способ очистки водоемов от радиоактивных изотопов sr-90 и cs-137

Формула изобретения

Способ дезактивации воды водоемов от радиоактивных изотопов Sr-90, Cs-137, включающий внесение в него сорбента, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют цеолитовый порошок или техногенное вещество - красный шлам, отход глиноземного производства, а в водоем вносят смесь сорбента с осадителем, в качестве которого используют мирабилит, и осуществляют дополнительную очистку воды предварительно высаживаемыми в водоем водными растениями - тростником и рдестом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке естественных водоемов от радиоактивных изотопов стронция 90 и цезия 137 и может быть использовано для дезактивации воды прудов, озер и водохранилищ.

Известен способ предотвращения загрязнения среды токсичными и радиоактивными металлами, при котором первоначально определяется местоположение и направление потока миграции тяжелых, токсичных или радиоактивных металлов в форме устойчивых комплексов в массиве пород. Затем на его пути укладывают последовательно буферный слой из сульфидов и барьер из гранулированных мелкодисперсных глин. (Пат. РФ № 2075125, МПК G 21 F 9/20, бюл.№7, 1997 г.)

Недостатками известного способа является использование его в основном для предотвращения загрязнения подземных вод ураном.

Известен способ очистки водоема от радиоактивных изотопов, включающий внесение на поверхность водоема природного сорбента в период ледостава. В качестве сорбента используют глауконитовый песок. Затем в последующий период ледостава поверхность водоема покрывают слоем глины, повторяя эти операции до достижения степени очистки воды в водоеме, соответствующей предельно допустимой концентрации. (Пат. РФ №2203511, МПК G 21 F 9/12, бюл.№12, 2003 г.) Данный способ взят за прототип. Недостатками способа прототипа является использование одного сорбента - глауконитового песка, который будет сорбировать преимущественно цезий 137 как ион с большим радиусом и низкой энергией гидратации. Высокая энергия гидратации Sr^2- зaтpyдняeт его сорбцию и Sr-90 будет оставаться в растворе. Неравномерное распределение сорбента по водоему (т.к. при таянии льда льдины с песком будут перераспределяться течением и ветром по водоему) снижает эффективность очистки водоема.

Задачей создания изобретения является разработка способа очистки водоемов от радиоактивных изотопов свободного от недостатков прототипа.

Технический результат - возможность эффективной очистки водоема от изотопов стронция 90 и цезия 137 независимо от времени года, повышение качества очистки за счет использования сорбционного, сульфатного, фитогенного и геохимических барьеров.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как способ дезактивации воды водоемов, от радиоактивных изотопов путем внесения в него природного сорбента, и отличительных существенных признаков, таких как, что в качестве сорбента используют цеолитовый порошок или техногенное вещество - красный шлам, отход глиноземного производства, а в водоем вносят смесь сорбента с осадителем, в качестве которого используют мирабилит и осуществляют дополнительную очистку воды предварительно высаживаемыми в водоем водными растениями - тростником и рдестом.

Пример осуществления изобретения

Настоящее изобретение конкретно иллюстрируется следующим примером осуществления изобретения, который иллюстрирует, но не ограничивает объем использования изобретения.

Предварительно готовят смесь цеолитового порошка (сорбционная емкость миллиграмм/эквивалент 100 до 200) или красный шлам - до 475 с мирабилитом (Na₂SO)₄2Н ₂O). Количество сорбента и сульфата, вносимых в водоем, зависит от содержания стронция 90 и цезия 137 в воде. Затем с помощью маломерного флота, например катера, с механическим разбрасывателем вносят смесь сорбента с осадителем в водоем. В процессе оседания сорбента через толщу воды он будет поглощать растворимые в воде радионуклиды и переводить их в состав донного ила. При растворении Na₂SO₄2Н ₂O в водоеме образуется сульфатный геохимический барьер, на котором по схеме образуется нерастворимый в воде целестин, кристаллы которого оседают на дно водоема. В качестве источника иона используют растворимый в воде мирабилит, месторождения которого имеются в заливе Кара Богаз-гол и в озерах Северного Прикаспия и др. местах.

На мелководье водоема высаживают водные растения - тростник и рдест (извлекает из воды стронций 90), которые дополнительно производят очистку водоема от радионуклидов. Тростник и рдест осенью убирают из водоема и хранят в специальных «могильниках», например сооружениях по патенту №2147778, исключающих рассеяние стронция 90 и цезия 137 в окружающей среде. Таким образом, предлагаемый способ очистки водоемов от радионуклидов прост в исполнении, позволяет применять доступное отечественное оборудование и сырье, качественно проводить обработку водоема и не встретит затруднений при реализации. В результате экологическая ситуация в регионах улучшится.