Для определения возможности фиксации техногенных радионуклидов (90Sr, 137Cs, 239,240Pu) и накопления их в поверхностном слое почвы с помощью применения комплекса полимер - ПАВ изучалось распределение удельной активности радионуклидов по слоям после обработки образцов почвы растворами комплексов ЭАК/АК-ЛСNa в соотношениях 1:1 и 2:1 и ЭАК/АК-ЦПБ в соотношениях 5:2 и 1:1.

Концентрации растворов комплексов ЭАК/АК-ЛСNa в соотношениях 1:1 и 2:1 составляла 10-3 моль/л, а растворов комплексов ЭАК/АК-ЦПБ в соотношениях 5:2 и 1:1 - 5*10-4 моль/л. Концентрации растворов комплексов выбирались исходя из критической концентрации мицеллообразования (ККМ) поверхностно активных веществ:

Результаты определения рН водных растворов комплексов ЭАК/АК-ПАВ, их компонентов и водных вытяжек почв, обработанных растворами комплексов приведены в приложении 2. По полученным данным делать выводы о влиянии рН на процессы фиксации радионуклидов затруднительно, поскольку все значении рН находятся в одних пределах.

На рисунках 7-8 представлено вертикальное распределение удельной активности (содержания) радионуклида 90Sr после обработки почвы растворами комплексов ЭАК/АК с ЛСNa и ЦПБ с разными соотношениями компонентов.

а б

РИСУНОК 7 - Послойное распределение удельной активности радионуклида 90Sr после обработки почвы комплексами

а) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1 б) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1

а б

РИСУНОК 8 - Послойное распределение удельной активности радионуклида 90Sr после обработки почвы комплексами

а) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=5:2 б) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1

Как видно из рисунков 7 и 8 эффект направленной миграции с фиксацией 90Sr в верхнем слое почвы (концентрирование в верхнем слое почвы) замечен только в единичном случае – при использовании комплекса [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1 (рис.7 б). Возможно, это связано с взаимодействием ионов стронция с акриловой кислотой, которая содержится в ЭАК/АК очень большом количестве. Избыток полиамфолита в составе комплекса приводит к дополнительному насыщению раствора карбоксил ионами акриловой кислоты и усиливается их взаимодействие с ионами стронция.

В остальных случаях либо произошел обратный эффект – концентрирование 90Sr в нижних слоях почвы ([ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1 – рис. 7 а) и [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=5:2 – рис. 8 а), либо эффект концентрирования радионуклида у поверхности почвы вовсе отсутствовал ([ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1 – рис. 8 б).

На рисунках 9-10 представлено вертикальное распределение удельной активности радионуклида 137 Cs после обработки почвы растворами комплексов на основе ЭАК/АК и ЛСNa, ЦПБ при разных соотношениях компонентов.

а б

РИСУНОК 9 – Послойное распределение удельной активности радионуклида 137Cs после обработки почвы комплексами

а) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1: б) [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1

а б

РИСУНОК 10 - Послойное распределение удельной активности радионуклида 137Cs после обработки почвы комплексам

а) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=5:2: б) [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1

Графики, представленные на рисунках 9 и 10 свидетельствуют о том, что по отношению к 137Cs способность накапливать радионуклида в верхнем слое проявили комплексы ЭАК/АК-ПАВ именно в тех соотношениях, при которых происходит комплексообразование между ЭАК/АК и поверхностно-активными веществами, т.е. комплексы [ЭАК/АК]:[ΛСNa] в соотношении 1:1 и [ЭАК/АК]:[ЦПБ] в соотношении 5:2 (рис. 9 а и 10 а).

В случаях обработки почвы комплексами [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1 и [ЭАК/АК]:[ЦПБ]=1:1 эффект концентрирования 137Cs на поверхности не обнаруживается (рис. 9 б и 10 б).

На рисунке 11 представлено вертикальное распределение активности 239,240Pu после обработки почвы растворами комплексов [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=1:1 и [ЭАК/АК]:[ΛСNa]=2:1.