Сотрудники лаборатории радиохимии окружающей среды Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из институтов ИФХЭ РАН и ИБРЭА РАН установили, какие биогеохимические процессы влияют на распределение урана, плутония и нептуния в подземных водах, загрязненных нитратами при их биоремедиации.
Загрязнение подземных вод радионуклидами представляет серьезную проблему для территорий, связанных с деятельностью предприятий ядерно-топливного комплекса. Особую опасность представляют долгоживущие актиниды, в том числе уран, плутоний и нептуний, которые при попадании в окружающую среду способны перемещаться с подземными водами на значительные расстояния. Одним из перспективных способов ремедиации (комплекс мероприятий, направленных на восстановление изначальных показателей компонента природной среды при устранении экологического ущерба) загрязненных территорий является биоремедиация — изменение геохимических условий подземной среды за счет стимулирования или внесения естественных микробных процессов. В данной работе оценку эффективности такого подхода проводили посредством определения форм нахождения актинидов, а также моделированием их устойчивости.
В работе исследованы подземные воды в районе хранилища радиоактивных отходов, где ранее проводилась биоремедиация нитратно-загрязненных подземных вод вблизи захоронения отходов на Сибирском химическом комбинате. Анализ проводили непосредственно после проведения биоремедиационных мероприятий, а также через один и два года.
В результате биоремедиации концентрация растворенного урана снизилась более чем в 10 раз, а содержание плутония — до значений ниже предела обнаружения. Анализ проб, отобранных через один и два года после обработки, показал отсутствие существенного повторного растворения урана и плутония, несмотря на последующее изменение концентраций нитратов и окислительно-восстановительных условий. Исследование распределения урана по фракциям различной дисперсности показало переход от преимущественно растворенных и наноразмерных форм к более крупным частицам, связанным с глинистыми и железосодержащими компонентами. Термодинамическое моделирование указывает на образование и устойчивость малорастворимых фаз актинидов, включая уранинит, а также железосодержащих минералов — ферригидрита, гётита, сидерита и сульфидных фаз.
Таким образом, микробная трансформация подземной среды способствовала как снижению содержания растворенных форм актинидов, так и их перераспределению в менее подвижные дисперсные и минеральные фазы - прокомментировал старший научный сотрудник лаборатории радиохимии окружающей среды, кандидат химических наук Иван Мясников.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
Результаты работы опубликованы в журнале «Journal of Contaminant Hydrology»
Источник: Минобрнауки России
