WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Екологічний моніторинг міграції радіонуклідів в дерново-підзолистих грунтах - Реферат

Екологічний моніторинг міграції радіонуклідів в дерново-підзолистих грунтах - Реферат


Реферат на тему:
Екологічний моніторинг міграції радіонуклідів в дерново-підзолистих грунтах
Внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС радіонуклідами забруднено понад 4,6 млн га земель у 74 районах 11 областей України. Понад 12% орних угідь України мають показники забруднення в межах від 0,1 до 15 Кі/км2. Оскільки земля є основним засобом виробництва продуктів харчування то проведення її екологічного моніторингу, процесів міграції радіонуклідів в грунті є актуальною проблемою.
В роботі досліджено процеси міграції 137Cs і 90Sr в дерново-підзолистому грунті піщаного типу, який є переважаючим в зоні Українського Полісся. Для відбору вибирались ділянки де після аварії на ЧАЕС не проводилась оранка землі. Дослідження -активності проводились з допомогою бетарадіометра, а дослідження -активності - з допомогою 256-канального сцинтиляційного гамарадіометра.
В результаті проведених досліджень встановлено, що радіонукліди розподілені в приповерхневому шарі грунту глибиною 50-60 см. На більшій глибині концентрація радіоактивного цезію і стронцію швидко зменшується до нуля. В забрудненому радіонуклідами шарі розподіл їх концентрації нерівномірний. В цьому шарі виявлено три смуги підвищеної концентрації: смуга І - на глибині 42 см, смуга ІІ - на глибині 20 см, смуга ІІІ - в приповерхневій ділянці. Смуга І пов'язана з міграцією найбільш рухливих іонів радіонуклідів, які перебувають у вільному стані у водній фракції грунту. Смуга ІІ пов'язана з міграцією іонів середньої рухливості, які фізично адсорбовані мінеральними частинками грунту. Смуга ІІІ пов'язана з міграцією хімічно зв'язаних іонів, які мають малу рухливість.
Основними механізмами міграції радіонуклідів в грунті є дифузія і дрейф іонів в фізичних полях, зокрема в гідродинамічному полі рухомої рідини і в полі сили земного тяжіння.
Розроблена фізична модель процесу міграції радіонуклідів в грунті, в основу якої покладене дифузійне рівняння [1] :
, (1)
де n - концентрація радіонукліду; t - час; - коефіцієнт генерації; - коефіцієнт захоплення вільного іона центром адсорбції; N - концентрації центрів адсорбції радіонуклідів; f - функція розподілу, яка характеризує заповнення центрів адсорбції іонами; V0 - середня швидкість дрейфу радіонуклідів; х - координата, спрямована вглиб грунту вертикально вниз; Д - коефіцієнт дифузії радіонуклідів.
В даній моделі враховані процеси дифузії, дрейфуіонів радіонуклідів, а також процеси їх адсорбції і десорбції.
Розв'язок цього рівняння дозволяє визначити залежність концентрації радіонуклідів n від часу t і глибини міграції в грунті х :
, (2)
де n 0 - початкова концентрація радіонуклідів в грунті; а = N (1- f ) ,
, (3)
де c - константа; Ei - енергія зв'язку іона радіонукліду з центром адсорбції; k - постійна Больцмана; Т - абсолютна температура грунту.
В роботі отримана також формула питомої активності грунту в залежності від типу радіонукліду, часу і глибини міграції. Вона має вигляд:
, (4)
де А - питома активність грунту; - постійна радіоактивного розпаду.
Співставлення теоретичних розрахунків з експериментальними даними дозволило визначити коефіцієнт дифузії і швидкість дрейфу радіонуклідів, які представлені в табл.1.
Таблиця 1
Коефіцієнти дифузії та швидкості дрейфу радіонуклідів.
Параметр Смуга І Смуга ІІ Смуга ІІІ
Коефіцієнт дифузії Д, м2/с 3,21*10-12 2,31*10-12 6,86*10-12
Дрейфова швидкість V0 , м/с 8,86*10-10 4,43*10-10 0
Експериментально встановлено вплив електричного поля лінії електропередачі на процеси міграції радіонуклідів в грунті. Зокрема виявлено, що електричне поле лінії електропередачі зменшує загальну активність грунту вдвічі і змінює характер розподілу активності з глибиною. Розроблена фізична модель цих процесів.
В цьому випадку залежність питомої активності грунту від типу радіонукліду, часу і глибини міграції визначається формулою (4), а функції розподілу іонів радіонукліду має вигляд:
, (5)
де Eel - потужність електричного поля, створеного лінією електропередачі.
Дія електричного поля зводиться, в основному, до збільшенн імовірності десорбції зв'язаних радіонуклідів і переходу їх у вільний стан.
Зроблений прогноз міграції радіонуклідів 137Cs і 90Sr в дерново-підзолистому грунті піщаного типу і стану забруднення цього грунту на майбутній період.
Розроблені рекомендації щодо ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами дерново-підзолистих грунтах піщаного типу.
Література
1. М. З. Згуровський, В. В. Скопецький, В. К. Хрущ, Н. Н. Беляев Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде. К., "Наукова думка", 1997, 368с.
Loading...

 
 

Цікаве