放射性核素(U和Th)在不同的地质化学环境中以计算和实验数据的形式在自然环境中迁移

Андрей Сергеевич Торопов, Евгения Александровна Солдатова, Леонид Петрович Рихванов
{"title":"放射性核素(U和Th)在不同的地质化学环境中以计算和实验数据的形式在自然环境中迁移","authors":"Андрей Сергеевич Торопов, Евгения Александровна Солдатова, Леонид Петрович Рихванов","doi":"10.18799/24131830/2020/12/2935","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Актуальность исследования обусловлена необходимостью учета разнообразия форм миграцииприродных радионуклидов при смене геохимических условий, а также при прогнозированиирадиоэкологического статуса гидроэкосистем. На территории Семипалатинского испытательного полигона миграция естественных радионуклидов в водных системах слабо изучена, расчет форм миграции урана и тория при смене геохимических обстановок будет информативен для понимания миграции широкого спектра трансурановых радионуклидов. Цель: определить формы миграции урана и тория в природных водах в зависимости от размеров частиц и с учетом широкого спектра компонентов, рассчитать формы их миграции в ручьях и озерах. Объекты: воды ручьев горного массива Дегелен, воды озер экспериментальных площадок Семипалатинского испытательного полигона, модельные гидрогеохимические системы. Методы. Формы нахождения природных радионуклидов исследовали insitu методомкаскадного фракционирования природных вод. рН, Eh вод определяли методом потенциометрии, общую минерализацию – кондуктометрией. Определение основных ионов воды и отдельных элементов произведено методами титриметрии (HCO3–, CO32–, Cl–, Ca2+, Mg2+), оптико-эмиссионной спектрометрии (Na, K, Ca, Mg, Fe, Si), а также ионной хроматографии (Cl–, SO42–). Содержание растворенных органических веществ определяли по перманганатной и бихроматной окисляемости, методом каталитического сжигания, а также по интенсивности UV сигнала. Содержание U и Th определяли методом масс-спектрометрии. Результаты. Определены особенности переноса урана и тория в природных водах различных водных объектов Семипалатинского испытательного полигона,и обозначены определяющие их процессы. Установлено, что сульфат-ион в водах ручьев является индикатором интенсивности водообмена и скорости окисления сульфидных минералов, определяющих выход в раствор значительных концентраций урана. Уран связан с органическими и органоминеральными комплексами и подвержен трансформации форм нахождения в случае изменения геохимических условий среды. Для тория в большей степени, чем для урана, характерен коллоидный транспорт. Доминирующей миграционной формой этих элементов являются взвешенные компоненты природных вод. Отношение Th/U в растворенной форме достаточно стабильно по сравнению с коллоидными и взвешенными формами. Для вод с разным гидродинамическим режимом прослеживается отличие в степени выраженности влияния терригенной составляющей.","PeriodicalId":415632,"journal":{"name":"Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta Inziniring Georesursov","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2020-12-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"1","resultStr":"{\"title\":\"ФОРМЫ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ (U и Th) В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ В РАЗЛИЧНЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ\",\"authors\":\"Андрей Сергеевич Торопов, Евгения Александровна Солдатова, Леонид Петрович Рихванов\",\"doi\":\"10.18799/24131830/2020/12/2935\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Актуальность исследования обусловлена необходимостью учета разнообразия форм миграцииприродных радионуклидов при смене геохимических условий, а также при прогнозированиирадиоэкологического статуса гидроэкосистем. На территории Семипалатинского испытательного полигона миграция естественных радионуклидов в водных системах слабо изучена, расчет форм миграции урана и тория при смене геохимических обстановок будет информативен для понимания миграции широкого спектра трансурановых радионуклидов. Цель: определить формы миграции урана и тория в природных водах в зависимости от размеров частиц и с учетом широкого спектра компонентов, рассчитать формы их миграции в ручьях и озерах. Объекты: воды ручьев горного массива Дегелен, воды озер экспериментальных площадок Семипалатинского испытательного полигона, модельные гидрогеохимические системы. Методы. Формы нахождения природных радионуклидов исследовали insitu методомкаскадного фракционирования природных вод. рН, Eh вод определяли методом потенциометрии, общую минерализацию – кондуктометрией. Определение основных ионов воды и отдельных элементов произведено методами титриметрии (HCO3–, CO32–, Cl–, Ca2+, Mg2+), оптико-эмиссионной спектрометрии (Na, K, Ca, Mg, Fe, Si), а также ионной хроматографии (Cl–, SO42–). Содержание растворенных органических веществ определяли по перманганатной и бихроматной окисляемости, методом каталитического сжигания, а также по интенсивности UV сигнала. Содержание U и Th определяли методом масс-спектрометрии. Результаты. Определены особенности переноса урана и тория в природных водах различных водных объектов Семипалатинского испытательного полигона,и обозначены определяющие их процессы. Установлено, что сульфат-ион в водах ручьев является индикатором интенсивности водообмена и скорости окисления сульфидных минералов, определяющих выход в раствор значительных концентраций урана. Уран связан с органическими и органоминеральными комплексами и подвержен трансформации форм нахождения в случае изменения геохимических условий среды. Для тория в большей степени, чем для урана, характерен коллоидный транспорт. Доминирующей миграционной формой этих элементов являются взвешенные компоненты природных вод. Отношение Th/U в растворенной форме достаточно стабильно по сравнению с коллоидными и взвешенными формами. Для вод с разным гидродинамическим режимом прослеживается отличие в степени выраженности влияния терригенной составляющей.\",\"PeriodicalId\":415632,\"journal\":{\"name\":\"Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta Inziniring Georesursov\",\"volume\":\"12 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2020-12-17\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"1\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta Inziniring Georesursov\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.18799/24131830/2020/12/2935\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Izvestiya Tomskogo Politekhnicheskogo Universiteta Inziniring Georesursov","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.18799/24131830/2020/12/2935","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 1

摘要

研究的紧迫性是需要考虑到地球化学条件变化时自然放射性核素的多样性以及水生生态系统的预期环境地位。在塞米帕拉廷试验场,对水系统中自然放射性核素的迁移进行了广泛的研究,在地质化学改造过程中,铀和钍的迁移形式的计算将提供信息,以了解跨铀核素的广泛迁移。目标:根据粒子的大小和成分的广谱,根据其在溪流和湖泊中的迁移方式确定铀和钍在自然水中的迁移形式。对象:德格伦山脉的溪流、塞米帕拉廷试验场试验场的湖水、水力地球化学模型。方法。自然放射性核素的发现形式由insitu对自然水的分层方法进行了研究。ph, Eh水是由电位测定的,一般矿物是导管测定的。主水离子和单个元素由滴定(HCO3、CO32、Cl、c2 +、Mg2+)、光学发射光谱测定(Na、K、Ca、Mg、Fe、Si)和离子色谱(Cl - SO42)组成。溶液的浓度是通过恒定和双铬氧化、催化燃烧和UV信号强度来确定的。U和Th的内容是由质量规格决定的。结果。在不同的塞米帕拉廷试验场的不同水域中,铀和钍的转移已经被确定,并被指定为它们的过程。人们发现,在溪水中硫酸离子是硫化矿物的交换强度和氧化速度的指标,这将决定铀浓度的溶液。铀与有机和有机矿物复合体有关,如果环境条件发生变化,它容易改变位置的形状。钍的特点是胶体运输,而不是铀。这些元素的主要移民形式是自然水的加权成分。溶液形式的Th/U比胶体和加载形式稳定。对于不同流体动力模式的水,不同程度的地形影响是不同的。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
ФОРМЫ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ (U и Th) В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ В РАЗЛИЧНЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Актуальность исследования обусловлена необходимостью учета разнообразия форм миграцииприродных радионуклидов при смене геохимических условий, а также при прогнозированиирадиоэкологического статуса гидроэкосистем. На территории Семипалатинского испытательного полигона миграция естественных радионуклидов в водных системах слабо изучена, расчет форм миграции урана и тория при смене геохимических обстановок будет информативен для понимания миграции широкого спектра трансурановых радионуклидов. Цель: определить формы миграции урана и тория в природных водах в зависимости от размеров частиц и с учетом широкого спектра компонентов, рассчитать формы их миграции в ручьях и озерах. Объекты: воды ручьев горного массива Дегелен, воды озер экспериментальных площадок Семипалатинского испытательного полигона, модельные гидрогеохимические системы. Методы. Формы нахождения природных радионуклидов исследовали insitu методомкаскадного фракционирования природных вод. рН, Eh вод определяли методом потенциометрии, общую минерализацию – кондуктометрией. Определение основных ионов воды и отдельных элементов произведено методами титриметрии (HCO3–, CO32–, Cl–, Ca2+, Mg2+), оптико-эмиссионной спектрометрии (Na, K, Ca, Mg, Fe, Si), а также ионной хроматографии (Cl–, SO42–). Содержание растворенных органических веществ определяли по перманганатной и бихроматной окисляемости, методом каталитического сжигания, а также по интенсивности UV сигнала. Содержание U и Th определяли методом масс-спектрометрии. Результаты. Определены особенности переноса урана и тория в природных водах различных водных объектов Семипалатинского испытательного полигона,и обозначены определяющие их процессы. Установлено, что сульфат-ион в водах ручьев является индикатором интенсивности водообмена и скорости окисления сульфидных минералов, определяющих выход в раствор значительных концентраций урана. Уран связан с органическими и органоминеральными комплексами и подвержен трансформации форм нахождения в случае изменения геохимических условий среды. Для тория в большей степени, чем для урана, характерен коллоидный транспорт. Доминирующей миграционной формой этих элементов являются взвешенные компоненты природных вод. Отношение Th/U в растворенной форме достаточно стабильно по сравнению с коллоидными и взвешенными формами. Для вод с разным гидродинамическим режимом прослеживается отличие в степени выраженности влияния терригенной составляющей.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信