Способ рекультивации почв, загрязненных радиоактивным цезием


 


Владельцы патента RU 2567869:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии) (RU)

Предлагаемое изобретение относится к способу рекультивации сельскохозяйственных земель, загрязненных радионуклидами цезия-137. Заявленный способ включает скашивание и удаление с загрязненного участка растительности, после чего поверхность поля рыхлят на глубину 3-5 см, заливают водно-глинистой суспензией в количестве 250-300 м3/га при концентрации 15-20%, а после высыхания почвы проводят повторное рыхление на глубину 5-7 см и затем вспашку плугом с предплужником на глубину не менее 2-3-кратной величины пахотного слоя. Техническим результатом является повышение эффективности удаления и фиксации радионуклида за пределами корнеобитаемого пахотного слоя почвы.

 

Предлагаемое изобретение относится к области рекультивации сельскохозяйственных земель, загрязненных радионуклидами цезия-137.

Цезий-137 - радиоактивный элемент, поступающий в окружающую среду в результате техногенных аварий, обладающий периодом полураспада около 30 лет и представляющий опасность в среде обитания животных и человека длительное время. В результате Чернобыльской аварии на территориях Белоруссии, России и Украины произошло загрязнение цезием-137 значительных площадей. Для использования этих земель в сельскохозяйственном производстве необходимо провести рекультивацию почвы с удалением из пахотного слоя радионуклидов.

Известен способ локализации радионуклидов в почвах и грунтах (Пат. РФ №1581084, МПК G21F 9/34, 1994 г.). Согласно этому способу в качестве сорбента радионуклидов используются гранулы вспученного перлита с поглотителем радионуклидов, внедренных в объем перлита. Гранулы помещаются в почву. Изотопы цезия за счет процесса диффузии перемещаются из почвы в гранулы перлита. Периодически почву просеивают на сите и извлекают гранулы перлита с сорбированным цезием. Таким образом происходит очистка почвы от радионуклида.

Недостатком данного способа является низкая эффективность, связанная с незначительной скоростью перераспределения радионуклида между загрязненной почвой и перлитом за счет диффузии. Кроме того, данный способ очистки требует больших материальных затрат при просеивании значительной массы почвы.

Известен способ очистки почвенного покрова, загрязненного радионуклидами стронция-90 и цезия-137 (пат. РФ 2278428, МКИ G21F 9/34, БИ 17, 2006 г.). Способ включает вспашку и внесение в пахотный слой известняковой или доломитовой муки в количестве 5-6 т/га и калийных удобрений в количестве не менее 200 кг/га с последующим посевом смеси многолетних трав, которые осенью скашивают и помещают в хранилище, исключающее миграцию радионуклидов. Этот способ принят в качестве прототипа.

Недостатком этого способа является длительность и низкая эффективность очистки, связанная с необходимость многократной утилизации растений, поглощающих радионуклиды.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных радиоактивным цезием, включающий скашивание и удаление с загрязненного участка растительности, в котором согласно предложению после удаления растительности поверхность поля рыхлят на глубину 3-5 см, заливают водно-глинистой суспензией в количестве 250-300 м3/га при концентрации 15-20%, а после высыхания почвы проводят повторное рыхление на глубину 5-7 см и затем вспашку плугом с предплужником на глубину не менее 2-3-кратной величины пахотного слоя.

Новый технический результат от применения предлагаемого способа состоит в том, что на поверхности почвы, загрязненной цезием, создают слой, пропитанный водно-глинистой суспензией. Взаимодействие почвы с глинистой суспензией значительно усиливает процесс фиксации радионуклида цезия в этом слое. Последующее рыхление способствует перемешиванию насыщенного глиной загрязненного слоя, а следующая за этим вспашка плугом с предплужником обеспечивает перемещение его на глубину 2-3 величин пахотного слоя и удаление радионуклида из пахотного горизонта, где располагается основная часть поглощающих корней сельскохозяйственных культур, и фиксацию его за пределами этого горизонта.

Предлагаемый способ рекультивации почв, загрязненных цезием осуществляется в следующей последовательности:

С загрязненного участка производят скашивание и удаление скошенной растительности, после чего дисковой бороной рыхлят почву на глубину 3-5 см (на большую глубину радиоактивный цезий не проникает). Затем разрыхленный слой заливают, например, с помощью автоцистерн АНЖ, водно-глинистой суспензией 250-300 м3/га. Объем подаваемой суспензии обеспечивает заполнение порозности разрыхленного слоя без образования поверхностного стока. Концентрация суспензии 15-20% обеспечивает достаточную текучесть суспензии для заполнения пор и внесения машиной. Конкретный объем внесения суспензии и содержание глины в ней зависит от степени загрязнения почвы радионуклидом. После высыхания почвы до состояния физической спелости производят рыхление на глубину 5-7 см тяжелой дисковой бороной, обеспечивая перемешивание насыщенного глиной и содержащего цезий-137 слоя. Затем проводят вспашку плугом с предплужником. Предплужник устанавливают на глубину 5-10 см. Особенность вспашки плугом с предплужником состоит в том, что предплужник срезает верхний слой почвы и сбрасывает его на дно плужной борозды. А основные лемехи плуга перекрывают перемещенный верхний слой, пропитанный глиной, связавшей радионуклид цезия.

Глубину вспашки назначают в зависимости от механического состава почвы. На тяжелых суглинистых почвах она составляет двойную величину мощности пахотного слоя (40-45 см), поскольку на суглинках корневая система большинства сельскохозяйственных культур сосредоточена в объеме пахотного слоя, а подстилающие суглинистые грунты обеспечивают дополнительную фиксацию радионуклида. На легких песчаных почвах увеличение глубины вспашки до тройной мощности пахотного слоя снижает вероятность подъема радионуклида цезия-137 в пахотный слой с восходящим капиллярным током воды.

Таким образом, применение предложенного способа рекультивации почв, загрязненных радиоактивным цезием, обеспечивает повышение эффективности удаления и фиксации радионуклида за пределами корнеобитаемого пахотного слоя почвы при значительном снижении материальных затрат.

Способ рекультивации почв, загрязненных радиоактивным цезием, включающий скашивание и удаление с загрязненного участка растительности, отличающийся тем, что после удаления растительности поверхность поля рыхлят на глубину 3-5 см, заливают водно-глинистой суспензией в количестве 250-300 м3/га при концентрации 15-20%, а после высыхания почвы проводят повторное рыхление на глубину 5-7 см и затем вспашку плугом с предплужником на глубину не менее 2-3-кратной величины пахотного слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам дезактивации почв, загрязненных радионуклидами. Заявленный способ дезактивации территории включает засыпку ее чистым грунтом, причем чистый грунт добывается непосредственно на дезактивируемой территории эрлифтами.

Заявленное изобретение относится к устройству для удаления осадка МОХ-топлива с катода электролизера и может быть использовано в радиохимическом производстве при получении смешанного оксидного уран-плутониевого топлива (МОХ-топлива), пригодного для снаряжения им тепловыделяющих элементов для ядерных энергетических реакторов на быстрых нейтронах АЭС.

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к средствам для реабилитации окружающей среды при ликвидации бассейнов с радиоактивными донными отложениями.

Изобретение относится к радиохимическим производствам, может использоваться, в частности, при дезактивации и очистке от отложений внутренних поверхностей трубопроводов, служащих для передачи растворов высокого уровня активности, расположенных под защитным перекрытием и недоступных для обслуживания и ремонта без их дезактивации при эксплуатации.
Изобретение относится к области очистки почвы от радионуклидов в частности стронция, и может найти применение при очистке сельскохозяйственных угодий преимущественно гумидной зоны, загрязненных при выпадении радиоактивных осадков.

Изобретение относится к области технологического оборудования в атомной энергетике, а более конкретно, к устройствам для промышленной реализации технологии демонтажа кессонов с дефектными ОТВС из баков хранилищ плавучих технических баз (ПТБ).

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к методам обращения с радиоактивными отходами, и может быть использовано при демонтаже кессонов с размещенными в них дефектными облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС), находящимися в хранилищах судов атомного технологического обслуживания (АТО).

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.

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка. В пульсационном клапанном погружном насосе, включающем корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, камеру нижних сопел, внутри которой размещен вал, соединяющий нижние сопла с приводом поворота и систему управления, камера нижних сопел расположена в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи.

Изобретение относится к области космической техники, а более конкретно к способам космического захоронения радиоактивных отходов и космическим аппаратам (КА) с электроракетной двигательной установкой для транспортировки на орбиты захоронения в дальний космос радиоактивных отходов (РАО).

Изобретение относится к экологии и может найти применение при дезактивации токсических территорий. Для дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами, сеют сорбирующую культуру вязеля пестрого, скашивают надземную биомассу и покрывают ее слоем цеолитсодержащей глины аланит. В первый год скашивают надземную массу, утилизируют ее и на поверхности скошенного участка располагают слой глины аланит в количестве 4-5 т/га. На следующий год надземную массу в фазе бутонизации скашивают и утилизируют, а перед уходом в зиму скашивают надземную биомассу и покрывают скошенный участок аланитом в количестве 2-3 т/га. Изобретение позволяет с помощью сорбционных свойств вязеля и цеолитсодержащей глины снизить радиоактивность почвы на 38-48%. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к атомной промышленности, к отбору высокорадиоактивных продуктов из транспортных трубопроводов. Отбор пробы осуществляют на участке транспортного трубопровода, находящемся в корпусе переключателя трасс. Устройство включает герметично соединенный с транспортным трубопроводом корпус и установленный в нем с возможностью углового поворота плунжер, снабженный дугообразным каналом и уплотнительными элементами. В корпусе плунжера неподвижно закреплен полый цилиндрический канал, нижний открытый торец которого герметично соединен и постоянно сообщается с внутренней полостью другого наклонного полого канала прямоугольного сечения вблизи его нижнего открытого конца. Свободный верхний конец вертикального цилиндрического канала либо заглушен, либо входит в устанавливаемый над ним транспортный контейнер через его нижнее днище. В транспортном контейнере размещен заборник, нижний конец которого снабжен стаканом для приема проб. Технический результат - повышение безопасности отбора проб. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам эксплуатации атомных электростанций. Инструмент предназначен для дистанционного визуального поиска, извлечения посторонних предметов, технологического мусора и твердых радиоактивных материалов из внутренних полостей топливных каналов реактора и контуров теплоносителя. Устройство состоит из блока управления и зонда, который имеет на рабочем конце захват, оснащенный радиационно-стойкой телекамерой с возможностью видеодокументирования и системой подсветки. Инструмент может иметь следующие модификации: оснащен устройством для проведения капиллярной дефектоскопии, оснащен устройством для обнаружения радиоактивности, имеет датчик температуры, указатель горизонта, термоэлектрический преобразователь. Технический результат - снижение временных затрат при проведении планово-предупредительных ремонтов на реакторе. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх