Научная статья на тему 'ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ 226RA И 232TH В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТО-ГЛЕЕВОЙ КОНКРЕЦИОННОЙ ПОЧВЕ'

ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ 226RA И 232TH В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТО-ГЛЕЕВОЙ КОНКРЕЦИОННОЙ ПОЧВЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
38
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ / ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ / ТЯЖЕЛЫЕ ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ / ALBIC STAGNIC RETISOL / FRACTIONATION / SEQUENTIAL EXTRACTION / HEAVY NATURAL RADIONUCLIDES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Манахов Дмитрий Валентинович, Алёхина Елена Александровна, Липатов Денис Николаевич, Мамихин Сергей Витальевич

При периодическом переувлажнении поверхностными водами и чередовании восстановительных и окислительных условий сумма доступных растениям фракций (водорастворимой и обменной) и подвижных (водорастворимой, обменной и собственно подвижной) 226Ra в 2-10 раз выше, чем 232Th. Формирующиеся в элювиальных горизонтах этой почвы сегрегационные железистые конкреции оказывают слабое влияние на подвижность 226Ra, но существенно снижают подвижность 232Th, значительная часть которого прочно фиксируется внутри кристаллических решеток новообразованных минералов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Манахов Дмитрий Валентинович, Алёхина Елена Александровна, Липатов Денис Николаевич, Мамихин Сергей Витальевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Speciation of 226Ra and 232Th in sod-podzolic-gley concretionary soil

Speciation of 226Ra and 232Th in sod-podzolic-gley concretionary soil are studied. It has been shown that with periodic overmoistening by surface waters and alternation of reducing and oxidizing conditions, the mobility and availability to plants of 226Ra is substantially higher than 232Th. The sum of fractions available to plants (water-soluble and exchangeable) and mobile (water-soluble, exchangeable and mobile) of 226Ra is 2-10 times higher than 232Th. Segregated ferruginous nodules formed in the eluvial horizons of this soil have a weak effect on the mobility of 226Ra, but significantly reduce the mobility of 232Th, much of which is substantially fixed inside the crystal lattices of newly formed minerals.

Текст научной работы на тему «ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ 226RA И 232TH В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТО-ГЛЕЕВОЙ КОНКРЕЦИОННОЙ ПОЧВЕ»

УДК 539.163:631.416.9

ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ 226Ra И 232^

В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТО-ГЛЕЕВОЙ КОНКРЕЦИОННОЙ ПОЧВЕ*

Д.В. Манахов, Е.А. Алёхина, Д.Н.Липатов, С.В. Мамихин

При периодическом переувлажнении поверхностными водами и чередовании восстановительных и окислительных условий сумма доступных растениям фракций (водорастворимой и обменной) и подвижных (водорастворимой, обменной и собственно подвижной) 22^а в 2—10 раз выше, чем 232ТЬ. Формирующиеся в элювиальных горизонтах этой почвы сегрегационные железистые конкреции оказывают слабое влияние на подвижность 22^а, но существенно снижают подвижность 232ТЬ, значительная часть которого прочно фиксируется внутри кристаллических решеток новообразованных минералов.

Ключевые слова: фракционирование, последовательная экстракция, тяжелые естественные радионуклиды, А1Ые Stagnic Retisol.

Введение

Изучение форм нахождения радионуклидов в почвах позволяет оценить их доступность растениям и подвижность при миграции в сопредельные среды. Работы, посвященные изучению форм соединений тяжелых естественных радионуклидов в почвах, проводятся давно. Достаточно хорошо изучено загрязнение почв тяжелыми естественными радионуклидами, извлеченными из недр в результате добычи уранового сырья [22, 23, 26 и др.] и нефти [5, 7, 19, 25 и др.]. В ряде статей приведены данные исследования поведения тяжелых естественных радионуклидов в загрязненных [2—4, 18 и др.] и незагрязненных почвах на территории с повышенным их содержанием [17]. Работ, посвященных естественным радионуклидам в незагрязненных (фоновых) почвах, крайне мало. В связи с этим изучение их поведения в дерново-под-золисто-глеевых почвах, испытывающих дополнительное увлажнение, является актуальным.

Дерново-подзолисто-глеевые почвы распространены в таежно-лесной зоне среди дерново-подзолистых, на слабодренированных территориях или в депрессиях рельефа. Они формируются при периодическом переувлажнении поверхностными или мягкими грунтовыми водами и при чередовании восстановительных и окислительных условий, что приводит к образованию в поверхностных элювиальных горизонтах сегрегационных железистых конкреций. По сравнению с вмещающим мелкоземом конкреции аккумулируют ряд элементов, таких как Fe, Мп, Si, Р, А1, Са, Mg. В ортштейнах накапливаются многие микроэлементы: Со, Си, 2п, №, Сё, РЬ. При нарастании степени оглеения увеличивается содержание железа и уменьшается — марганца [10, 11]. Размер новообразований

также влияет на накопление металлов: чем больше размер конкреции, тем меньше аккумулируется железо и больше марганец [10, 21]. Изучение поведения тяжелых естественных радионуклидов в почвенных горизонтах с сегрегационными железистыми конкрециями является важной исследовательской задачей.

Объекты и методы исследования

Объект исследования — дерново-подзолисто-глеевая конкреционная насыщенная мелкая глубо-коосветленная профильно оглеенная сильно гуму-сированная легкосуглинистая почва на покровных суглинках [12]. Разрез заложен в приводораздель-ной депрессии в окрестностях Кирпичного поля УОПЭЦ МГУ «Чашниково» (Солнечногорский р-н, Московская обл.) под елово-березовым волосис-тоосоковым лесом (56,02639° с.ш., 37,19930° в.д.). Строение профиля (в скобках указана глубина генетических горизонтов, см): O (0—1)—AY(1—10)— AEL (10—22) — ELnn (22—36)—BEL (36—46)—BTg (46—60)—G (60—100). Горизонты AEL, ЕLnn и BEL этой почвы содержат ортштейны разного размера (до 2,5 см) и прочности, образовавшиеся из-за усиленной сегрегации железа. Количество ортштейнов в гор. ELnn достигает 30% по массе. Согласно [13], почва диагностирована как дерно-во-неглубокоподзолистая поверхностно оглееная глубокоглееватая легкосуглинистая на покровных суглинках (в типе болотно-подзолистых почв), а согласно [24] — как Albic Stagnic Retisol (Cutanic, Differentic).

Почвенные образцы отбирали из генетических горизонтов по всему профилю. Образец из гор. ELnn разделен на конкреции и вмещающую почвенную

* Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 18-04-00584 А.

массу. Определяли следующие свойства: рНсол (по-тенциометрически), гидролитическую кислотность (по Каппенув модификации ЦИНАО), содержание обменных Ca2+ и Mg2+ (комплексонометриче-ски в ацетатно-аммонийной вытяжке), обменных H+ и Al3+ (по Соколову), органического углерода (по Тюрину) [1]. Удельную активность 226 Ra и 232Th измеряли непосредственно в почвенных образцах на гамма-спектрометре «Мультирад» (ООО «НТЦ Амплитуда», Россия) со сцинтилляционным детектором Nal (Tl) 63 х 63.

Во всех образцах определены формы нахождения 226Ra и 232Th с использованием метода фракционирования Ф.И. Павлоцкой [8,15]. Из навески (масса 100 г) последовательно выделяли следующие фракции: F1 — водорастворимая (дистиллированная вода), F2 — обменная (1 M CH3COONH4, pH 4,8), F3 — подвижная (1 M HCl), F4 — кислото-растворимая (6 M HCl). Вскрытие остатка (фракция F5) проводили спеканием с Na2CO3. Из отдельной навески экстрагировали радионуклиды, связанные с аморфными соединениями (фракция Ff) с помощью двукратной обработки реактивом Тамма.

Изотопы радия отделяли соосаждением с BaSO4 после предварительного концентрирования остальных радионуклидов на FeOH3, изотопы тория — соосаждением с Ca2C2O4 [14].

Активность 226Ra в отдельных фракциях определяли трехкратным измерением суммарной альфа-активности препаратов на альфа-радиометре «Мультирад» (ООО «НТЦ Амплитуда», Россия) с сцинтилляционным детектором ZnS (Ag) спустя 1—2, 9—10 и 28—30 сут. после осаждения BaSO4. Значение 226Ra рассчитывали с учетом распада и накопления дочерних продуктов распада 226Ra, 223Ra и 224Ra [6].

Торий в отдельных фракциях определяли спект-рофотометрически. Прокаленный при 600—650° осадок оксалата кальция растворяли в 2 М HCl, добавляли хлорид железа (2 мг железа), осаждали гидроксид железа аммиаком. Фильтрат с избытком кальция отбрасывали. Осадок растворяли в 4 М HCl, добавляли аскорбиновую кислоту для обесцвечивания железа и измеряли светопоглощение ториевого комплекса с арсеназо III на спектрофотометре SPEKOL 1300 (Analytik Jena AG, Германия) при длине волны 665 нм [9, 16].

Содержание каждого радионуклида в почвенных фракциях рассчитывали в процентах от его суммарного количества в навеске. Взаимосвязь между профильным распределением 226Ra, 232Th и почвенных показателей оценивали с помощью коэффициентов корреляции Спирмена.

Результаты и их обсуждение

Исследуемая почва характеризуется сильнокислой реакцией среды, регрессивно-аккумулятивным распределением гумуса и аккумулятивно-элювиально-иллювиальным — обменных катионов, высокой степенью насыщенности основаниями почвенного поглощающего комплекса (табл. 1).

В элювиальном конкреционном гор. ELnn по сравнению с вмещающей почвенной массой орт-штейны аккумулируют большее количество гумуса и обменных катионов, в том числе кальция и магния. Выше в них и величина гидролитической кислотности.

Активность 226Ra (18,1—28,9 Бк/кг) соответствует средним значениям, а 232Th (24,7—40,7 Бк/кг) несколько выше, чем среднее содержание этого радионуклида в покровных суглинках и дерново-подзолистых почвах европейской части России [20].

Таблица 1

Химические свойства почвы

Горизонт, глубина, см РНсол С % Гидролитическая кислотность Обменные катионы Степень насыщенности основаниями, %

Са2+ Mg2+ H+ +Al3+

ммоль(+)/100 г

AY 1—10 4,2 3,70 1,10 6,15 2,98 1,14 89,2

AEL 10—22 3,9 0,28 1,46 0,28 0,09 1,10 20,4

ELnn 22—36 4,2 0,13 1,53 1,03 0,15 0,56 46,8

BEL 36—46 4,1 0,11 0,97 1,21 0,81 0,63 67,5

BTg 46—60 3,8 0,10 1,46 6,96 1,77 0,67 85,7

G 60—100 3,7 0,13 1,18 10,09 4,85 0,24 92,7

Горизонт ELnn

Вмещающая почвенная масса 4,2 0,10 0,70 0,60 0,09 0,47 49,6

Конкреции 4,1 0,21 3,48 2,05 0,28 0,78 40,1

Таблица 2

Содержание и формы нахождения 226Ra и 232ТИ в почве

Горизонт, глубина, см Активность, Бк/кг Форма нахождения, % от суммы

Ь1 Ь2 Ь3 Ь4 Ь5 ЬГ

226Яа

AY 1—10 24,6 1,7 20,4 6,8 5,8 65,3 5,0

АЕЬ 10—22 27,3 1,7 11,9 6,8 4,2 75,4 6,0

ЕЬпп 22—36 18,1 1,4 9,0 13,5 7,2 68,9 10,7

ВЕЬ 36—46 21,7 1,4 10,8 8,4 6,2 73,2 8,8

BTg 46—60 27,2 1,5 14,8 14,2 8,3 61,2 8,1

G 60—100 28,9 1,7 14,3 11,6 5,4 67,0 5,0

Горизонт ЕЬпп

Вмещающая почвенная масса 17,6 1,1 8,7 7,5 5,3 77,4 10,7

Конкреции 19,4 1,8 9,7 26,1 11,2 51,2 10,7

232ТИ

AY 1—10 27,8 1,0 1,5 0,2 2,4 94,9 7,4

АЕЬ 10—22 28,0 0,9 0,5 0,6 0,4 97,6 7,3

ЕЬпп 22—36 24,7 1,7 2,7 3,2 6,0 86,4 12,7

ВЕЬ 36—46 28,9 1,6 2,4 4,3 4,1 87,6 13,4

BTg 46—60 38,8 0,6 1,7 2,4 2,7 92,6 8,0

G 60—100 40,7 0,7 1,3 4,3 1,3 92,4 6,6

Горизонт ЕЬпп

Вмещающая почвенная масса 21,7 1,9 3,5 2,1 3,0 89,5 4,9

Конкреции 32,0 0,7 1,3 5,0 10,9 82,1 25,1

При этом 226Яа характеризуется аккумулятивно-элювиально-иллювиальным профильным распределением, а 232ТИ — элювиально-иллювиальным. Распределение 226Яа и 232ТИ по формам нахождения также различается (табл. 2, рис. 1).

Доля водорастворимой фракции 226Яа не превышает 1,7% от суммы, а ее профильное распределение имеет аккумулятивно-элювиально-иллювиальный характер. Минимум ее активности приурочен к гор. ELnn, максимум — к гор. G (рис. 1, а). Доля обменного 226Яа существенно выше и достигает 20,4% от суммы. Профильное распределение, как и у водорастворимых соединений, имеет аккумулятивно-элювиально-иллювиальный характер, но максимальной активностью данной фракции характеризуется верхний гумусово-аккумулятив-ный горизонт вследствие биогенного накопления 226Яа [20]. Доля доступных растениям соединений 226Яа (сумма водорастворимой и обменной фракций) достигает 22,1% от суммы в гумусово-акку-мулятивном горизонте, снижаясь до 10,4% в элювиальной и возрастая до 16,3% — в иллювиальной частях профиля.

Доли подвижной (необменно связанные с органическим веществом и оксидами и гидроксида-ми железа и марганца катионы) и кислотораство-римой (связанные с алюмосиликатами и сорбированные на поверхности кристаллических решеток катионы) фракций 226Яа в 1,5—2 раза меньше, чем обменной, а их профильное распределение имеет элювиально-иллювиальный характер с максимумом накопления в иллювиальном горизонте. Доля миграционно подвижных соединений 226Яа (сумма водорастворимой, обменной и собственно подвижной фракций) достигает 28,9% от суммы в гумусово-аккумулятивном горизонте, снижаясь до 20,4—23,9% в элювиальной части профиля и возрастая до 30,5% — в иллювиальной.

Доля фракции остатка, представленной радием, сосредоточенным внутри кристаллических решеток минералов, во всех горизонтах многократно превышает содержание других фракций и составляет 61,2—75,4% от суммы. Профильное распределение относится к аккумулятивно-элювиально-иллювиальному типу. Содержание именно этой фракции определяет характер профильного рас-

Рис. 1. Профильное распределение форм нахождения 22^а (а) и 232ТИ (б) в дерново-подзолисто-глеевой конкреционной

почве (Бк/кг)

пределения суммарной удельной активности 22^а в исследуемой почве.

Доля аморфных соединений 22^а, извлекаемых из отдельной навески реактивом Тамма, составляет 5,0—10,7% от суммы, профильное распределение имеет элювиально-иллювиальный характер. Максимум приходится на элювиальный конкреционный горизонт, а минимум приурочен к гумусово-аккумулятивному.

Распределение кислоторастворимой фракции 22^а по профилю статистически значимо (р = = 0,05), положительно коррелирует с содержанием обменных Са2+, М£2+ и степенью насыщенности основаниями (табл. 3). Высокие положительные коэффициенты корреляции с Са2+ и М£2+ отмечены также для обменной фракции 22^а. Радий является химическим аналогом кальция и магния, поэтому распределение их обменных форм взаимосвязано. Для содержания водорастворимой, обменной и остаточной фракций 22^а отмечены статистически значимые (р = 0,05) положительные коэффициенты корреляции (табл. 4), что отражает их сходный аккумулятивно-элювиально-иллювиальный тип распределения. Положительный статистически значимый (р = 0,05) коэффициент корреляции зафиксирован для распределения подвиж-

ной и кислоторастворимой фракций, в которых не выражена аккумуляция в гор. AY, а минимум смещен в гор. BEL (рис. 1, а).

Для 232Th (табл.2) отмечается существенно меньшая доля водорастворимой фракции по всему профилю: в 1,5—2 раза ниже, чем для 226Ra. Доля обменной фракции 232Th еще меньше (в 8—12 раз). При этом профильные распределения водорастворимой и обменной фракций 232Th, как и 226Ra, имеют аккумулятивно-элювиально-иллювиальный характер. Доля подвижной фракции 232Th также меньше, чем таковая 226Ra. Но содержание 232Th в составе подвижной фракции сопоставимо или даже больше, чем в составе обменных соединений, в то время как для 226Ra наблюдается обратная тенденция.

Таким образом, доступность растениям 232Th и его миграционная подвижность существенно ниже, чем 226Ra. Доля доступных (сумма водорастворимой и обменной) и подвижных (сумма водорастворимой, обменной и собственно подвижной) фракций для 232Th в 3—10 раз меньше, чем для 226Ra.

Минимальный уровень в распределении обменной и кислоторастворимой фракциями 232Th отмечен в гор. AEL (рис. 1, б), максимальный — в гор. ELnn; для водорастовримой и подвижной

Таблица 3

Коэффициент корреляции Спирмена для различных фракций 226Яя, 232ТЬ со свойствами горизонтов почвы

Гидролити- Степень

Фракция рНсол Сорг ческая кис- Са2+ Mg2+ H++Al3+ насыщенности

лотность основаниями

F1 -0,64 +0,41 -0,20 +0,37 +0,43 +0,09 +0,43

F2 -0,29 +0,38 -0,41 +0,66 +0,77 +0,37 +0,77

F3 -0,70 -0,64 +0,58 +0,43 +0,14 -0,54 +0,14

226Ra F4 -0,49 -0,46 -0,23 +0,94 +0,83 -0,14 +0,83

F5 -0,72 +0,20 +0,03 +0,14 +0,09 +0,20 +0,09

Ff -0,09 -0,81 +0,52 -0,14 -0,43 -0,26 -0,43

F1 +0,64 +0,09 -0,41 -0,26 -0,09 -0,26 -0,09

F2 +0,17 -0,72 -0,12 +0,09 -0,03 -0,54 -0,03

F3 -0,67 -0,70 -0,20 +0,54 +0,37 -0,83 +0,37

232 In F4 +0,52 -0,49 +0,12 -0,09 -0,14 -0,31 -0,14

F5 -0,90 -0,12 -0,06 +0,66 +0,54 -0,09 +0,54

Ff +0,10 -0,76 -0,04 +0,01 -0,14 -0,58 -0,14

Примечание. Выделенные цифры (здесь и в табл. 4).

значимые коэффициенты корреляции (р = 0,05)

фракций максимальный — в гор. BEL. Такие особенности распределения фракций этого радионуклида в элювиальном гор. ELnn сформированы почвенными процессами: оподзоливанием и сегрегационным образованием конкреций.

Доля фракции остатка 232Th во всех горизонтах многократно превышает содержание других фракций и составляет 86,4—97,6% от суммы. Именно это определяет элювиально-иллювиальный характер профильного распределения суммарной удельной активности радионуклида в исследуемой почве. Доля аморфных соединений 232Th несколько выше, чем 226Ra, а профильное распределение имеет схожий характер. Распределение фракций обменной, кислото-растворимой и аморфных соединений 232Th имеет статистически значимые (p = 0,05) положительные коэффициенты корреляции (табл.4). Здесь наиболее четко прослеживается вынос тория из гор. AEL и накопление его в гор. ELnn (рис. 1, б).

Для распределений 226Ra и 232Th во фракции остатка зафиксирован статистически значимый (p = 0,05) положительный коэффициент корреляции (табл. 4), что указывает на их сопряженное содержание в минеральной матрице.

В гор. ELnn конкреции накапливают в 1,1 раза больше 226Ra и в 1,5 раза больше 232Th, чем вмещающая почвенная масса. Причем по сравнению с вмещающей почвенной массой здесь наблюдается увеличение содержания водорастворимых, обменных, подвижных и кислоторастворимых соединений 226Ra в 1,8; 1,2; 3,8 и 2,3 раза,

соответственно, на фоне уменьшения активности остатка в 1,4 раза (рис. 2). Различия в содержании 22^а, связанного с аморфными соединениями железа, в конкрециях и вмещающей почвенной массе практически не выражены. Таким образом, сегрегационные конкреции элювиальных горизонтов дерново-подзолисто-глеевой почвы накапливают по сравнению с вмещающей почвенной массой дополнительное количество 22^а, который остается преимущественно в подвижном и доступном растениям состоянии.

Таблица 4

Коэффициент корреляции Спирмена между фракциями 226Яя и 232ТЬ по профилю почвы

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Фракция F1 F2 F3 F4 F5 Ff

F1 F2 F3 226Ra F4 F5 Ff 1 +0,86 +0,31 +0,40 +0,79 -0,48 1 +0,12 +0,52 +0,69 -0,48 1 +0,79 -0,07 +0,60 1 +0,02 +0,38 1 -0,48 1

Фракция F1 F2 F3 F4 F5 Ff

F1 F2 F3 232Th F4 F5 Ff 1 +0,60 +0,09 +0,60 -0,77 +0,55 1 +0,54 +0,89 -0,49 +0,98 1 +0,14 +0,37 +0,58 1 -0,71 +0,84 1 -0,46 1

Коэффициенты корреляции между 226Ra и 232Th во фракциях

F1 F2 F3 F4 F5 Ff

-0,54 -0,60 +0,54 +0,03 +0,83 +0,67

Рис. 2. Формы нахождения 22^а и 232ТИ в конкрециях и вмещающей почвенной массе гор. ELnn дерново-подзолисто-глее-

вой конкреционной почвы

Для 232ТИ наблюдается другое распределение: в конкрециях по сравнению с вмещающей поченной массой увеличивается содержание подвижных и кислоторастворимых соединений и фракции остатка в 3,5; 5,5 и 1,4 раз, соответственно, на фоне уменьшения активности водорастворимых и обменных соединений радионуклида в 1,8 раза. При этом наблюдается вынос подвижных соединений 232ТИ из вышел ежащих гор.АЕЬ и АУ (рис.2). В отличие от 22^а в конкрециях по сравнению с вмещающей почвенной массой накапливается в 7,6 раза больше 232ТИ, связанного с аморфными соединениями железа. Значит, по отношению к 232ТИ сегрегационные конкреции элювиальных горизонтов дерново-подзолисто-глеевой почвы выступают в качестве геохимического барьера, снижая его подвижность в почвенном профиле. Значительная часть 232ТИ прочно фиксируется внутри кристаллических решеток новообразованных хорошо окристалли-зованных минералов [10].

Таким образом, в исследуемой почве сегрегационные железистые конкреции играют значительную роль в снижении подвижности 232ТИ, но мало влияют на подвижность 22^а.

Выводы

• В дерново-подзолисто-глеевой конкреционной почве доступность 22^а и его подвижность в почвенном профиле существенно выше, чем 232ТИ. Доля доступных растениям фракций (водорастворимой и обменной) и подвижных (водораствори-

мой, обменной и собственно подвижной) 22^а в 2—10 раз выше, чем 232ТИ.

• Профильное распределение водорастворимой и обменной фракций 226Яа характеризуется аккумулятивно-элювиально-иллювиальным типом вследствие биогенного накопления этого элемента в гор. АУ, а подвижной и кислоторастворимой — элювиально-иллювиальным типом с максимумом в гор. ВТ.

• Для обменной и кислоторастворимой фракций 232ТИ характерен вынос из гор. АЕЬ и накопление в гор. ЕЬпп, обусловленные процессами опод-золивания и сегрегационного образования железистых конкреций в элювиальном горизонте.

• Содержание фракции остатка 22^а и 232ТИ во всех горизонтах многократно превышает долю других фракций и определяет характер распределение этих радионуклидов в дерново-подзолисто-глеевой конкреционной почве. Профильное распределение суммарной удельной активности 22^а характеризуется аккумулятивно-элювиально-иллювиальным типом, а 232ТИ — элювиально-иллювиальным.

• Сегрегационные железистые конкреции, формирующиеся в элювиальных горизонтах при периодическом переувлажнении поверхностными водами и при чередовании восстановительных и окислительных условий, оказывают слабое влияние на подвижность 226Яа, но существенно снижают подвижность 232ТИ, значительная часть которого прочно фиксируется внутри кристаллических решеток новообразованных минералов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М., 1970.

2. Архипов Н.П., Тюменцева Л.М., Февралева Л.Т. и др. Поведение естественных радиоактивных нукли-

дов техногенного происхождения в почвах // Экология. 1982. № 1.

3.АрхиповН.П., Федорова Т.А., ФевралеваЛ.Т. Соотношение форм соединений тяжелых естественных радионуклидов в почвах // Почвоведение. 1986. № 1.

4. Баранов В.И., Морозова Н.Г. Поведение естественных радионуклидов в почвах // Современные проблемы радиобиологии. Т. 2. Радиоэкология. М., 1971.

5. Бахур А.Е., Мануилова Л.И., Зуев Д.М. и др. Аналитические особенности определения радионуклидов в пластовых водах нефтяных месторождений // АНРИ. 2002. Т.31, № 4.

6. Вдовенко В.М., Дубасов Ю.В. Аналитическая химия радия. Л., 1973.

7. Горбачев Д.О. Обоснование требований по обеспечению радиационной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса // Вестн. СамГУ. Естеств.-науч. сер. 2006. Т. 49, № 9.

8. Горяченкова Т.А., Казинская И.Е., Кларк С.Б. и др. Методы изучения форм нахождения плутония в объектах окружающей среды // Радиохимия. 2005. Т. 47, № 6.

9. Жуков В.И. Фотометрическое определение тория в почве // Почвоведение. 1971. № 2.

10. Зайдельман Ф.Р., Никифорова А.С. Генезис и диагностическое значение новообразований почв лесной и лесостепной зон. М., 2001.

11. Зайдельман Ф.Р., Оглезнев А.К. Определение степени заболоченности почв по свойствам конкреций // Почвоведение. 1971. № 10.

12. Классификация и диагностика почв России / Под ред. Г.В.Добровольского. Смоленск, 2004.

13. Классификация и диагностика почв СССР. М., 1977.

14. Методика приготовления счетных образцов из проб питьевой воды для измерения активности ЕРН с использованием радиологического комплекса с программным обеспечением «Прогресс». Зеленоград, 2006.

15. Павлоцкая Ф.И. Формы нахождения и миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах: Автореф. дис. ... докт. хим. наук. М., 1981.

16. Поникарова Т.М., Попов Д.К. Способ определения тория-232 в золе костной ткани // Авт. свид-во.

889618 СССР. № 2847716/23-26; заявл. 29.08.1979; опубл. 15.12.1981, Бюл. № 46.

17. Рачкова Н.Г., Шуктомова И.И. Изменение подвижности соединений урана, радия и тория в пахотном слое подзолистой почвы // Почвоведение. 2009. № 2.

18. Рачкова Н.Г., Шуктомова И.И., Таскаев А.И. Состояние в почвах естественных радионуклидов урана, радия и тория (обзор) // Почвоведение. 2010. № 6.

19. Тараборин Д.Г., Гацков В.Г., Демина Т.Я. Радиология нефтегазоносных районов Западного Оренбуржья. Оренбург, 2003.

20. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере: миграция и биологическое действие на популяции и биогеоценозы / Под ред. Р.М. Алексахина. М., 1990.

21. Элементарные почвообразовательные процессы: опыт концептуального анализа, характеристика, систематика / Под ред. Н.А. Караваевой, С.В. Зонна. М., 1992.

22.Blanco P., Tome F.V., Lozano J.C. Fractionation of natural radionuclides in soils from a uranium mineralized area in the south-west of Spain // J. Environ. Radioact. 2005. Vol. 79, N 3. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2004.08.006.

23. Campos M.J., Penna-Franca E, Lobao N. et al. Migration of radium from the thorium ore deposit of Morro do Ferro, Pofos de Caldas, Brazil // J. Environ. Radioact. 1986. Vol. 3, N 2. DOI: 10.1016/0265-931X(86)90033-0.

24. IUSS Working Group WRB. 2015. World reference base for soil resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Word Soil Resources Report 106. FAO. Rome.

25. Paranhos Gazineu M.H., Araujo A.A. de, Bran-dao Y.B. et al. Radioactivity concentration in liquid and solid phases of scale and sludge generated in the petroleum industry // J. Environ. Radioact. 2005. Vol. 81, N 1. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2004.11.003.

26. Willett I., Noller B., Beech T. Mobility of radium and heavy metals from uranium mine tailings in acid sulfate soils // Aust. J. Soil Res. 1994. Vol. 32, N 2. DOI: 10.1071/SR9940335.

Поступила в редакцию 29.11.2018 После доработки 11.12.2018 Принята к публикации 18.12.2018

SPECIATION OF 226Ra AND 232Th

IN SOD-PODZOLIC-GLEY CONCRETIONARY SOIL

D.V. Manakhov, E.A. Alekhina, D.N. Lipatov, S.V. Mamikhin

Speciation of 226Ra and 232Th in sod-podzolic-gley concretionary soil are studied. It has been shown that with periodic overmoistening by surface waters and alternation of reducing and oxidizing conditions, the mobility and availability to plants of 226Ra is substantially higher than 232Th. The sum of fractions available to plants (water-soluble and exchangeable) and mobile (water-soluble, exchangeable and mobile) of 226Ra is 2—10 times higher than 232Th. Segregated ferruginous nodules formed in the eluvial horizons of this soil have a weak effect on the mobility of 226Ra, but significantly reduce the mobility of 232Th, much of which is substantially fixed inside the crystal lattices of newly formed minerals.

Key words: fractionation, sequential extraction, heavy natural radionuclides, Albic Stagnic Retisol.

Сведения об авторах

Манахов Дмитрий Валентинович, канд. биол. наук, ст. препод. каф. радиоэкологии и экотоксикологии ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: dman@soil.msu.ru. Алёхина Елена Александровна, научный секретарь испытательной лаборатории ООО Провими. E-mail: lesechkaa@yandex.ru. Липатов Денис Николаевич, канд. биол. наук, ст. препод. каф. радиоэкологии и экотоксикологии ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: dlip@soil.msu.ru. Мамихин Сергей Витальевич, докт. биол. наук, вед. науч. сотр. каф. радиоэкологии и экотоксикологии ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: svmamikhin@mail.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.