Радионуклиды (радиоактивные изотопы) попадают в окружающую среду, как правило, из-за аварий на предприятиях ядерно-топливного цикла. Естественным «геохимическим» барьером на пути проникновения радионуклидов является почва, которая состоит из различных генетических горизонтов, различающихся между собой по физическим и химическим свойствам. «Почвенное органическое вещество, несиликатные соединения железа и алюмосиликаты в разной степени сорбируют радионуклиды. Закономерности сорбции и прочность закрепления радионуклидов на разных почвенных компонентах зависят от кислотно-основного и окислительно-восстановительного статуса почвы. Изучение этих закономерностей необходимо для прогноза миграции радионуклидов в ландшафте», – цитирует МГУ им. М.В. Ломоносова заведующую кафедрой химии почв факультета почвоведения Инну Толпешту.
Одним из наиболее интересных радионуклидов для подобных исследований является цезий – мягкий, вязкий щелочной металл серебристо-желтого цвета, который образуется в результате работы атомного реактора. Период полураспада цезия составляет около 30 лет, при этом соединения цезия обладают высокой растворимостью: например, катион цезия способен заменять щелочные металлы, что способствует активному поглощению цезия растениями и животными. Однако известные ранее исследования не давали ясного ответа на вопрос о том, как на сорбционное поведение цезия влияют глинистые минералы, органические вещества и несиликатные соединения железа.
Чтобы восполнить этот пробел, ученые МГУ им. М.В. Ломоносова провели исследование на территории Центрально-лесного государственного заповедника в Тверской области. Авторы проводили эксперименты как на необработанных почвах, так и на образцах, очищенных от важных для сорбции компонентах (органического вещества и несиликатных соединений железа). Это позволило оценить роль отдельных компонентов почв.
«Нашей целью было исследование подвижности цезия, поэтому помимо сорбции мы также изучили обратный ей процесс – десорбцию. Для этого содержащие цезий почвы последовательно обрабатывали различными реагентами, увеличивая агрессивность условий воздействия. Так мы выявили преимущественные для взаимодействия с цезием компоненты почвы и оценили его мобильность в условиях, приближенных к условиям окружающей среды. Выяснили, что все рассмотренные горизонты торфянисто-подзолисто-глееватой почвы эффективно сорбируют цезий», – цитирует МГУ им. М.В. Ломоносова кандидата химических наук, старшего научного сотрудника кафедры радиохимии Анну Романчук.
Авторы в дальнейшем планируют изучить взаимодействие других техногенных радионуклидов (урана, америция, стронция, плутония, нептуния) с разными типами почв и сравнить эти данные с реальными загрязненными объектами. Результаты позволят спрогнозировать миграцию радионуклидов и разработать методы реабилитации загрязненных территорий.
