Миграция урана в системе «Дренажные воды почва» на территории хвостохранилища № 1-2 г. Табошар

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2009, том 52, №3_______________________________

РА ДИАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

УДК 551-632.349.3

Н.Хакимов, Х.М.Назаров, И.У.Мирсаидов, В.М.Миряхъяев

МИГРАЦИЯ УРАНА В СИСТЕМЕ «ДРЕНАЖНЫЕ ВОДЫ - ПОЧВА» НА ТЕРРИТОРИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩА № 1-2 г.ТАБОШАР

Для прогнозирования радиационной обстановки и разработки мероприятий по реабилитации загрязненных территорий важно знать не только общее содержание радионуклидов, но и формы их нахождения в биосфере. От степени поглощения и прочности связи радионуклидов с различными компонентами объектов окружающей среды зависит направленность и интенсивность их миграции в системах «вода - донные отложения», «почва - растения», «грунтовые воды - геологические породы» [1].

Изучение форм нахождения радионуклидов и химических элементов представляет собой сложную задачу. Почвы являются многофазными системами, в которых происходят разнообразные физико-химические, химические и биологические процессы. Кроме того, следует учитывать условность методов изучения форм нахождения химических элементов и радионуклидов, основанных преимущественно на селективном растворении с увеличением агрессивности химических обработок, так как в лабораторных условиях трудно подобрать реагенты, извлекающие из почв конкретные соединения химических элементов.

Несмотря на определенные трудности, методы изучения форм нахождения радионуклидов и химических элементов широко применяются в геохимии, почвоведении и радиоэкологии, а полученные результаты позволяют судить о поведении их в объектах окружающей среды [2].

Целью настоящей работы явилось изучение миграции урана из хвостохранилищ в системе «дренажные воды - почва». При выборе места складирования хвостохранилищ, в гидрометаллургической добыче полезных ископаемых, в том числе урана, хвостохранилище, воздвигающееся методом намыва, первоначально насыпают глино-гравийным грунтом, образуя так называемую пионерскую дамбу. На пионерской дамбе выполняют дренажную систему для отвода дренажных вод. При действующем хвостохранилище дренажные воды откачивались обратно на хвостохранилище. Объектом исследования служило хвостохранилище № 1-2 г.Табошар (рис.1). В конце 40-х и начале 50-х гг. XX в. при действующем хвостохрани-лище № 1 -2 дренажные воды откачивали насосными системами обратно на хвостохранили-ще. После того, как к концу 50-х гг. хвостохранилище № 1-2 было выведено из эксплуатации и законсервировано полуметровым слоем нейтрального грунта, была разрушена дренажная насосная станция и здание было разобрано. Таким образом, до настоящего времени дренаж-

ные воды из хвостохранилища № 1-2 с содержанием урана в атмосферных осадках самопроизвольно вытекали в сай.

В последние годы из-за снижения годовой нормы атмосферных осадков дренажные воды сократились до минимума и в настоящее время в день замера 23-30 мая 2008 г. составили 30-40 л/ч.

При отборе грунта обнаружили, что дренажные воды из-за их малого протока в основном залегают под саем и загрязняют грунт. Отбирали пробы грунта на протяжении 500 м, шагом ~50-60 м пробоотборником (рис.2), состоящим из трубы диаметром 50 мм и высотой 50 см, на наконечнике для пробития были вырезы. Таким образом, через каждые 50-60 м были взяты пробы в саю из семи точек (рис.1), толщина отобранных проб составляла 20 см, и одна восьмая проба взята с поверхности сая.

Определено содержание урана в этих пробах, результаты приведены в табл. 1.

Также были взяты пробы дренажных вод из этого сая, которые выходят из маленького родничка, который находится рядом со II и III точками отбора, содержание урана в них составляло 30.8 - 45 мг/л.

Таким образом, на расстоянии 500 м длины сая, из которого было отобрано 7 проб и ширины сая 2 м, высота отбора грунта 0.2 м, то все это составляет 200 м грунта, соответственно составляет 400 т урансодержащего грунта со средним арифметическим содержанием урана 0.105, что соответствует родовым рудам (содержание и - 0.10-0.20%).

50 мм.

м-------------

Рис.1. Точки отбора проб в саю. Рис.2. Пробоотборник грунта.

Таблица 1

Содержание урана в пробах хвостохранилища № 1-2 г.Табошара

№ проб 1 2 3 4 5 6 7 8

Содержание урана по рентгеноспектральному анализу, % 0.047 0.095 0.11 0.12 0.091 0.051 0.016 0.54

Радиационный фон, мкР/ч 40 60 50 70 60 50 40 100

В конце 40-х гг. при геологоразведочных работах по всей протяженности этого сая геологами не были обнаружены естественные залежи урана. По-видимому, в грунтах этого сая, на высоте отбора проб 0.20 см появилось содержание урана проб № 1 и 2 (табл.1, 2) из-за пропитывания грунта дренажными водами из-под хвостохранилища № 1-2.

Был проведен рентгеноспектральный анализ грунтов, отобранных в саю под хвосто-хранилищем № 1-2 г.Табошар, результаты которого приведены в табл.2.

Таблица 2

Результаты рентгеноспектрального анализа грунтов, отобранных в саю

под хвостохранилищем 1-2 г.Табошара

Определяемый элемент, % № пробы

1 2 3 4 5 6 7 8

Sr 0.17 0.36 0.34 0.41 0.32 0.18 0.092 0.067

Pb 0.028 0.0079 0.0030 0.0076 0.011 0.049 0.42 <0.001

As 0.0055 0.0030 0.0020 0.0030 0.0033 0.0081 0.061 0.0044

Zn 0.034 0.061 0.0092 0.019 0.022 0.026 0.022 0.0076

0.0030 0.0019 <0.001 0.0018 0.0020 0.0027 0.011 0.0032

№ 0.0013 0.00059 0.00020 0.0099 0.010 0.0013 0.0024 0.0027

0.00088 0.00025 <0.0001 0.00038 0.00063 0.0087 0.0038 0.0013

Fe2Oз 3.35 1.94 0.70 1.10 1.60 2.46 6.79 0.14

MnO 0.12 0.057 0.026 0.0653 0.063 0.083 0.099 0.056

& 0.018 0.0075 0.0044 0.0047 0.0072 0.0094 0.014 0.0068

V 0.00082 0.0034 <0.01 0.00073 0.0032 0.0020 0.0092 0.00075

ТО 0.21 0.092 <0.01 <0.01 0.054 0.14 0.41 <0.01

<0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.019 0.0080

U 0.047 0.095 0.11 0.12 0.091 0.051 0.016 0.54

Примечание: рентгеноспектральный анализ выполнен с использованием спектрометра

«SPECTPOSCANMAX-GF2E».

Хвостохранилище № 1-2 образовалось при переработке карбонатных урановых руд, методом содового выщелачивания. Таким образом, в начале 50-х гг. из-за низкого извлечения урана из руды, неизвлеченная часть урана, которая находилась в карбонатной среде (рН дренажных вод 8 и выше), под воздействием атмосферных осадков растворяется и в виде дренажных вод вытекает из тела хвостохранилища в сай.

Из-за малого потока дренажных вод по краям сая под воздействием солнечных лучей самопроизвольно происходит выпаривание растворенных солей урана, что можно увидеть по анализам почвы №8 (табл.1 и рис.1).

Миграция урана в системе «дренажные воды - почва» на урановых хвостохранилищах является новым явлением и авторы склонны продолжить исследовательские работы над этим процессом на других урановых и техногенных хвостохранилищах Согдийской области, так как в Гафуровском хвостохранилище также наблюдается самопроизвольный процесс снижения содержания урана, а подземные воды под этим хвостохранилищем находятся на глубине 8-10 м.

Агентство поядерной Поступило 27.12.2008 г.

и радиационной безопасности АН Республики Таджикистан

ЛИТЕРАТУРА

1. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. - М.: Гидрометеоиздат, 19S4.

2. Горяченкова Т.А., Казинская И.Е. и др. - Радиохимия, 2005, т.47, №6, с.550-555.

3. Евсеева Л.С., Перельман А.И., Иванов К.Е. Геохимия урана в зоне гипергенеза. Изд. 2-е. - М.: Атомиздат, 1975, с.45-50.

4. Чирков Б.Н. Воспоминания первого директора комбината №6 (ГП «Востокредмет»). - М., 1967.

Н.Х,акимов, Х.М.Назаров, И.У.Мирсаидов, В.М.Мирях,ёев ИНТИЦОЛИ УРАН ДАР СИСТЕМАИ «ОБ^ОИ-ЗА^БУРЙ-ХОК» ДАР ХУДУДИ ПАРТОБГОХ,И №1-2

Интиколи ypан дар системаи «обхои-захбурй-хок» дар худуди партовгохи №1-2 омухта шудааст. Таркиби уран вобаста аз масофа муайян карда шудааст. Инчунин усули дарёфти уран аз хок татбик шудааст.

N.Khakimov, H.M.Nazarov, I.U.Mirsaidov, V.M.Miryahyaev URANIUM MIGRATION IN THE SYSTEM «DRAIN WATERS-SOIL» WITHIN URANIUM TAILING TABOSHAR REPUBLIC OF TAJIKISTAN

Uranium migration in the system «Drain waters-soil» within uranium tailing dump №1-2 is studied. Uranium concentration depending on distance is defined. The form of uranium identification in soil determined.