Взаимодействие на радионуклидите с почвата - Информационна страница
Информация - Селско стопанство
Други материали по темата Земеделие
Фракцията на почвата, чиито частици са по-големи от 0,001 mm, има поглъщателна способност от 0,12 до 13,4 meq., а фракцията на частиците под 0,001 mm - от 20,6 до 107,4 meq. на 100 г. Почвите, съдържащи по-голямо количество фини частици (под 0,001 мм) се характеризират с висока абсорбционна способност.
Установено е, че гранулометричният състав на почвата влияе върху силата на фиксиране на следи от радионуклиди. Абсорбираните радионуклиди, особено 137Cs, са по-силно фиксирани от тежки почви, отколкото от леки почви. С намаляване на размера на почвените фракции, силата на фиксиране на 90Sr и 137Cs от тях се увеличава. Най-здраво фиксираните радионуклиди тинеста фракция.
Абсорбцията на радионуклидите от почвените фракции е доста пълна. Изключение прави финият пясък, където сорбираният 90Sr е по-малък, отколкото в другите почвени фракции. Абсорбцията на 137Cs дори от фин пясък е около 99%. Свойствата на частиците с различни размери имат по-голям ефект върху силата на фиксиране на 137Cs, отколкото върху неговата абсорбция. Най-вече 137Cs се десорбира в 1,0 N разтвор на калиев хлорид от фин пясък, среден и едър прах. Само около 3% от 137Cs се измества от глинестата фракция на почвите.
Значителна част от 137Cs остава в почвата в силно свързана, фиксирана форма. Дори песъчливите почвени фракции, които практически не съдържат хумус, имат способността да фиксират здраво микроколичества абсорбиран I37Cs. Например в фината пясъчна фракция на дерново-подзолиста почва и чернозем 37-45% от абсорбираното количество цезий остава неизместено след три третирания с амониев хлорид. Това показва, че сорбцията на 137Cs е от голямо значениеминерална част от почвените частици.
Тинестите фракции имат дори по-голяма способност да фиксират радиоактивния изотоп на цезия, отколкото песъчливите. Глинестата фракция на почвите съдържа най-голямо количество 137Cs, което не се измества в разтвора на амониев хлорид след многократно третиране. Интересно е да се проследи разпределението на радионуклидите по фракциите на замърсените почви. Основното количество 90Sr е концентрирано в тинестите и глинести фракции на чернозема, древните алувиални и сиво-кафявите почви.
Глинената фракция (по-малко от 0,01 mm) натрупва от 50 до 85% 90Sr от общото съдържание в почвата. Трябва да се има предвид, че делът на различните фракции в гранулометричния състав на почвите не е еднакъв.
Минералогичен състав. Разликите във фиксирането на микроколичества от 90Sr и 137Cs чрез фракции с различни размери се дължат не само на нееднаквата повърхност на тези частици, техния различен химичен състав, но и на различен минералогичен състав.
Безобменното фиксиране на 137Cs от пясъчни и едри тинести фракции очевидно се дължи на наличието на малка примес на слюда в тези фракции. Съдържанието на минерали от групата на монтморилонита, както и на слюди и хидрослюди в глинестата фракция на почвите е една от основните причини за по-стабилното фиксиране на микроколичествата 90Sr и 137Cs от тази фракция.
Минералите от групата на монтморилонита и групата на хидрослюдите имат най-висока абсорбционна способност по отношение на микроколичествата радионуклиди, както и на макроелементите. Минералите от групата на каолинита и групата на слюдите се характеризират с по-нисък сорбционен капацитет по отношение на макро- и микроколичествата на катиони в почвата.
Минералите от групата на монтморилонита абсорбират от разтвори от 92 до 99,9% 90Sr, минералите от групата на каолинита - от 40 до 68, слюдата - от 71 до 87,хидрослюда - от 80 до 88%. Минералите от групата на калцит, фелдшпат и кварц абсорбират от 10 до 50% от 90Sr.
Разликите в пълнотата на сорбция на радионуклидите и в степента на тяхното фиксиране от различни минерали се дължат главно на нееднаквата структура на кристалната решетка на минералите. Минералите от групата на монтморилонита, поради структурата на кристалната решетка, се отличават с интрамицеларна абсорбция и следователно не само по-пълно адсорбират микроколичества радионуклиди, но и по-здраво ги фиксират в абсорбираното състояние, отколкото минералите от други групи. Интрамицеларната абсорбция е навлизането на катиони в кристалната решетка на минералите. Абсорбцията на катиони на повърхността на слоевете на кристалната решетка на минералите се нарича екстрамицеларна абсорбция.
Абсорбираният 137Cs, за разлика от 90Sr, се сорбира по-силно от минерали. По-силно фиксиране на I37Cs, както и на 90Sr, се наблюдава върху монтморилонитови глини. 137Cs е особено здраво фиксиран от минерали от групата на монтморилонита: асканит, гумбрин, както и слюди и хидрослюди: флогопит, хидрофлогопит и вермикулит. Например, десорбцията на 137Cs в 0,5 N разтвор на калиев нитрат от абсорбираното състояние от асканита, гумбрина, флогопита и хидрофлогопита не надвишава 10% от абсорбираното количество. Фиксите на каолинита абсорбират 137Cs по-слабо, повечето от които могат да бъдат изместени от неутрални солни катиони.
Следователно, по-силно фиксиране на 137Cs от почвите в сравнение с 90Sr