Подземное захоронение остаточных растворов на Девладовском месторождении урановых руд

20:03 17.01.11

Девладовское месторождение урановых руд расположено в Софиевском районе Днепропетровской области. Оно открыто и разведано в 1955-1957 годах.

Отработка этого месторождения проводилась в 1962-1983 годах методом подземного кислотного выщелачивания. Рудник подземного выщелачивания состоял из трех комплексов: добычного участка, транспортировочного комплекса и перерабатывающей установки.

Использовались рабочие растворы с концентрацией серной кислоты от нескольких граммов на литр до 50 г/л с добавлением растворов азотной кислоты и азотистого аммония. Эти растворы через специальные скважины закачивались на глубину 70 метров (бучакский водоносный горизонт). После подземного выщелачивания урана, пульпа, в виде кислого раствора, откачивалась через другие скважины, концентрировалась, фильтровалась и поступала на дальнейшее извлечение урана.  Оставшийся после извлечения маточный раствор добавлялись кислоты для получения нужной концентрации рабочего раствора, и он вновь закачивался через скважины в подземный горизонт.

Использовались скважины более 2 тыс. штук на расстоянии 15-25 метров друг от друга параллельными рядами. Расстояние между рядами 40-60 м. Общая площадь участка 2350 тыс. м2. В ходе промышленной эксплуатации использовано около 50 млн. м3 продуктивного раствора.

По оценкам специалистов, после окончания эксплуатации этого месторождения, в подземных горизонтах на глубине около 70 метров осталось более 6 млн. м3 (7,8 млн. тн) отработанных кислотно-радиоактивных отходов. Основными загрязняющими компонентами отработанных растворов являются природные радионуклиды: уран-238, радий-226, торий-230, полоний-210, свинец-210, а также ионы сульфатов и нитратов.

После завершения эксплуатации Девладовского месторождения, была произведена рекультивация земель рабочего участка. Восстановление состояния подземных вод в районе отработки не производилось, так как это не требовалось действующим на тот период законодательством.

Для контроля за состоянием и перемещением загрязненных подземных вод была создана специальная наблюдательная сеть из 97 скважин. Кроме того, в режимном наблюдении используются колодцы и пруды в балке Долгой.

Влияние отработанного Девладовского месторождения урановых руд на окружающую природную среду

Загрязнение воздушной среды
Отработка уранового месторождения методом подземного выщелачивания исключает организованные источники пылевыделения, содержащие радионуклиды, и в десятки раз уменьшает выделение радиоактивных веществ в атмосферу по сравнению с традиционными способами – карьерным или шахтным.

Небольшим источником выделения радона являлись откачные скважины, около которых при откачке эрлифтом образовывалось небольшое аэрозольное облако, состоящее из распыленных частиц раствора и газообразных продуктов, включая радон. Облако, после выброса в атмосферу, быстро рассеивалось, а короткоживущие радионуклиды быстро распадались. В настоящее время возможным источником радиоактивного загрязнения атмосферы в районе отработки может быть пылевыделение с загрязненных и не рекультивированных участков почвы.

Загрязнение почв
При применении технологии ПВ загрязнение почв имело только локальный характер в местах аварийных прорывов трубопроводов. Исследования показали, что радиоактивное загрязнение в этих случаях проникает на небольшую глубину в результате нейтрализации кислых растворов карбонатами суглинков и связывания как сульфатов, так и радионуклидов в гипсе.

После отработки месторождения участок был рекультивирован путем снятия грунта на глубину 50 см и замены его чистым грунтом. Площадь земель, которые необходимо было рекультивировать, составила около 10% земельного отвода, включая полосы вдоль рядов эксплуатационных скважин и трубопроводов.

В настоящее время радиационная обстановка на поверхности не выходит за пределы нормативных показателей: суммарная альфа-активность в пахотном слое 0,25 см не превышает 7400Бк/кг. Мощность эквивалентной дозы внешнего гамма излучения на высоте 1м над поверхностью почвы не выше 60мкР/ч.

Загрязнение поверхностных вод
Поверхностные воды непосредственно на площадке месторождения представлены каскадом прудов в балке «Долгая», являющейся левым притоком р.Саксагань.
Показатели загрязнения поверхностных вод радионуклидами в прудах восточной части участка ПВ и в 2-х км на запад от границ распространения бучакского горизонта не превышают нормативных. В прудах на западной территории участка поверхностные воды загрязнены нуклеотидами, но эти данные недостаточно достоверны и их подтверждение требует дополнительных исследований.

В настоящее время нет данных по поверхностным водотокам – рекам Саксагань и Каменка, которые являются соответственно областями разгрузки и питания подземных вод бучакского водоносного горизонта и на междуречье которых находится участок ПВ. Эти реки должны быть включены в систему мониторинга на бывшем участке ПВ «Девладово».

Загрязнение подземных вод
Загрязнение подземных вод на участке Девладовского месторождения имеет ореольный характер и охватывает все водоносные горизонты. Участок наблюдения имеет площадь около 15 км2 и расположен на водораздельной поверхности междуречья рек Каменки и Саксагани. Поверхностный сток с участка ПВ направлен в сторону р.Саксагань. В пределах участка ПВ развиты следующие водоносные горизонты: четвертичный, сарматский, бучакский, комплекс кристаллических пород докембрия и их коры выветривания.

На момент завершения эксплуатации (1984 г.) ореол загрязненных вод занял всю площадь отработки урановых залежей, вытягиваясь с северо-востока на юго-запад на 4,9 км, при ширине 700-1500 м. Вниз по потоку подземных вод он распространился от юго-западной границы отработанной рудной залежи на 950 м.

В 1987-1991 годах ореол остаточных растворов ПВ по радионуклидам повторяет, в основном, контур 1984 г. Имеющиеся отличия – юго-западная граница сместилась к центру на 200 метров – можно отнести к процессам самоочищения недр.

В 1998 году процессы самоочищения стали еще заметнее. Границы ореола стали сокращаться и в северо-восточной части и продолжались в нижней, юго-западной части.

Практически все наблюдаемые водоносные горизонты имеют содержание загрязняющих веществ, в том числе и радионуклидов, выше допустимых норм. Это обусловлено не только природными особенностями района наблюдения, но и ПВ месторождения, так как концентрации некоторых загрязнителей – сульфатов, общее содержание солей, радионуклидов – выше фоновых концентраций, характерных для этого района.

Бучакский водоносный горизонт является самым загрязненным, так как именно он обводняет урановые залежи и использовался как технологический. По химическому составу, в том числе и радионуклидному, воды бучакского горизонта, как и воды других горизонтов, еще до начала отработки месторождения были непригодны для хозяйственно питьевых целей.

Применение технологии ПВ привело к ухудшению химического состава подземных вод и еще большему их загрязнению сульфатами, нитратами, радионуклидами.

Содержание сульфат-иона колеблется в пределах от 1772 до 23950 мг/л, что превышает фоновое в 1,3-17,5 раза, содержание нитрат-иона колеблется в пределах от 50 до 1859 мг/л при фоновом от 3 до 40 мг/л. Общая минерализация внутри ореола изменяется от 4206 до 36013 мг/л, превышая фоновую в 1,2-10,4 раза.

Суммарный показатель радиоактивного загрязнения вод бучакского горизонта превышает фон от 1,8 до 50,68 раз. Наибольший вклад в загрязнение горизонта вносят уран, свинец-210 и полоний-210. Концентрации урана изменяются в пределах 14,76-442,8Бк/л, свинца-210 в пределах 0,51-14,87 Бк/л, полония-210 в пределах 0,21-0,95 Бк/л.

Таким образом, несмотря на медленно протекающие процессы самоочищения загрязненных горизонтов, уменьшение ореола загрязнения, отработанное Девладовское месторождение урановых руд остается потенциально опаснейшим источником загрязнения подземных вод различных горизонтов и поверхностных водоемов.

Переглядів (7053)

Теги: измерения радиации


Комментарии
twitter facebook google buzz ВКонтакте

English version

Всеукраїнська газета "Эко Безопасность" № №1-4 (9-12) 2012


Всі номери