АНАЛІЗ ГІДРОГЕОЛОГІЧНИХ І ГЕОХІМІЧНИХ ФАКТОРІВ МІГРАЦІЇ РАДІОНУКЛІДІВ І ТОКСИЧНИХ МЕТАЛІВ ІЗ УРАНОВОГО ХВОСТОСХОВИЩА В ПІДЗЕМНІ ВОДИ
DOI:
https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2021.245705Ключові слова:
Придніпровський хімічний завод, гідрогеологічний моніторинг, радіоактивне забруднення, уран , марганець, геохімічне моделюванняАнотація
Досліджено гідрогеологічні та геохімічні механізми і фактори, які визначають поведінку урану-238/234 та токсичного металу - марганцю в підземних водах вод в зоні впливу уранового хвостосховища «Західне», розташованого на території колишнього ВО «Придніпровський хімічний завод» (м. Кам’янське). На основі дослідно-фільтраційних робіт і балансних методів оцінено, що шар води спрямований у хвостосховище у період експлуатації в 1947-54 рр. (2100-3400 мм/рік) значно перевищував величину витоків із хвостосховища у після-експлуатаційний період в 2000-2021 рр. (20-60 мм/рік). За даними геохімічного моделювання міграція забруднювачів із хвостосховища відбувається в переважно окислювальних умовах, причому уран мігрує у валентній формі 6+ в карбонатних комплексах, а марганець - у формі катіону 2+. На основі визначень in-situ розраховано Kd хвостового матеріалу для радіонуклідів (U-238 – 2,5-12 л/кг, Ra-226 – 200-7500 л/кг). На даний момент спостерігається стабілізація ореолу забруднення урану у підземних водах, що може бути обумовлено зменшенням витоків забруднених порових розчинів із хвостосховища і наявним геохімічним бар’єром вздовж стрічки току підземних вод (внаслідок зменшення рН і зниження мінералізації розчинів в водоносному горизонті).
Посилання
Bugai, D. О., Zanoz, B. Yu., Lavrova, T.V., Korychensky, K. O., Kubko, Yu. I., Avila R., Rets, Yu. M. (2021). Development of the groundwater monitoring system in the zone of influence of uranium production legacy facilities of the Prydniprovsky Chemical Plant. Geologičnij žurnal, 4 (377) (In Ukrainian). https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2021.4.240111
Zanoz B. Y., Bugai D. О., 2020. Experience in applying QGIS — Midvatten for the creation of GIS hydrogeological information of the former Pridneprovskiy Chemical Plant (Kamyanske). Modern information technologies for environmental safety management, nature management, emergency measures: materials of the 19th scientific-practical conference (Kyiv, October 6–7, 2020). Kyiv: Institute of Telecommunications and Global Information Space of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2020, Pp. 92–94. (In Ukrainian).
Final report for the project “ENSURE-II (Academic Project)” according to contract between Swedish Radiation Safety Authority (SSM) and Ukrainian Ministry of Energy and Coal Industry: Geochemical characterization, modeling and risk assessment of groundwater and surface water contamination problems by radionuclide and toxic substances at the Pridneprovsky Chemical Plant Site. (Skalskyy О. S. — task leader, Тkachenko E. Y. — principal investigator). Kyiv: Institute of Geological Science of NAS of Ukraine, 2014. 143 p. (In Ukrainian).
Kuzovov Y. I., 1997. Pridnieprovsky Chemical Plant (historical sketch). Dnipropetrovsk: Poligraphist, 160 p. (Іn Russian).
Lavrova T. V., 2021. Methodical principles of environmental monitoring at uranium production legacy sites. The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of geographical sciences. Kyiv: Ukrainian Hydrometeorological Institute204 p. (In Ukrainian).
Protsak V.P., Kashparov V.О., Kirichenko V.K., Кalyabina І. L., Маrinich О. V., Маloshtan І. М., Levtchuk S. E., Prokopchuk N. М., 2013. Evaluation of the parameters of migration of the uranium series radionuclides in the tailings of the Pridneprovskiy Chemical Plant. Ядерна фізика та атомна енергетика. Vol. 14 (1), Pp. 55–63. (In Ukrainian).
Tkachenko E. Yu., Skalskyy О. S., Bugai D. О., Lavrova Т. V., Protsak V. P., Kubko Y. І., Avila R., Zanoz B. Y., 2020. Monitoring of technogenic contamination of groundwater and surface water in the zone of influence of uranium tailings of the Pridneprovsky Chemical Plant (Kamyanske). Geological Journal (Ukraine). Vol. 3 (372). Pp. 17–35. https://doi.org/10.30836/ igs.1025-6814.2020.3.206341 (In Ukrainian).
Cvetkova N. N., 2008. Dubina А. А. The level of manganese content in the soils of the urban systems of industrial cities of the steppe Dnieper region. Bulletin of Dnepropetrovsk University. Biology. Ecology,. Vol. 16 (1). Pp. 204–209. (In Russian).
Bugai D. O., Laptev G. V., Skalskyy O. S., Lavrova T. V., Avila R., 2015. Analysis of spatial distribution and inventory of radioactivity within the uranium mill tailings impoundment. Ядерна фізика та атомна енергетика. Vol. 16 (3). Pp. 254– 261. https://doi.org/10.15407/jnpae2015.03.254 (In English).
Bouwer H., Rice R. C., 1976. A slug test method for determining hydraulic conductivity of unconfined aquifers with completely or partially penetrating wells. Water Res.s Res. Vol. 12 (3). Pp. 423–428 (In English).
IAEA. Handbook of Parameter Values for the Prediction of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater, IAEA, 2010. Technical report series 472, Vienna: International Atomic Energy Agency (In English).
Kumar A., Rout S., Ghosh M., Singhal R. K., Ravi P. M., 2013. Thermodynamic parameters of U (VI) sorption onto soils in aquatic systems. SpringerPlus, Vol. 2, Pp. 530. https://doi. org/10.1186/2193-1801-2-530 (In English).
Lavrova T., Voitsekhovych O., 2013. Radioecological assessment and remediation planning at the former uranium milling facilities at the Pridnieprovsky Chemical Plant in Ukraine. J. Env. Radioactivity. Vol. 115, Pp.118–123. https://doi.org/10.1016/j. jenvrad.2012.06.01 (In English).
Skalskji O., Bugai D., Voitsekhovych O., Ryazantsev V., Avila R., 2011. Groundwater monitoring data and screening radionuclide transport modeling analyses for the uranium mill tailings at the Pridneprovsky Chemical Plant Site (Dneprodzerzhinsk, Ukraine). In: Merkel B., Schipek M. (Eds.), The New Uranium Mining Boom. Challenge and lessons learned, Verlag, Berlin, Heidelberg: Springer. Pp. 219–228. https://doi. org/10.1007/978-3-642-22122-4 (In English).
