Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Динамический метод изучения сорбционно-десорбционного поведения 137Cs в почвах и органоминеральных сорбентах с измерением радиоактивности в твердой фазе

ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Динамический метод изучения сорбционно-десорбционного поведения 137Cs в почвах и органоминеральных сорбентах с измерением радиоактивности в твердой фазе"

На правах рукописи

МАСЛОВА Катерина Михайловна

ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ СОРБЦИОННО-ДЕСОРБЦИОННОГО ПОВЕДЕНИЯ '"Се В ПОЧВАХ И ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОРБЕНТАХ С ИЗМЕРЕНИЕМ РАДИОАКТИВНОСТИ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ

Специальность 03.01.01 - «Радиобиология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

6 НОЯ 2014

Обнинск-2014

005554549

005554549

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-производственном объединении «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун»)

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Попов Валентин Евгеньевич (ведущий научный сотрудник ФГБУ «НПО «Тайфун», г. Обнинск)

Официальные оппоненты: Фрид Александр Соломонович,

доктор сельскохозяйственных наук, Почвенный институт им. В.В. Докучаева (г. Москва), главный научный сотрудник (отдел биологии и биохимии почв).

Лаврентьева Галина Владимировна,

кандидат биологических наук, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Калуга), доцент кафедры "Промышленная экология и химия".

Ведущая организация: Институт геохимии и аналитической химии

им. В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) (г. Москва)

Защита состоится «11» декабря 2014 г. в « » часов на заседании диссертационного совета Д 006.068.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии по адресу: 249032, Калужская обл., г. Обнинск, Киевское шоссе, 109 км, ГНУ ВНИИСХРАЭ, здание 1, к. 510.

Факс: (48439) 680 66. Электронная почта: riarae@riar.obninsk.org

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИСХРАЭ, http://www.riarae-raas.ru/

Автореферат разослан «20_» СКлисЗ>л_2014 г.

Учёный секретарь диссертационного , , Шубина

совета, кандидат биологических наук Ольга Андреевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Начиная с 50-60х годов двадцатого столетия, загрязнение окружающей среды в результате испытаний ядерного оружия, выбросов предприятий ядерно-топливного цикла, а также радиационных аварий (Чернобыльская АЭС в 1986 г., АЭС Фукусима-1 в 2011 г. и др.) вызывает потребность в изучении поведения основного долгоживущего искусственного радионуклида 137Cs в системе «почва-вода-растения» (Алексахин, 1963; Алексахин и др., 2001; Клечковский, 1956; Павлоцкая, 1974). Для успешного моделирования процессов его миграции между компонентами данной системы, а также для оценки радиационных рисков на загрязненных территориях необходимо получать качественные данные о сорбционно-десорбционном поведении 137Cs в почвах, почвенных компонентах и используемых для реабилитации загрязненных почв природных сорбентах с учетом влияния такого природного явления как периодическое увлажнение и высушивание.

Основным методом изучения сорбционно-десорбционного поведения 137Cs в почвах и других сорбентах является метод ограниченного объема (Павлоцкая, 1974; Cremers et. al., 1988; Wauters et. al., 1996; Коноплев, 1998; Круглов и др., 2008). Использование этого метода для определения величины сорбции 137Cs для времени взаимодействия 24 часа является общепринятым и дает удовлетворительные результаты. Однако применение данной методики для изучения сорбции 137Cs при длительных кинетических экспериментах приводит к снижению точности вследствие уменьшения удельной активности раствора вплоть до пределов обнаружения. Определение величины обменной доли l37Cs в почве общепринятым методом экстракции почвы 1 М раствором CH3COONH4 (Павлоцкая, 1974; Санжарова и др., 1997) в свою очередь приводит к недооценке содержания потенциально доступного для растений 137Cs в результате, так называемого, коллапса селективных по соотношению к 137Cs клинообразных сорбционных мест (De Koning and Comans, 2004; Круглов и др., 2005). Метод последовательных экстракций (Павлоцкая, 1974; Kennedy et al., 1997) для определения физико-химических форм нахождения 137Cs в почвах может также давать искаженные данные, т.к. использование ограниченного объема экстрагентов может приводить к повторной адсорбции 137Cs.

Таким образом, представляется актуальным разработка альтернативного метода, который позволит получать более качественные (с меньшей вариабельностью) по сравнению с существующими методами данные о сорбционно-десорбционном поведении 137Cs в почвах и сорбентах, его физико-химических формах нахождения в почве, а также о влиянии периодического увлажнения и высушивания на селективную сорбцию 137Cs органо-минеральными сорбентами (ОМС).

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы: разработка динамического метода с измерением радиоактивности в твердой фазе сорбента и его применение для изучения различных аспектов сорбционно-десорбционного взаимодействия ШС8 в почвах и органо-минеральных сорбентах.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Оценить влияние различных факторов (масса сорбента, скорость прокачивания раствора и др.) на эффективность измерения активности 137Св в динамическом методе и кинетику сорбции Се;

2. Провести изучение кинетики селективной сорбции 137Сз и сравнить полученные данные с потенциалами связывания радиоцезия - ШР(К), получаемыми методом ограниченного объема;

3. Оценить с помощью динамического метода степень десорбции 137Св из почв и сорбентов и провести сравнение с данными, получаемыми методом ограниченного объема 1 М раствором СНзСООИЩ;

4. Изучить влияние периодического увлажнения и высушивания на селективную сорбцию 137Сз органо-минеральными сорбентами и их смесями с почвой с использованием динамического метода;

5. Оценить применение динамического метода для изучения физико-химических форм нахождения 137Св в почвах.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новый подход к изучению сорбционно-десорбционного поведения 137Ся в почвах и других сорбентах, с применением нового динамического метода с измерением радиоактивности в твердой фазе сорбента и его применение для изучения влияния периодического увлажнения и высушивания и физико-химических форм нахождения 137С$ в почвах.

2. Сравнительный анализ динамического метода с измерением радиоактивности в твердой фазе и стандартного метода ограниченного объема при оценке долгосрочного сорбционно-десорбционного поведения |37Ся в почвах, органо-минеральных сорбентах и строительных материалах.

3. Параметр потенциально обменной доли 137Ся (|{Ех) в почвах и других сорбентах.

4. Зависимость селективной сорбции '"Ся органо-минеральными сорбентами от соотношения в них органического и минерального компонентов.

5. Сравнение величин ШР(К) смесей дерново-подзолистой почвы с ОМС после периодического увлажнения и высушивания с прогнозом по правилу аддитивности.

Научная новизна. Результаты, полученные в данной работе, дополняют и уточняют современные представления о процессах селективной сорбции и механизмах взаимодействия 137Cs в почвах и органо-минеральных сорбентах. Впервые:

• были получены данные по кинетике селективной сорбции и десорбции 137Cs с использованием нового динамического метода с измерением радиоактивности в твердой фазе сорбента;

• представлен параметр потенциально обменной доли 137Cs (Ре*);

• обнаружен эффект взаимодействия органического и минерального компонентов ОМС, приводящий к значительному усилению сорбционной способности смесей почв и ОМС под воздействием увлажнения и высушивания по сравнению с данными прогноза по правилу аддитивности;

• определены параметры селективной сорбции и десорбции l37Cs в строительных материалах, изучена кинетика этих процессов;

• получены данные о физико-химических формах 137Cs в почвах методом последовательных экстракций в динамических условиях с измерением радиоактивности в твердой фазе сорбента.

Теоретическое и практическое значение работы. Теоретическое значение заключается в том, что с помощью нового метода обнаружена значительная доля потенциально доступного сорбированного 137Cs в почвах и сорбентах при его десорбции раствором, близким по своему составу к природным водам. Также применение динамического метода для изучения форм нахождения 137Cs в почвах методом последовательных экстракций дает более корректное представление о распределении сорбированного 137Cs между почвенными компонентами за счет устранения явления реадсорбции, присутствующего в пробирочном методе.

Полученные значения потенциалов связывания радиоцезия RIP(K) для всего ряда почв, минеральных сорбентов, а также строительных материалов, в практических целях могут быть использованы для прогнозных расчетов значений коэффициента распределения Kd и в качестве входных параметров моделей среднесрочного поведения и миграции 137Cs в почвах. Полученные данные по изучению влияния соотношения органического и минеральных компонентов в ОМС, а также периодического увлажнения и высушивания на способность этих сорбентов и их смесей с почвой к селективной сорбции 137Cs позволяют усовершенствовать рекомендации по внесению органо-минеральных сорбентов в целях более эффективной реабилитации загрязненных территорий.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований были доложены и обсуждены на: Международной конференции «10th International Conference on Contamination of Soil» (Италия, г. Милан, 2008);

Международных научных конференциях «Полярное сияние. Ядерное будущее: технологии, безопасность и экология», г. Санкт-Петербург в 2008 и 2009 гг.; Региональных научных конференциях «Техногенные системы и экологический риск», г. Обнинск в 2008, 2010, 2014 гг.; Всероссийском съезде почвоведов им. В.В.Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008); Международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», г. Москва в 2010, 2011, 2012, 2013 и 2014 гг.; VII Съезде по радиационным исследованиям «Радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность» (Москва, 2010); Конференции молодых специалистов, посвященной 50-летию НПО «Тайфун» (Обнинск, 2010); Международных конференциях по биогеохимии следовых элементов «ICOBTE» в 2011 г. (Италия, г. Флоренция) и в 2013 г. (США, Джорджия, г. Атенс); Международной конференции по радиоэкологии и радиоактивности окружающей среды «ICRER-2011» (Канада, г. Гамильтон, 2011); Международной конференции «Чернобыль: опыт международного сотрудничества при ликвидации последствий аварии» (Москва-Обнинск, 2011); Международном симпозиуме «Экспериментальная ядерная метрологии как инструмент радиоэкологии» «Insinume 2012» (Бельгия, г. Брюссель, 2011); Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2013); Конференции молодых специалистов по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Обнинск, 2013).

Личный вклад диссертанта. Автором лично и при его непосредственном участии была получена основная часть экспериментальных результатов исследований, составляющих работу. Выполнена статистическая обработка и проведен анализ полученных данных. Сформулированы основные положения и выводы диссертационной работы.

Публикации. Всего по материалам диссертации автором опубликована 31 научная работа: 5 статей в журналах из списка ВАК РФ, которые входят в системы цитирования Web of Science и Scopus, и 26 материалов и тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследований, результатов и их обсуждения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 115 страницах, содержит 24 рисунка, 11 таблиц. Список публикаций из 175 наименований.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю В.Е. Попову за внимание к работе, ценные советы и консультации; а также признательность коллегам Степиной И.А., Панкратову Ф.Ф. и Ильичевой Н.С. за оказанную помощь и неизменную поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность темы исследования, ставятся цель и задачи, решаемые в диссертации, обсуждается их научная новизна, теоретическая и практическая значимость.

Глава 1. Методы и подходы для изучения сорбционно-десорбционного поведения Cs в почвах и природных сорбентах

В Главе 1 рассмотрены теория селективной сорбции, а также проблема сорбционной обратимости 137Cs в почвах и природных сорбентах, а также проанализированы методы изучения кинетики этих процессов (Коноплев, 1998; Круглов и др., 2008; Булгаков, 2009; De Preter, 1990; Wauters et al., 1996; Madruga, 1993; Valcke, 1993; De Coning and Comans, 2004).

Рассмотрены различные виды минеральных и органических мелиорант-сорбентов для реабилитации загрязненных 137Cs территорий (Ратников и др., 2002; Петров и др., 2003; Санжарова и др., 2005). Особое внимание было уделено освещению вопросов о влиянии органического вещества почв и явления периодического увлажнения и высушивания на селективную сорбцию Cs различными природными сорбентами и их смесями с почвами (Eberl et al., 1986; Degryse et al., 2004; Vandenhove et al., 2005; Roig et al., 2007).

Отдельный раздел литературного обзора посвящен методам изучения физико-химических форм нахождения радионуклидов (РН) в почвах (Павлоцкая, 1974; Бобовникова и др., 1990; Tessier et al., 1979; Riise et al., 1990; Oughton et al., 1992; Kennedy et al., 1997; Todorov et al., 2008).

Глава 2. Объекты, методы и условия исследований

В качестве объектов исследования были использованы: ряд дерново-подзолистых почв (ДПП) различного гранулометрического состава, перегнойно-глеевая почва (ПГП), огнеупорные глины темная и светлая (ОГТ и ОГС), палыгоскитовая (ПАЛ), бентонитовая (БЕН) глины и иллит. Образцы были представлены тремя видами сорбентов: глинисто-солевым шламом (ГСШ), кислым (ЛКР), нейтрализованным (ЛНР) и «Свалка» (ЛСР) гидролизными лигнинами и кремнеземистым сапропелем (СапрКрем), которые были использованы в качестве исходных компонентов для составления различных ОМС. Также в качестве объектов исследования были использованы порошки строительных материалов: асфальта, бетона, известняка, гранита и кирпича, представленных Агентством по охране окружающей среды США в рамках проекта МНТЦ №4007. В таблице 1 и 2 приведены основные физико-химические свойства изученных образцов.

Таблица 1 - Физико-химические свойства почв и сорбентов.

Код образца СорГ) % рНка ЕКО, мг-экв/100 г

ОГТ 2.10+0.20 6.5 23.214.2

ОГС 0.51±0.10 5.4 16.6+1.4

ПАЛ 0.33±0.07 7.2 59.2+1.2

БЕН 0.56+0.08 6.8 24.9+1.8

ИЛЛИТ 1.04±0.16 4.9 20.2+1.2

ДПП-1 0.30±0.05 4.2 8.7±1.6

ДПП-2 0.70+0.11 6.7 19.3+1.2

ДПП-3 1.42+0.21 5.7 16.0+1.0

ДПП-4 1.67±0.25 6.6 20.8+1.0

ДПП-РФ 0.62±0.03 3.6 5.7+0.3

ПГП-РФ 8.6±0.6 3.2 33.9+0.4

ГСШ-1-РБ 1.50+0.12 7.7 14.2+1.0

ГСШ-2-РБ 1.96±0.29 7.3 16.2+1.0

ЛКР-РБ 34.6±1.7 3.0 100+3

ЛНР-РБ 47.8±2.4 6.3 64.3+0.8

ЛСР-РБ 39.8±1.9 2.8 72.4+2.0

СапрКрем Ч-РБ 14.3±0.6 4.7 69.6+5.0

Таблица 2 - Физико-химические свойства строительных материалов.

Материал ЕКО, мг-экв/100 г рНка Сорг>% Р, % Удельный вес, г см"3

Бетон 6.4+0.5 12.5 0.36+0.03 32 2.73

Гранит 5.9+0.6 9.7 0.092+0.004 5 2.77

Известняк 3.3+0.4 9.6 0.092+0.004 17 2.72

Асфальт 8.8+0.4 9.5 2.9+0.3 19 2.71

Кирпич 6.9+0.1 10.5 0.3+0.08 31 2.77

Для определения этих свойств были использованы стандартные сертифицированные методы. Содержание органического углерода (Сорг) в образцах определяли методом мокрого сжигания по Тюрину (ГОСТ 262113-91). Обменную кислотность (рНка) определяли по стандартной методике (Горбылева и др., 2000). Емкость катионного обмена (ЕКО) определяли по методу Бобко-Аскинази-Алешина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 17.4.4.01-84). Для строительных материалов были определены такие параметры как общая пористость и удельный вес твердой фазы по стандартным методикам (Корчагин, 2011).

Состав двух- и трехкомпонентных ОМС с ГСШ. Органическими компонентами двухкомпонентных ОМС-2 являлись кислый и нейтрализованный гидролизный лигнины и кремнеземистый сапропель.

Минеральным компонентом являлся ГСШ-2-РБ. Трехкомпонентный ОМС-3 представляет собой смесь из 10% ГСШ-1-РБ, 20% ЛНР-РБ и 70% СапрКрем Ч-РБ. ОМС были изготовлен ГНУ «ОИЭЯИ - Сосны» HAH Беларуси.

Инкубирование смесей почвы с ОМС-3 в режиме периодического У/В. Для получения 5 и 10% смесей ОМС-3 с ДПП-1 в пластмассовые виалы объемом 20 мл помещали 9.5 и 9.0 г почвы и, соответственно, 0.5 и 1.0 г ОМС-3 в пересчете на абсолютно-сухой вес. После перемешивания смесь почвы и ОМС-3 в виалах переодически увлажняли деионизированной водой и степень высыхания смесей контролировали взвешиванием. Эксперимент продолжался в течение 694 суток (всего было сделано 39 циклов У/В). В качестве контроля использовали 2 виалы с 10 г почвы, в которых определяли величину RIP(K) после окончания эксперимента.

Определение потенциалов связывания радиоцезия методом ограниченного объема. Для изучения селективной сорбции 137Cs в статических условиях использовали метод ограниченного объема, описанный в работе Wauters et. al. (1996). Величины потенциалов связывания радиоцезия RIP(K) рассчитывали по формуле 1:

ир(к)=(с°-с«);у-ск, (1)

ms-Ce v >

где С0 и Се - начальная и равновесная удельные активности 137Cs в растворе, Бк/дм ; V - объем, дм3; ms - масса сорбента, кг; Ск — концентрация ионов калия в растворе, ммоль/дм3.

Определение доли обменно-сорбированного ,37Cs методом ограниченного объема. Долю обменного 137Cs (аЕх) определяли экстракцией 1 М раствором CH3COONH4 из образца, оставшегося после изучения селективной сорбции 137Cs методом ограниченного объема. Для экстракции использовали 50 см3 1 М раствора CH3COONH4 (рН=7), экстракцию проводили при комнатной температуре в течение 1 часа при постоянном встряхивании. Величину аЕх рассчитывали по формуле 2, как отношение удельной активности mCs в растворе после экстракции к начальной удельной активности mCs в сорбенте.

аЕх =4^Ю0%, (2)

As

где As — активность селективно сорбированного 137Cs в сорбенте после 24 часов сорбции, Бк; Аех — активность десорбированного 137Cs 1 М раствором CH3COONH4, Бк.

Изучение кинетики селективной сорбции 137Cs динамическим методом. Метод основан на измерении сорбированного 137Cs в тонком слое сорбента, помещенного в мембранный фильтр (МФ), при прокачивании через него раствора, содержащего 137Cs, блокирующий катион и катион-аналог. Внутрь

одноразового шприцевого мембранного фильтра Acrodisk PN 4614 (США) с полиэфирсульфоновой мембраной (с диаметром пор <0.45 мкм и внешним диаметром 28 мм) помещали 0.05 - 0.1 г воздушно-сухого сорбента. Сначала проводили стадию уравновешивания, при которой через фильтр прокачивали раствор, содержащий 100 ммоль/дм3 Са2+ и 0.5 ммоль/дм3 К+ (с калийным адсорбционным отношением - PAR=0.05), с помощью перистальтического насоса MasterFlex L/S® (США) со скоростью 0.6 см3/мин в течение 24 часов. Считается, что при данной концентрации Са2+блокирует обычные сорбционные места, что позволяет изучать только селективно сорбированный Cs на специфических сорбционных местах (FES). Затем через фильтр прокачивали аналогичный раствор, но содержащий 1 кБк/дм3 137Cs. Стадию сорбции проводили от 10 до 55 дней, выбор временного промежутка зависел от поставленной задачи. Измеряли активность сорбированного l37Cs непосредственно в твердой фазе используя гамма-счетчик Wizard 1480 (Финляндия). Принципиальная схема установки приведена на рисунке 1.

Концентрацию 137Cs на выходе из МФ (Cout) для измерения п рассчитывали как отношение разницы между количеством 137Cs в прокаченном через МФ растворе и количеством 137Cs, поглощенным сорбентом в период между измерениями п-1 и п на объем прокаченного раствора:

А„п — (An — An_¡)

Cout — -

AVn

(3)

где Ата- активность Сб в прокаченном растворе за интервал времени между измерениями п и п-1, Бк; Ап - активность МФ для измерения п, Бк; Ап.] -активность МФ для предыдущего измерения, Бк; АУП — объем раствора прокаченного через МФ между измерениями п и п-1, см'3.

Рисунок 1 - Фотографии элементов динамического метода изучения селективной сорбции 137Cs с измерением радиоактивности в твердой фазе: 1 - мембранный фильтр с навеской образца; 2 - система прокачивания раствора через МФ с образцом; 3 -автоматический гамма-счетчик Wizard 1480.

Изучение кинетики десорбции ,37Сз динамическим методом. В работе использована модификация динамического метода для изучения кинетики селективной сорбции 137Сз почвами и природными сорбентами, описанного выше. Общий вид элементов и установки метода можно видеть на рисунке 1. С помощью перистальтического насоса проводили стадию уравновешивания в течение 24 ч с раствором с РА11=0.05. Затем следовала стадия сорбции (1 кБк/дм3 137Сз со скоростью от 2 см3/мин в начале сорбции до 0.3 см3/мин в конце). После периода сорбции '^Ся (от 10 до 34 суток), для изучения десорбции '37Ся через МФ прокачивали чистый (без 137С$) раствор с РА11=0.05. Скорость покачивания раствора на стадии десорбции составляла 1 см3/мин. Периодически активность 137Сз измеряли непосредственно в твердой фазе сорбента.

Изучение кинетики селективной сорбции 137 С я ОМС динамический методом до и после периодического У/В. Для изучения кинетики селективной сорбции 137Сз ОМС использовали динамический метод, описанный выше. В МФ помещали образец ОМС, периодически увлажняли деионизированой водой и высушивали при 60°С до постоянного веса. Затем проводили уравновешивание (со скоростью 0.6 см3/мин в течение 1 суток), при сорбции 137С8 в течение 18 суток (до выхода кинетической кривой на «плато»). Для контроля в данном эксперименте использовали образец ОМС без предварительного увлажнения и высушивания.

Определение форм нахождения 137в почвах методом последовательных экстракций с измерением радиоактивности в твердой фазе. Этот метод основан на измерении активности сорбированного 137Сз в тонком слоем сорбента.

Таблица 3 - Схемы последовательных экстракций.

Схема Динамическая С1 Динамическая С2 Динамическая СЗ Тс55!ег с(. а1., 1979 (пробирочная)

Ф1 1ММЙ рН=7 1М СН3СООЫН4 рН=7 РАЯ=0.05 (100 мМ Са2+и 0.5 мМ К4) 1ММ§С12рН=7

Ф2 1М СНзСОСШа рН=5 1М СНзСООЫа рН=5 ШСН3ОХЖа рН=5 ШСНзСООМа рН=5

ФЗ 0.04М ЫН2ОН-НС1-25% СНзСООН Т=55'С 0.04М ГШ2ОН-НС1-25% СНзСООН Т=55'С 0.04М ЫН2ОННС1-25% СНзСООН Т=55°С 0.04М ЫН2ОН-НС1-25% СНзСООН Т=96°С

Ф4 30% Н202 Т=55'С 30% Н202 Т=55*С 30% н2о2 Т=55'С 0.02М ШЮз и 30% Н202Т=85'С затем 3.2 М СНзСООШ4

Ф5 Определение 137Сз в твердой фазе Определение "7Сз в твердой фазе Определение 137Сз в твердой фазе Общая активность — (Ф1+Ф2+ФЗ+Ф4)

После 28 суток стадии адсорбции образцы почв в МФ с определенной активностью (А;„) начинали последовательно экстрагировать с помощью различных растворов (для изученных схем экстракций) показаны в таблице 3. Ф1 - ионообменная фракция, Ф2 - фракция связанная с карбонатами, ФЗ -фракция связанная с оксидами железа и марганца, Ф4 - фракция связанная с органическим веществом и Ф5 — остаточная фракция. В работе были изучены 3 динамические схемы последовательных экстракций (С1, С2, СЗ). В качестве контроля была использована «классическая» пробирочная схема по методу Тев81ег е1 а1. (1979).

Глава 3. Динамический метод изучения кинетики сорбции измерением радиоактивности в твердой фазе сорбента

Сл

Глава 3 посвящена методической отработке динамического метода и его апробации на различных сорбентах. Было изучено влияние таких факторов как масса и содержание влаги в МФ на эффективность измерения сорбированной активности, а также влияние скорости прокачивания раствора на кинетику сорбции 137С5. Экспериментальные данные (рисунок 2) показали, что масса сорбента в МФ в пределах 0.05 - 0.1 г не оказывает существенного влияния на измеряемую удельную активность ''"Се (менее 2.5%). Как видно из рисунка 2Б, количество воды в МФ от 0.1 до 0.5 г практически не влияет на измерение активности 137С$ в твердой фазе сорбента.

ьа

(Л

и

. 40-

А

ф ©

9-------я ©

260

~< 240

0.2 0.3 т, г

0.5

Г©

13 ©ф

-Ф-

0.2 0.3 т , г

Рисунок 2 - Влияние (А) — массы сорбента на определение удельной активности 1 7Сэ; (Б) -массы воды в мембранном фильтре на измерение активности '"Се.

На рисунке 3 приведены временные зависимости сорбции ШС8 почвой ДПП-4 от скорости раствора. Точная зависимость кинетики сорбции 1 от скорости прокачивания раствора в течение первых часов не имеет принципиального значения, поскольку наибольший интерес представляет область медленной внутридиффузионнной кинетики селективной сорбции 137С8. Данные позволяют сделать заключение, что выбранная начальная

скорость прокачивания раствора в 5 - 6 см /мин является оптимальной и

позволяет получать кинетические данные сорбции |37Сз, которые не зависят от внешнего массообмена, и обусловлены исключительно свойствами сорбента.

О 1.5

4V

О

0

¥

Рисунок 3

t, сутки

Кинетика селективной сорбции 137,

Разработанный метод был использован для изучения кинетики селективной сорбции, особое внимание уделяли оценке относительных скоростей селективной сорбции '"Се. На рисунке 4 представлены экспериментальные

данные по кинетике селективной сорбции |37Сз различными почвами и природными сорбентами.

Cs Д1111-4 при различных скоростях

прокачивания раствора: □ - 6 см /мин; О -2 см /мин; Л - 1 см /мин; О - 0.5 см /мин.

1 3" U 21

0

0<>00<>0 05 000 о о ООО О о о 96

и

-

о £

о

.оос

О о

04 .►5

15 20 t, сутки

и

).5 >£

10 15

t, сутки

Рисунок 4А - Кинетика сорбции Cs Рисунок 4Б - Кинетика сорбции

"Cs

почвами из раствора с PAR=0.05: 1 - ДПП-4 природными сорбентами из раствора с (О); 2 - ДПП-2 (■); 3 - ДПП-РФ (0);4 - PAR=0.05: 1 - ПАЛ (А); 2 - ИЛЛИТ (■); 3 -ПГП-РФ (■); 5 - ДПП-3 (О); 6 - ДПП-1 (О). БЕН (О); 4 - ОГС (О); 5 - ОГТ (►).

Как можно видеть из рисунка 4 А-Б, как для почв, так и для природных сорбентов на кинетических кривых сорбции l37Cs можно выделить два явно выраженных участка, на первом из которых (~1-2 суток) отмечается довольно резкий рост концентрации l37Cs в почве, тогда как на втором скорость сорбции значительно замедляется. Анализ данных позволяет сделать заключение, что процесс накопления l37Cs идет в две стадии: при этом первой стадией, протекающей за 2-4 дня с момента начала процесса сорбции, является ионный обмен 137Cs на поверхности специфических сорбционных клинообразных мест кристаллитов глинистых минералов FES, второй — диффузия l37Cs вглубь этих кристаллитов глинистых минералов. На рисунке 5 представлены данные по кинетике сорбции l37Cs строительными материалами из раствора с PAR=0.05 определенные с помощью динамического метода. Сорбционное равновесие для бетона и известняка достигалось в течение 1 суток взаимодействия.

Сорбционное равновесие для бетона и известняка достигалось в течение 1 суток взаимодействия. Для асфальта и гранита установление сорбционного

В таблице 4 приведены величины Г<1Р(К), определенные методом ограниченного объема и

-гг /-' макс

максимальные величины К^Ск , полученные из «плато» кинетических кривых (рис. 4 и 5) для изученных образцов. Величины МР(К) строительных материалов существенно ниже, чем величины ШР(К) для почв (порядка 0.5-2.5 ммоль кг"1) и глинистых минералов, особенно иллита (~8 моль кг"1).

Таблица 4 - Величины ЮР(К) для 1 суток по методу \Vauters й. а1.(1996), и величины КйСкмакс определенные динамическим методом, время сорбции

Код образца ts, сутки RIP(K), моль кг"1 КоСкмакс, моль кг"1

ДПП-1 19 0.035+0.001 0.15

ДПП-2 20 0.48+0.03 0.78

ДПП-3 30 1.38+0.14 2.24

ДПП-4 24 2.50+0.20 5.02

ДПП-РФ 10 0.50+0.02 0.63

ПГП-РФ 11 1.20+0.07 2.13

ПАЛ 10 7.6+1.0 7.22

БЕН 14 5.86+0.24 5.44

ИЛЛИТ 24 7.7+0.05 7.68

ОГТ 15 0.42+0.02 0.65

ОГС 15 1.45+0.04 3.61

Асфальт 7 0.280±0.016 0.269+0.013

Известняк 10 0.013+0.004 0.028

Гранит 7 0.20+0.02 0.272+0.003

Бетон 4 0.185+0.005 0.182

Кирпич 10 0.015+0.003 0.034

Результаты, полученные с применением динамического метода, указывают на то, что использование величин БШ^К), измеренных для 1 суток взаимодействия с помощью метода ограниченного объема, приводит к недооценке потенциалов связывания радиоцезия '""Се для более длительного

равновесия происходило в течение 3 суток.

350 300 250 200

Е Е

-у 1S»H

и * т

50 0

ЕЪ vv v

f Дд д

4 6

t, сутки

60 а

J

ч

о Е

40 Е 20

Рисунок 5 - Кинетика селективной сорбции '"Сэ строительными материалами: ■ - гранит; О -асфальт; V - бетон; ♦ - известняк; А - кирпич.

периода времени как для природных почв и сорбентов, так и для строительных материалов.

Глава 4. Применение динамического метода для изучения кинетики десорбции 137Ся почвами и сорбентами

В Главе 4 описано применение динамического метода для изучения кинетики десорбции селективно сорбированного '"Се из почв, природных сорбентов и строительных материалов с использованием раствора близкого по своему составу к природной воде с РАЛ=0.05 и 1 М раствора СН3ССХЖН4. На рисунке 6 показана кинетика десорбции селективно сорбированного 137Св из почв раствором с РА11=0.05. Для природных сорбентов и строительных материалов были получены аналогичные зависимости.

а

1.0

100%

Д д"д д

Потенциально обменная доля

Обменная доля Оь

Необменная доля = 1 X

60

137,

О "Т,,

20 30 40 50 сутки

Рисунок 6 - Кинетика десорбции 1;"С8 Рисунок 7 - Схематическое представление почвами из раствора с РА11=0.05: потенциально обменной доли |37Сз.

■ - ДПП-1; ♦ - ДПП-2; Л - ДПП-3;

0 - ДПП-4; V - ДПП-РФ; •< - ПГП-РФ. Линии - доля обменного 137С8 ан« экстрагируемая

1 М СНзССХЖНЦ после 1 суток сорбции: 1 - ПГП-РФ, 2 - ДПП-РФ, 3 - ДПП-2, 4 - ДПП-1, 5-ДПП-3, 6-ДПП-4.

При десорбции 137Св из почв раствором с ионным составом, близким к ионному составу природной воды (РАК=0.05), за время от 13 до 50 суток из почв и природных сорбентов было извлечено около 80-90% селективно сорбированного '"Се, а для строительных материалов десорбция составила от 60 до 75%. На основании полученных данных и по аналогии с величиной обменно-сорбированной доли ь7Сб осех, определяемой с помощью экстракции образцов 1 М СН3СООМН4 в течение 1 часа, был предложен параметр рЕх, который характеризует потенциально обменную долю '"Се, извлекаемую раствором с РАИ=0.05 в течение длительного периода десорбции (рисунок 7), который рассчитывается по формуле 4:

Рех =

0 Ат;п)

Д

100%

(4)

где Ат|П - минимальная активность сорбента, определяемая по «плато» кинетической кривой десорбции |37Сз; Атах - исходная активность сорбента

после стадии сорбции. Как видно из таблицы 5, величины аЕх для почв изменяются от 26 до 41 % и приблизительно в 2 раза ниже соответствующих величин (3Ех. Для минеральных сорбентов такая разница может достигать величины порядка 10-15 раз.

Таблица 5 - Параметры десорбции 137Сэ из почв, природных минеральных сорбентов и строительных материалов.

Образец ts, сутки td, сутки 11/2, сутки CtEx, % Рех, %

ДПП-1 19 44 2.6 40.9±1.0 83.3

ДПП-2 20 17 2.6 35.1±0.8 83.6

ДПП-3 30 50 8.0 30.9+1.2 87.8

ДПП-4 34 30 3.2 31.910.8 79.7

ДПП-РФ 10 30 1.2 28.1±0.8 83.9

ПГП-РФ 19 29 6.0 25.7+0.6 78.7

ПАЛ 11 33 3.0 6.8+1.0 85.6

БЕН 28 50 5.9 12.410.4 90.6

ИЛЛИТ 24 28 6.2 15.3210.29 78.0

ОГТ 15 13 0.5 22.5+0.10 86.1

ОГС 15 17 1.6 8.010.3 83.6

Асфальт 7 7 0.6 10.5+1.09 60.0

Известняк 28 17 1.0 28.3+0.004 75.0

Гранит 7 7 1.0 50.8+0.7 61.0

Кирпич 28 7 0.4 55.3+7.15 73.0

Бетон 3 н/о н/о 20.9+0.6 н/о

Как видно из рисунка 8, время сорбции в значительной степени определяет скорость десорбции !37Сз из глинистых минералов.

0.8

<

10 20 30 40 I, сутки

Рисунок 8 - Кинетика десорбции селективно сорбированного 137Сз из БЕН и ИЛЛ раствором с РАЯ=0.05 для различных периодов сорбции 137Св: □ - БЕН 30 суток, ■ - БЕН 145 суток; О - ИЛЛ 7 суток (2 повторности); • - ИЛЛ 30 суток (2 повторности).

РЬг^-¿>3

-А-

- -А—

А

- А------ ♦

I, сутки

Рисунок 9 - Кинетика десорбции селективно сорбированного 137Сз из ДПП-4 и ИЛЛИТ 1 М раствором СН3С001\[Н4 и с РАЯ=0.05 для различных периодов сорбции 137Сз. 1 М раствор СНзСОСЖЩ (красный): 1 - ДПП-4 1 сутки сорбции (А); 2 - ДПП-4 7 суток сорбции (А); 3 - ИЛЛИТ - 1 сутки сорбции (О); раствор с РАЯ=0.05 (синий): 4 - ИЛЛИТ 30 суток сорбции (♦), 5 - ДПП-4 30 суток сорбции (А).

Так, с увеличением времени сорбции БЕН с 30 до 145 суток величина

десорбции раствором с РАЯ=0.05 уменьшалась с ~ 90% до ~ 60%. В случае иллита для периодов сорбции 7 и 28 суток величины потенциально обменного (3Ех составили 90 и 78%, соответственно, по сравнению с долей аКх -15%.

На рис. 9 приведены результаты оценки степени извлечения 137Св из иллита и дерново-подзолистой почвы (ДПП-4) 1 М раствором СН3ССХЖН4 с помощью динамического метода. Сравнение кинетических кривых десорбции указывает на то, что образование высокой концентрации '"Се в экстрагирующем 1 М растворе СН3СООМН4 при использовании метода ограниченного объема оказывает влияние на долю обменного 137С8 в иллите.По сравнению с величинами, полученными с помощью динамического метода для 1 часа экстракции, величина аЕх '""Се в ИЛЛ была меньше приблизительно в два раза для того же периода экстракции.

Глава 5. Влияние содержания органического компонента и периодического увлажнения и высушивания на селективную сорбцию 117 С* органо-минеральными сорбентами и их смесями с почвой

В Главе 5 были рассмотрены вопросы выбора наиболее эффективных пропорций содержания минерального и органического компонента при разработке органо-минерального сорбента (ОМС) на основе промышленных отходов и природного сырья. Также приведены результаты экспериментов с различными ОМС, изготовленными из сапропеля и промышленных отходов, и их смесями с почвами, которые показали, что их физико-химические свойства (содержание водорастворимых и обменно-сорбированных катионов и др.), а так же величины ЫР(К) и анх 137Св можно спрогнозировать на основе данных об исходных компонентах, используя правило аддитивности. Если принять, что какое-либо свойство компонента 1 (X)) с массой в смеси Ш| не взаимодействует с другим компонентом, то для смеси п компонентов суммарное свойство будет описываться следующей формулой:

_ Х1т1 +Х2т2 +....Хпт„

аеп - ; ;-, (5)

т1 +т2 +.....тп

где Х£п - свойство смеси состоящей из п компонентов; Х„ - свойство компонента п; шп - масса компонента п. Разница между экспериментальными значениями и прогнозом уменьшалась с увеличением доли ГСШ-2-РБ вплоть до 30%, при этом не наблюдалось отличия между экспериментальными и рассчитанными ЫР(К) (рисунок 10). В бинарных ОМС-2, основанных на гидролизном лигнине, это различие увеличивалось постепенно с увеличением содержания ГСШ-2-РБ вплоть до 30%.

Данный подход также был использован для прогнозирования влияния периодического

увлажнения и высушивания на ЩР(К) в смесях ДПП-1 и ОМС. Инкубирование почвы с ОМС-3 в режиме периодического У/В в течение 2 лет привело к увеличению селективной сорбции 137Сз в 2.5-5 раз (рисунок 11 А-Б).

Как видно из рисунка 11 А, для смеси ДПП-1 с 5% ОМС-3 различие между

экспериментальными и

прогнозными величинами

составило порядка 60%.

Доля ГСШ-2-РБ, %

Влияние соотношения ГСШ-2-РБ потенциалы ----------- 137г

Рисунок 10

на потенциалы связывания '""Сэ двухкомпонентном ОМС-2: О -с ЛНР-РБ; О - с ЛКР-РБ. О - с СапрКрем Ч-РБ. Сплошные линии - расчетные величины ЮР(К) по правилу аддитивности.

500 500-

А

V, 400- Ж л 'и 400-

л § 300- л § 300-

Е Е . 2 Ф ,. - - ' Е Е

^ 200-ец ф Я йТ 200-

5 юо- ________ ________________з 2 100-

0- 0-

Б 2 1

; .. л Ф 9

10 20 30 40 0 10 20 30 40

Рисунок 11 - Зависимость Я1Р(К) от числа циклов У/В: А - для смеси ДПП-1 и 5% ОМС-3 (<>); Б - для смеси ДПП-1 и 10% ОМС-3 (О). 1 - линейная аппроксимация экспериментальных данных, 2 - расчет на основе правила аддитивности, 3 - исходная величина ЫР(К) смеси.

Причем экспериментальные величины выше рассчитанных по правилу аддитивности. Для смеси ДПП-1 с 10% ОМС-3 (рисунок 11 Б) прогнозные и экспериментальные данные практически совпадают. Увеличение значения ШР(К) с уменьшением доли ОМС-3 в смесях с почвой связано с пропорцией ГС111 в смеси. Как было показано ранее, при уменьшении содержания ГСШ-2-РБ в бинарных смесях с СапрКрем Ч-РБ с 30 до 5%, отношение экспериментальных величин МР(К) к величинам, рассчитанным по правилу аддитивности (формула 5) увеличивалось. Это отношение для 30, 20, 15, 10 и 5% ГСШ-2-РБ составило 0.97, 1.04, 1.10, 1.26 и 1.61, соответственно. Также была изучена зависимость обменной доли селективно сорбированного '"Сэ аЕх 137С8 от числа циклов У/В для смесей ДПП-1 и ОМС-3. Как показали

экспериментальные результаты, величина аЕх после 39 циклов уменьшалась линейно с 32.7 до 25.3%.

Глава 6. Применение динамического метода для изучения форм нахождения 131Ся в почвах

На рисунках 12-13 показаны физико-химические формы нахождения '"Сб с помощью динамического метода по трем различным схемам последовательных экстракций (С1—СЗ) (таблица 3). В качестве контроля была использована схема последовательных экстракций по методу Те8в1ег е1: а1. (1979). Полученные данные свидетельствуют о том, что при условии блокирования обычных сорбционных мест на поверхности почв, селективно сорбированный Се на БЕЗ лучше всего экстрагируется бинарным раствором с РАЛ=0.05. Также значительно увеличивается эффективность экстракции 1 М раствором М§С12 (с 1-2.8% в пробирочном методе Те$81ег е1 а1. (1979) до 2246% в динамических схемах), что вызвано проточными условиями эксперимента, и большим объемом экстрагента. Полученные кинетические данные показали, что характер десорбции ионообменной фракции растворами с (динамическая С1) и с РА11=0.05 (динамическая СЗ) аналогичен, но раствор с РАЯ=0.05 извлекает |37Св больше. При использовании 1 М раствора СН3СООМН4 (динамическая С2) основная часть 137С$ экстрагировалась в течение первых 12 часов, и затем десорбция протекала с незначительной скоростью и кривая выходит на «плато», время экстракции для данной схемы СЗ — 1 сутки.

1979 ,,,<,

Рисунок 12 - Формы нахождения 137Сз в дерново-подзолистых почвах.

Фракция,

о/„

100

Щ

Tessier 01. al., 1979

Рисунок 13 - Формы нахождения перегнойно-глеевой почве.

'Cs в

В динамических схемах С1 и СЗ время экстракции намеренно ограничивалось 2 сутками, так как, за счет медленной диффузии из твердой фазы почвы десорбция l37Cs может продолжаться в течение длительного времени (Rauret and Firsarova, 1996; Sanchez et al., 2002). На основе данных в Главе 6 можно сделать вывод, что использование «стандартных» схем последовательных экстракций для определения форм нахождения 137Cs в почвах дает весьма условное

распределение сорбированного

'Cs

между почвенными компонентами. Таким образом, согласно современным научным знаниям о процессах сорбции и десорбции '"Се в почвах и глинистых минералах, с точки зрения биологической доступности, целесообразно говорить о существовании двух основных форм селективно сорбированного обменной формы и фиксированной.

137,

Cs:

ВЫВОДЫ

1. Предложен новый динамический метод изучения кинетики селективной сорбции и десорбции '"Се с помощью постоянного промывания тонкого слоя сорбента и измерения активности 137С8 в твердой фазе сорбента. Показана эффективность применения разработанного метода для изучения степени обратимости селективной сорбции 137С8, влияния периодического увлажнения и высушивания на селективную сорбцию 137Сз органо-минеральными сорбентами (ОМС), а также для изучения физико-химических форм нахождения '""Се в почвах. По сравнению с существовавшими ранее методами, разработанный динамический метод менее трудоемок и позволяет получать более качественные кинетические данные сорбции и десорбции 137С8 почвами и другими сорбентами.

2. Потенциалы связывания радиоцезия ШР(К) определенные для 1 суток сорбции динамическим методом были сопоставимы со значениями ЫР(К) 13?С5 полученными стандартным методом ограниченного объема. Однако использование «стандартного» НЛР(К) для прогноза 10) 3?С$ для более длительного времени сорбции приводит к его существенной недооценке, так как не учитывает непрерывный процесс медленной сорбции " Се в период от 1 суток и далее.

3. С помощью динамического метода было показано, что раствор с низкой концентраций калия (0.5 ммоль/дм3) десорбирует из почв и других сорбентов за время от 13 до 50 суток около 80-90% селективно сорбированного l37Cs. Величину извлекаемого селективно сорбированного 137Cs этим раствором за весь период десорбции предложено назвать потенциально обменной долей 137Cs Рех- Для минеральных сорбентов величины ßEx были практически на порядок выше величин обменного 137Cs (аЕх), извлекаемого 1 М раствором CH3COONH4 (от 7 до 15%).

4. Обнаружен эффект увеличения способности органо-минеральных сорбентов к селективной сорбции 137Cs при низкой доле содержания органического компонента. Зафиксировано повышение значений RIP(K) для смесей дерново-подзолистой почвы при периодическом увлажнении и высушивании для низких доз внесенного ОМС по сравнению с прогнозными значениями RIP(K) по правилу аддитивности.

5. Применение динамического метода позволяет устранить явление реадсорбции 137Cs и более корректно, по сравнению со стандартным методом Tessier et al. (1979), оценивать распределение 137Cs по формам нахождения в почвах. Было показано, что после 28 суток взаимодействия с почвами 137Cs на ~70-90% находился в легкоизвлекаемой форме (сумма ионообменной фракции и фракции связанной с карбонатами), а его содержание в остаточной фракции составило от ~ 4 до 30%.

Публикации по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Маслова, K.M. Изучение кинетики селективной сорбции 137Cs динамическим методом с непосредственным измерением радиоактивности в твердой фазе [Текст] / В.Е. Попов, Н.С. Ильичева, K.M. Маслова, И.А. Степина // Почвоведение. - 2011. -№5. - С. 556-563.

2. Maslova, К. Fate and transport of radiocesium in urban building materials [Text] / A. Gusarov, N. Il'icheva, A. Konoplev, S.D. Lee, K. Maslova, V. Popov and I. Stepina. // Radioprotection. - 2011. - Vol. 46, No. 6. - pp. S265-S269.

3. Маслова, K.M. Потенциалы связывания радиоцезия в строительных материалах [Текст] / И.А. Степина, K.M. Маслова, В.Е. Попов // Радиохимия, 2013, Т. 55, № 3, С. 249-252.

4. Маслова, K.M. Влияние периодического увлажнения и высушивания на селективную сорбцию 137Cs смесями почвы и органоминерального сорбента [Текст] / В.Е. Попов, K.M. Маслова, И.А.Степина// Почвоведение, 2013, №11, С. 1357-1366.

5. Maslova, К. Fate and transport of radiocesium, radiostrontium and radiocobalt in urban building materials [Text] / K. Maslova, I. Stepina, A. Konoplev, V. Popov, A. Gusarov, F. Pankratov, S.D. Lee and N. Il'icheva // Journal of Environmental Radioactivity, 2013, Vol. 125. pp. 74-80.

Работы, опубликованные в других изданиях:

6. Maslova, K.M. Radiocesium interception potentials of organo-mineral amendments and their mixtures with soils: importance of organo-mineral interactions [Text] / A.V. Konoplev, V.E. Popov, Y.A. Arkhipova, K.M. Maslova, L.N. Moskalchuk // ISTC Science Workshop: 10th International Conference on Contamination of Soil. - Milan, 2008. - pp. 13-21.

7. Маслова, K.M. Динамический потенциал связывания радиоцезия сорбентами и метод его определения [Текст] / K.M. Маслова, В.Е. Попов // Сборник тезисов докладов «Полярное сияние-2008»: 11-ая Международная научная конференция «Ядерное будущее: технологии, безопасность и экология» / Ред. кол: А.С.Краснобаев (отв. ред.), Д.Н. Светличная, H.H. Кальницкая. -М., 2008. - С. 157-159.

8. Маслова, K.M. Динамический потенциал связывания радиоцезия [Текст] / K.M. Маслова, В.Е. Попов // Материалы докладов 5-ой Региональной научной конференции «Техногенные системы и экологический риск» / Под общ. ред. Академика РАЕН Г.В. Козьмина. - Обнинск: ОИАТЭ, 2008. - С. 155-159.

9. Маслова, K.M. Метод определения динамического потенциала связывания радиоцезия в почвах [Текст] / В.Е. Попов, Ю.А. Архипова, K.M. Маслова // Материалы конференции: 5-ый Всероссийский съезд почвоведов им. В.В.Докучаева. - Ростов-на-Дону: ЗАО «Ростиздат», 2008. - 57 с.

10. Маслова, K.M. Обратимость селективной сорбции 137Cs в почвах и его доступность для растений [Текст] / K.M. Маслова, В.Е. Попов // Сборник тезисов докладов «Полярное сияние-2009»: 12-ая Международная научная конференция «Ядерное будущее: технологии, безопасность и экология» / Ред. кол.: Н.Н.Краснобаев, Д.Н.Давыдова (отв. ред.), A.M. Шведов. - М., 2009. - С. 34-36.

11. Маслова, K.M. Влияние высушивания и увлажнения на селективную сорбцию 137Cs смесями органо-минерального сорбентом на основе промышленных отходов с почвам [Текст] / K.M. Маслова // Тезисы докладов «JIOMOHOCOB-2010»: 7-ая Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам: Секция «Почвоведение» / Сост. Румянцева К.А. - М.: МАКС Пресс, 2010. - С.68-69.

12. Маслова, K.M. Применение правила аддитивности для прогноза влияния увлажнения и высушивания на сорбцию 137Cs смесями сорбентов с почвами [Текст] / K.M. Маслова, В.Е. Попов //: Материалы докладов 7-ой Региональной научной конференции «Техногенные системы и экологический риск» / Под общ. ред. Академика РАЕН Г.В. Козьмина: Часть 2. - Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2010. -С.11-15.

13. Маслова, K.M. Изучение кинетики селективной сорбции 137Cs с помощью непосредственного измерения радиоактивности в твердой фазе сорбента [Текст] / В.Е. Попов, И.А. Степина // Тезисы докладов 6-го Съезда по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Том 2: секции 8 - 14. - М.: РУДН, 2010. - 107 с.

14. Маслова, К.М. Обратимость селективность сорбции 137Cs в почвах и его доступность для растений [Текст] / К.М. Маслова, В.Е. Попов // Тезисы докладов 6-го Съезда по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Том 2: секции 8 - 14 - М.: РУДН, 2010. - 100 с.

15. Маслова, К.М. Динамический метод для изучения кинетики селективной сорбции и десорбции 137Cs сорбентами [Текст] / К.М. Маслова // Тезисы докладов Конференции молодых специалистов, посвященная 50-летию НПО «Тайфун»,-Обнинск: ГУ НПО «Тайфун», 2010. - С.215-219.

16. Маслова, К.М. Изучение форм нахождения 137Cs в строительных материалах методом последовательных экстракций [Электронный ресурс] / К.М. Маслова // Материалы Международного молодежного научного форума: «ЛОМОНОСОВ-2011» / Отв. ред. А.И.Андреев, А.В.Андриянов, Е.А.Антипов, М.В.Чистякова.— М.: МАКС Пресс, 2011.

17. Маслова, К.М. Кинетика селективной сорбции и десорбции 137Cs в строительных материалах [Текст] / Маслова К.М., Попов В.Е. // Материалы докладов VIII Региональной научной конференции «Техногенные системы и экологический риск» / Под общ. ред. Т.Н. Игнатенко. - Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2011. - Ч. 2. - С.83-86.

18. Maslova, К.М. Kinetics of 137Cs desorption from soils by different salt solutions [Text] / KM. Maslova, V.E. Popov // Conference proceedings ICOBTE-2011: Part II: 11th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements / Congress Center. -Florence, 2011. pp. 491-492.

19. Maslova, KM. Study of 137Cs selective sorption with direct measurement of radioactivity in the solid phase [Text] / Popov V.E., Maslova K.M., Stepina I.A. // Conference proceedings «ICOBTE-2011»: Part II: 11th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements / Congress Center. - Florence, 2011. - pp. 495-496.

20. Maslova, KM. Study of reversibility of 137Cs selective sorption using direct measurement of radioactivity in the solid phase [Electronic resource] / V.E. Popov, I.A. Stepina // USB ICRER-201 l/FullPapers2011/585, pp. 1-5.

21. Маслова, К.М. Комплексное изучение поведения 137Cs, 60Со и 85Sr в асфальте [Текст] / А.С. Гусаров, В.Е. Попов, И.А. Степина, К.М. Маслова // Тезисы докладов Международной конференции «Чернобыль: опыт международного сотрудничества при ликвидации последствий аварии». - Москва-Обнинск, 2011. - С.150-152.

22. Маслова, К.М. Изучение форм нахождения 137Cs в почвах методом последовательных экстракций [Текст] / К.М. Маслова // Тезисы докладов «ЛОМОНОСОВ-2012»: 19-ая Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение». / Сост. ред. К.А.Цветнова. -М.: МАКС Пресс, 2012. - 204 с.

23. Maslova, К Fate and transport of radiocesium, radiostrontium and radiocobalt in urban building materials [Text] / A. Konoplev, A. Gusarov, N. Il'icheva, S.D. Lee, K. Maslova, F. Pankratov, V. Popov, I. Stepina // Book of abstracts «Insinume 2012»: 6th International symposium on in situ nuclear metrology as a tool for radioecology. - Brussels, 2012.-45 p.

24. Маслова, K.M. Фиксация и необменная сорбция 137Cs в почвах [Текст] / Степина И.А., Маслова K.M. // Тезисы докладов «ЛОМОНОСОВ-2013»: XX Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение» / Сост. Л.А.Поздняков. - М.: МАКС Пресс, 2013. - 252 с.

25. Маслова, K.M. Зависимость миграции 137Cs, 60Со, 85Sr в строительных материалах от их сорбционных свойств и атмосферных условий [Электронный ресурс] / Маслова K.M., Степина И.А., Гусаров A.C. // Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2013» / Отв. ред. А.И.Андреев, А.В.Андриянов, Е.А.Антипов, М.В.Чистякова.— М.: МАКС Пресс, 2013. - ISBN 9785-317-04429. K:\2348\32584_9028.doc

26. Маслова, K.M. Потенциально обменный 137Cs в почвах и минеральных сорбентах [Текст] / Маслова K.M., Попов В.Е. // Сборник материалов IV Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв», Москва, 27-31 мая 2013 г. - М., 2013. - С. 147-151.

27. Маслова, K.M. Изучение форм нахождения 137Cs в почвах методом последовательных экстракций с .непосредственным измерением радиоактивности в твердой фазе [Текст] / K.M. Маслова // Тезисы Конференции молодых специалистов по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Обнинск, 4-6 июня 2013 г. -О., 2013.-С. 184-187.

28. Maslova, К. A Flow-through Sequential Extraction Method for the Speciation of wCs in Natural Sorbents [Text] / Maslova K., Popov V. // ICOBTE-2013, 12th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements. Proceedings. Athens, Georgia USA, June 16-20, 2013, pp. 220-221.

29. Maslova, K. Sorption and Speciation of 137Cs, 60Co and 85Sr in Building Materials [Electronic resource] / Stepina I., Gusarov A., Konoplev A., Maslova K., Popov V. // 2013 U.S. EPA International Decontamination Research and Development Conference. Durham, NC USA, November 5-7, 2013.

30. Маслова, K.M. Оценка форм нахождения 137Cs на основе современных представлений о механизмах его сорбции и фиксации [Текст] / Маслова K.M., Степина И.А. // Тезисы докладов «ЛОМОНОСОВ-2014»: XXI Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение» / Сост. Л.А.Поздняков. - М.: МАКС Пресс, 2014. - С 196. - ISBN 978-5-317-04708-5.

31. Маслова, K.M. Динамический метод последовательных экстракций для определения форм нахождения l37Cs в почвах [Текст] / Маслова K.M., Степина И.А., Попов В.Е. // Тезисы докладов XI Региональной научной конференции «Техногенные системы и экологический риск» / Под общ. ред. A.A. Удаловой. - Обнинск: ИАТЭ, 2014. -С.134-136.

Заказ № 1921. Тираж 100 экз. Объём 1,5 п.л. Формат 60x84 Печать офсетная.

Отпечатано в МП «Обнинская типография» 249035 Калужская обл., г. Обнинск, ул. Комарова, 6