Российские ученые подсластили грунтовую воду для очистки от урана

Найден неожиданный способ борьбы с радиоактивными загрязнениями

Обычные продукты питания и микробные сообщества сослужили хорошую службу в деле очистки грунтовых вод от радиоактивных загрязнений возле хранилища Сибирского химического комбината, что в городе Северске. Новый способ осаждения актиноидов – урана, плутония, нептуния и америция – испытали ученые лаборатории радиохимии окружающей среды Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ РАН) совместно с коллегами из Института физической химии и электрохимии РАН и ФИЦ Биотехнологии РАН.

Согласно исследованию, которое ранее провели ученые ГЕОХИ, радионуклиды способны активно распространяться в морских и речных донных отложениях, во взвешенных частицах, в самой воде и бентосе (совокупности живых организмов, обитающих на дне водоёмов).

К примеру, было показано, что из-за испытаний ядерного оружия и сброса отходов в стоки рек в Карское и Баренцево моря с конца 1950-х по 1992 год попадали жидкие и твердые радиоактивные отходы. Потенциальную угрозу представляют также 7 затопленных ядерных реакторов с отработанным топливом (включая частично разгруженный реактор из ядерного ледокола «Ленин»). 

  Ученые также проанализировали результаты изучения грунтовых вод вблизи производств ядерно-топливного цикла, в частности, последствия Кыштымской катастрофы 1957 года (это чрезвычайная ситуация техногенного характера, произошедшая на химкомбинате «Маяк» в закрытом городе Челябинск-40).

Полученные данные о различных типах загрязнений и их масштабах в разных регионах страны, привели исследователей к тому, что можно использовать возможности природных микроорганизмов для того, чтобы сделать радионуклиды малоподвижными, укрупненными для их более быстрого осаждения в биогенных минеральных осадках. 

Для того, чтобы проверить  эту гипотезу, ученые Института физической химии и электрохимии РАН закачали через скважину в водоносные горизонты недалеко от хранилища Сибирского химического комбината в городе Северске смесь сахара и молочной сыворотки. Этот сладкий «коктейль» привел к активизации микроорганизмов, которые в результате жизнедеятельности очищали воду от нитрат-ионов и блокировали распространение радиоактивного загрязнения.

Если взять природную воду, будет заметна взвесь, также называемая коллоидами, – говорит старший научный сотрудник лаборатории радиохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН Иван Мясников. – В природных условиях от ее количества и устойчивости зависит способность радионуклидов, которые прикрепляются к частичкам взвеси, распространяться. Активация микробных процессов в подземных водах недорогими органическими соединениями может обеспечить  более быстрое осаждение радионуклидов. 

Сегодня после первых испытаний необходимо осмыслить полученные результаты, провести дополнительные лабораторные исследования, чтобы потом масштабировать данный подход для других предприятий.

Наша новая идея, реализуемая в институте, заключается в том, чтобы за счет микробных процессов превратить мелкодисперсные частицы в более крупные и менее подвижные и за счет этого увеличить иммобилизацию актиноидов на породе в виде новых минеральных включений. В таком варианте их удерживание будет более полным и длительным. Кроме того, к составу питательного раствора для закачки под землю можно добавлять специальные добавки, еще больше ускоряющие осаждение и закрепление на породах коллоидных взвесей.

– Можно добавить пару слов о следующих шагах?

– В дальнейшем мы планируем оценить поведение актиноидов в минеральных осадках после того, как у бактерий закончится лакомство. Цель наших дальнейших исследований заключается в углублении нашего понимания поведения актиноидов в окружающей среде, что позволит применять более эффективные стратегии очистки загрязненных участков.

Источник: www.mk.ru