую радионуклиды. В процессе контакта радионуклидов с поверхностью глиняного порошка происходит их фиксация. После исчерпания сорбирующей способности трубофильтров их извлекают и утилизируют.

Недостатком данного способа является высокая стоимость работ по заложению и извлечению трубофильтров, а также низкая скорость фильтрации раствора через глиняные трубофильтры.

Известен способ очистки земель от радиоактивных загрязнений (Пат. РФ № 1733557, МКИ G21F 9/34, БИ № 18, 1992 г.), заключающийся в том, что на участке строят дренажную сеть с поглотительными колодцами, поверхность участка профилируют с образованием конусообразных понижений в сторону этих колодцев, при этом колодцы снабжены крышками в виде фильтра из ионообменных смол и системой повторной очистки воды. Очистку почвы от радионуклидов производят напорной подачей промывной воды из дренажной сети через почву на поверхность, где она собирается и отводится через фильтрующие крышки и системы повторной очистки. Вода, очищенная от радионуклидов, с помощью насоса закачивается в водоприемник. Этот способ принят в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является сложность многоступенчатой очистки промывного раствора от радионуклидов, а также низкая эффективность их удаления при напорной подаче промывной воды из дренажной сети через слой почвы на поверхность, так как промываться почва будет преимущественно над дреной, а на участках между дренами основная часть радионуклидов сохранится в почве.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами, включающий строительство дренажной сети, подачу на загрязненный участок промывной воды, отведение ее и удаление из нее радионуклидов, в котором в почве ниже корнеобитаемого слоя выше дренажа закладывают систему внутрипочвенных увлажнителей, подачу промывной воды осуществляют путем равномерного увлажнения почвы с поверхности и одновременно во внутрипочвенные увлажнители подают раствор двууглекислого натрия, а промывную воду, просочившуюся в дренажную сеть, отводят на очистку от оставшихся радионуклидов или утилизацию.

Новый технический результат от применения предлагаемого способа состоит в том, что подача через подпочвенные увлажнители двууглекислого натрия на глубину 1,2-1,5 м в сочетании с равномерной интенсивной промывкой всего слоя почвогрунта надпочвенными увлажнителями обеспечивает фиксацию изотопа стронция за пределами корнеобитаемого слоя почвы в форме нерастворимой в воде соли SrCO₃ и значительно снижает содержание радионуклидов, преимущественно цезия, в дренажной воде, что облегчает ее дальнейшую очистку или утилизацию.

Предлагаемый способ может быть использован и для фиксации за пределами корнеобитаемого слоя других радионуклидов, например, цезия, для которого нужно подобрать другой осадитель.

Изобретение поясняется фиг.1, где представлена схема осуществления способа.

Предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных радионуклидами осуществляют следующим образом.

На участке 1, загрязненном радионуклидами после выпадения радиактивных осадков, например изотопами Sr-90 и Cr-137, производят вспашку с оборотом пласта, чтобы обезопасить работающих на загрязненном участке. Затем строят дренажную систему 3 и над ней ниже корнеобитаемого слоя - сеть подпочвенных увлажнителей 2 (1,2-1,5 м). На поверхность загрязненного участка подают промывную воду 5, а в подпочвенные увлажнители с помощью насосов 4 закачивают раствор двууглекислого натрия. В процессе взаимодействия стронция с двууглекислым натрием образуется нерастворимая соль углекислого стронция, которая оказывается захороненной ниже корнеобитаемого слоя на глубине 1,2-1,5 м в зоне между подпочвенными увлажнителями и дренажной системой.

Избыток двууглекислого натрия и неосажденные радионуклиды (Cs-137) с промывным стоком просачиваются в дренажную систему. Во время проведения промывки грунта производят ежедневный отбор дренажной воды и по содержанию в ней ионов стронция и натрия оценивают необходимость продолжения промывки. Дренажные воды, содержащие в основном цезий, отводят на очистку или утилизацию.

Предлагаемый способ позволяет эффективно очистить корнеобитаемый слой почвы от загрязнения радионуклидами, осадив и захоронив изотоп стронция вне корнеобитаемого слоя, и значительно облегчить дальнейшую очистку дренажной воды от оставшихся радионуклидов, в основном цезия.