Научная статья на тему 'МИГРАЦИЯ СТРОНЦИЯ-90 В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОГО СОЛЕВОГО СОСТАВА '

МИГРАЦИЯ СТРОНЦИЯ-90 В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОГО СОЛЕВОГО СОСТАВА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
71
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MIGRATION OF STRONTIUM-90 IN THE GROUND WATERS OF DIFFERENT SALT COMPOSITION

The range of spread of strontium-90 in a water-bearing stratum is determined to a great extent by the salt content of ground waters. The main cations, that may influence the migration of strontium-90, are the natural strontium, calcium, manganese and sodium. Investigations, carried out both under static and kinetic conditions, showed that the natural cations in natural water may be classified according to their capacity for decreasing the sorption of strontium-90 by minerals in the following order: Sr2+> Ca2+> Mg2+>Na+. The presence in the water of the most common anions (Cl-, N03-, S042-) has practically no effect on the sorption of strontium-90 by the sand. On the other hand the anions (P043-, C032-), with which strontium and calcium form weakly soluble compounds increase the sorption of strontium-90 by sand and this tends to reduce the migration capacity of the isotope in the water-bearing stratum.

Текст научной работы на тему «МИГРАЦИЯ СТРОНЦИЯ-90 В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОГО СОЛЕВОГО СОСТАВА »

ЛИТЕРАТУРА

Перцов Л. А. Природная радиоактивность биосферы. М., 1964. — С т е н и, Лукас мл. В кн.: Материалы Международной конференции по мирному использованию атомной энергии. М., 1958, т. 11, стр. 64. — Hill С. R., Hlth Phys., 1962, v. 2, p. 17. — Hursh J. В. В кн.: The Measurement of Body Radioactivity. Brit. J. Radiol., 1957, Suppl. 7, p. 45.—Hursh J. В., Gates A. A., Nucleonics, 1950, v. 7, p. 46.— Marsden E., Nature, 1960, v. 187, p. 192.—M а у n e о r d W. V., Clin. Radiol., 1960, v. 11, p. 2.—Muth H., Rajewsky В., Hantke H. J. et al., Hlth Phys., 1962, v. 2, p. 239.—Muth H., Schraub A., Aurand K. et al., Brit. J. Radiol., 1957. Suppl. 7, p. 54.

Поступила 26/X 1964 г.

ON THE RADIUM CONTENT OF A HUMAN BODY

Yu. V. Novikov, /. N. Titova, A. A. Polynkova

Although a considerable amount of publications dealt with the radium content in a human body, the opinions of various scientists on the subject differ from each other. The authors of the present paper studied the content of Ra226 in 26 samples of tubular bones in the extremities of cremated cadavers. The deceased were from 50 to 82 years old. The radium was determined by the radon content on a scintillation a-radiometed type PAJI-1. The investigation showed that the average content of Ra226 in a human skeleton amounted to 16-10-12 curie, that produced the radiation of bone tissue at a dose of 2 mber/year. The average Ra226 content in a human body equals 20-10-12 curie.

УДК 628.112 : 543.32 : 546.42

МИГРАЦИЯ СТРОНЦИЯ-90 В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ

РАЗЛИЧНОГО СОЛЕВОГО СОСТАВА

Е. И. Орлова (Москва)

Скорость миграции стронция-90 в водоносном горизонте в связи с поглощением этого изотопа водовмещающими горными породами меньше скорости движения подземных вод. Поглощение радиоактивного стронция горными породами определяется рядом факторов, одним из которых является солевой состав подземной воды.

Некоторые исследователи отмечают, что увеличение солевого состава раствора приводит к уменьшению величины сорбции радиоизотопов горными породами (втеП и соавторы; В. М. Клечковский и соавторы: В. И. Спицын и В. В. Громов; АтрЫей).

Солевой состав подземных вод изменяется в широких пределах — от слабоминерализованных грунтовых вод севера, имеющих плотный остаток меньше 100 мг/л, до высокоминерализованных грунтовых вод юго-востока страны, имеющих плотный остаток, достигающий десятков граммов на 1 л\ кроме того, в глубоких горизонтах встречаются воды с очень большим солевым составом (несколько сотен граммов на 1 л).

В подземных водах основными катионами, которые могут оказывать влияние на миграцию стронция-90, являются кальций, магний и натрий.

Емкость горных пород обычно превышает содержание стронция-90 в подземных водах во много десятков и сотен тысяч раз. Поэтому концентрация этого изотопа в подземных водах не должна оказывать влияния на его поглощение горными породами. Однако природные воды содержат заметные количества естественного стронция: в некоторых водах с повышенной минерализацией до 10 мг-экв/л (С. С. Кравцов), а в водах глубоких горизонтов — до 28 мг-экв/л (Г. В. Богомолов и соавторы). Поэтому можно предполагать, что естественный

стронций, присутствующий в подземных водах, также может оказывать влияние на поглощение стронция-90 горными породами.

Нами изучалось влияние естественного стронция, кальция, магния и натрия на поглощение стронция-90 рыхлой горной породой с аллювиальным среднезернистым песком, который является одной из распространенных водовмещающих горных пород. Опыты проведены в статических и динамических условиях (табл. 1).

Таблица 1

Механический состав песка

Размер фракций (в мм)

Порода •

2—1 1—0.5 0,5—0,25 0,25—0.10 0,10—0.05 0,05—0,01 0,01—0,005 <0,005

Песок средне-зернистый .

• •

5,3

6,6

52,3

26,9

6,4

1,9

0,3

0,3

Методика проведения опыта в статических условиях заключалась в следующем: 20 г песка и 30 мл исследуемого раствора, содержащего во всех опытах стронций-90 в количестве 1,5 «Ю-8 кюри/мл, перемешивали в течение 1 часа и оставляли смесь в покое в течение 20 часов. В осветленном растворе определяли содержание стронция-90. Радиоактивность исходного и равновесного растворов, нанесенных на мишени, измеряли на установке Б с торцовым счетчиком типа МСТ-17 через 15 дней после окончания опыта. В качестве показателя миграционной способности стронция-90 был использован коэффициент распределения (К), характеризующий отношение содержания этого изотопа в горной породе к равновесному содержанию его в воде:

К

С0 -С С

£

где С0 — концентрация стронция-90 в исходном центрация стронция-90 в равновесном растворе; V мого раствора (в мл); g — навеска сорбента (в г). Полученные результаты приведены в табл. 2.

растворе; С — кон объем исследуе

Таблица 2 ^

Зависимость коэффициента распределения стронция от его содержания в растворе

Содержание стронция (в мг-экв/л) 6-10—7 • 5-10—5 5-Ю—3 5,4-10—2 ! 2,8-10—1 5

Коэффициент распределения . . . 23,4±2,0 25,0±2,3 28,0±1,7 18,7±1,2 1» ±1.0 2,3±0,1

Таблица 3

Влияние анионов на распределение стронция-90 между песком и раствором

Анионы С1 N03 И • нсо3 СО3 РО4

Коэффициент рас-

пределения . . . 16,4±0,6 16,8±0,7 24±3 17,2±0,6 45,31] Ь2,9 67,2± 19,5

Из табл. 2 видно, что содержание естественного стронция в подземных водах 5'10-3 мг-экв/л и ниже не оказывает влияния на поглощение стронция-90 песком. Однако из грунтовых вод с содержанием естественного стронция более 5 10~3 мг-экв/л стронций-90 поглощает-

или кальций образуют растворимые и слаборастворимые соединения, практи-чески не влияют на поглощение строн-^^^ ция-90 песком. Присутствие в растворе

анионов (РО^, СО3" ), с которыми

стронций или кальций образуют труд-© * норастворимые соединения, увеличи-

ч\ вает сорбцию стронция-90 песком, что

^ приводит к снижению миграционной

способности этого изотопа в водонос-1 ном горизонте. Поглощению стронция-

! . , ,,,,„,—г-т.....г;- 90 песком способствует также присут-

1 Ю МО ствие в растворе гидрокарбонатов.

Концентрация (и мг-эко/л) Вероятно, это связано с тем, что

бикарботат натрия при взаимодействии с песком частично переходит в карбонат натрия, благоприятствующий поглощению изотопа песком.

Из опытов, проведенных в статических условиях, можно заключить, что в водах с повышенным содержанием кальция, магния и натрия стронций-90 будет обладать большой миграционной способностью. Для установления характера распределения стронция-90 между

песком и водой при его движении проведены опыты в динамических условиях. Для этого бы- \

ла использована высокая А

стеклянная колонна диа- ^ -

метром 6 см и длиной

200 см, установленная ^^ _7

вертикально. Колонна со- ^ |10 1 ^Ч \ ^

стояла из отдельных сек- : # \\ Ч\ 4

ций длиной 40 см. В каж- § § Ю'8- \Г\ \ \

дой секции имелись шту- : \ \ \

церы, расположенные на Х ч^ \

расстоянии 20 см один от 1 \\

другого. Колонну запол- ; ?

няли исследуемым пес- ^ Ю ком. Перед началом каж- :

дого опыта песок промы- <5 /¿г" 1....., ,...... , ,

вали водой гидрокарбо-натокальциевого состава

с плотным остатком 240 мг/л. Затем через песок фильтровали 6 л исследуемой воды, содержащей стронций-90. Рас-

Рис. 1. Влияние содержания в растворе кальция магния и натрия на коэффициент распределения радиоизотопов стронция.

/ — натрий; 2— магний, 3— кальций.

10 2030 40 50 60 70 80 90100 Н0120/30№150

Расстояние от начального сечения

колоннь/ (в см)

Рис. 2. Зависимость распространения стронция-90 в воде и песке от содержания естественного

стронция в природной воде.

1 — (вода) 0,03 мг-экв/л; 2 — (песок) 0,03 мг-экв/л-, 3 — (вода) 3,2 мг-экв/л: 4 — (песок) 3,2 мг-экв/л.

ся в меньшем количестве, что должно приводить к увеличению его миграционной способности.

Увеличение концентрации кальция, магния и натрия в растворе приводит к уменьшению коэффициента распределения стронция-90 между песком и раствором (рис. 1). При этом наиболее сильно уменьшают сорбцию микроколичеств стронция ионы кальция, затем ионы магния и, наконец, ионы натрия. Влияние различных анионов на поглощение стронция-90 песком мы изучали с растворами различных солей натрия в концентрации 3 мг-экв/л.

Из табл. 3 видно, что те анионы __ 2_

(С1~, ЫОэ , Э04 ), с которыми стронций

32 мг-экв/л; 4

лял соответственно 4,7; 2,8 и 2,1. Для содержания магния, равного 8, 32 и 70 мг-экв/л, были получены следующие коэффициенты распределения 4,5; 2,8 и 2.

Можно, таким образом, стронция-90 в.значительной естественного стронция, кальция и магния.

Рис. 4. Распределение стронция-90 в воде и песке колонны в зависимости от содержания магния в

природной воде.

/- (вода) 8 мг-экв/л; 2- (песок) 8 мг-экв/л; 3 - (вода)

- (песок) 32 мг-экв/л. 5 - (вода) 70 мг-,кв/л\ 6 — (песок) 70 мг-экв/л.

заключить, что миграционная способность степени определяется содержанием в воде

4 Гигиена и санитария, № 7

49

В северных районах страны, где грунтовые воды содержат незначительное количество солей, стронций-90 будет обладать небольшой миграционной способностью и будет наблюдаться значительное отставание скорости передвижения фронта загрязненной воды от скорости движения подземной воды. В высокоминерализованных подземных водах южных районов и в водах глубоких горизонтов стронций-90 будет мигрировать почти со скоростью подземных вод, загрязняя водоносный горизонт на значительных расстояниях.

ЛИТЕРАТУРА

Богомолов Г. В., Яншина М. С., Плотникова Г. Н. и др. Подземные воды центральной и западной частей Русской платформы. Минск, 1962. — Клеч-ковский В. М., Целищева Г. Н. В кн.: О поведении радиоактивных продуктов деления в почвах, их поступление в растения и накоплении в урожае. М., 1956, стр. 3.— Кравцов С. С. Тезисы докл. 15-го Гидрохимического совещания по микроэлементам состава натуральных и загрязненных вод. Новочеркасск, 1961, стр. 32. — С п и-цын В. И., Г р о м о в В. В. Атомная энергия, 1958, т. 5, в. 4, стр. 446. — A m р filet t С. В., Atomic a. nuclear Energy, 1958, v. 9, p. 194. — G i n e 1 1 W. S.f Martini J, HatchL. P., Nucleonics, 1954, v. 12, p. 14.

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

Поступила 12/XI 1963 r.

MIGRATION OF STRONTIUM-90 IN THE GROUND WATERS OF DIFFERENT SALT

COMPOSITION

E. /. Orlova

The range of spread of strontium-90 in a water-bearing stratum is determined to a great extent by the salt content of ground waters. The main cations, that may influence the migration of strontium-90, are the natural strontium, calcium, manganese and sodium.

Investigations, carried out both under static and kinetic conditions, showed that the natural cations in natural water may be classified according to their capacity for decreasig the sorption of strontium-90 by minerals in the following order: Sr2+> Ca2+> Mg2+>Na+. The presence in the water of the most common anions (CI-, N03~, S042-) has practically no effect on the sorption of strontium-90 by the sand. On the other hand the anions (P043_, С032_), with which strontium and calcium form weakly soluble compounds increase the sorption of strontium-90 by sand and this tends to reduce the migration capacity of the isotope in the water-bearing stratum.

УДК 614 (092 Эрисман)

К БИОГРАФИИ Ф. Ф. ЭРИСМАНА

И. И. Вулло

Пензенская областная санэпидстанция

В архивных материалах по истории здравоохранения Пензенской губернии имеется письмо Ф. Ф. Эрисмана, присланное им на имя губернского врачебного инспектора А. А. Никитина, относящееся к 1897 г. В этом письме говорится:

«Милостивый Государь, Александр Алексеевич!

Давно прошел седьмой съезд врачей Пензенской губернии, давно разъехались его участники, но еще не исчезло и никогда не исчезнет из моего сердца то впечатление, которое на меня произвели теплые, сердечные слова, посланные мне телеграммой участниками съезда, имевшего место под Вашим председательством.

Меня до глубины души растрагивают все доказательства привязанности и добрых отношений, которые я получаю от русских товарищей с тех пор, как мне пришлось оставить Московский университет,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.