 Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработали новый химический метод, благодаря которому можно будет иммобилизовать уран в зараженных грунтовых водах. Благодаря такому приему можно будет точнее и эффективнее восстанавливать водные ресурсы на в отравленными ядерными отходами местах.
Исследователи лаборатории Дэниела Гиаммара, профессора инженерной экологии из Колледжа инженерии и прикладной науки, провели несколько экспериментов, используя зараженную ураном воду. По территории всех Соединенных Штатов Америки находится множество мест, где грунтовые воды заражены ураном. Во время Холодной войны власти страны избавлялись от отходов производства оружия, не думая о последствиях.
Доказано, что присутствие в воде урана увеличивает риск развития рака и повреждений печени.
Кальций и фосфор работают совместно для того, чтобы химически иммобилизовать уран. В прошлом были проведены полевые исследования, одно из них – на базе Хэнфордского комплекса, выведенной из эксплуатации фабрики по производству радиоактивных материалов, расположенной на берегу реки Колумбия в штате Вашингтон. В то время ученые вводили растворы фосфатов прямо в зараженные грунтовые воды. Попытки очистить воду оказались только частично успешными из-за большого количества содержавшегося в воде урана.
«Главная проблема в том, чтобы очистить подземные воды, заключается в следующем: необходимо найти правильный способ ввести необходимые ингредиенты в разнородную систему», говорит Дэниел Гиаммар. «Во время полевого теста большинство добавленного в воду фосфора так и не достигло урана из-за того, что фосфор выпал в виде осадка рядом с местом введения. Решение – найти сценарии, при которых возможно направить фосфор прямо к месту загрязнения ураном, или добавить фосфор прямо в зараженную подземную реку».
Соавторами исследования, которое возглавили Дэниел Гиаммар и Вражеш Мехта, коллега Гиаммара из Колледжа инженерии и прикладной науки, были Цземинг Ванг, старший исследователь Лаборатории окружающей среды и молекулярной науки в Ричланге, Вашингтон, Джевври Каталано, профессор геологии и планетарной науки из Вашингтонского Университета, а также Фабьен Мейло, бывший постдокторант лаборатории Каталано.
В лаборатории Дэниела Гиаммара было проведено три различных типа экспериментов. Сначала исследователи определили точное содержание кальция в воде. Затем они смогли добавить необходимое количество фосфора, получив фосфат кальция. Это вещество химически нейтрализует и структурно объединяет уран. Точная комбинация кальция и фосфора сделала уран инертным.
Дэниел Гиаммар с коллегами продолжат исследования. Их цель – создать технологию, при помощи которой фосфат калия можно будет эффективно вводить в грунтовые воды и устранять уран, которыми они заражены.
«Результаты нашей работы предполагают, что единообразного подхода к использованию фосфата калия для обезвреживания урана в грунтовых водах найти не удастся», говорит Дэниел Гиаммар. «Когда мы знаем, где находится место, зараженное ураном, а также состав грунтовой воды, мы можем и определить, как и сколько фосфора необходимо ввести для того, чтобы получить фосфат кальция, являющийся барьером для урана».
|
