ВПЛИВ УРАНОВИХ ХВОСТОСХОВИЩ НА ГІДРОГЕОЛОГІЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ТА ОБГРУНТУВАННЯ СТРАТЕГІЇ ЇХ РЕМЕДІАЦІЇ (КОРОТКИЙ ОГЛЯД)
DOI:
https://doi.org/10.30836/igs.2522-9753.2023.287362Ключові слова:
об’єкти ядерного спадку, уранові хвостосховища, радіаційна безпека, вплив на навколишнє середовище, вплив на населення, геоміграційні процесиАнотація
Представлено огляд присвячений характеристикам, потенційним шляхам впливу та поводженню з окремою категорією об’єктів ядерного спадку – урановими хвостосховищами. Це радіаційно- і екологічно- небезпечні об’єкти, які характеризуються великим об’ємом відходів (так званих «уранових хвостів») з низькою радіоактивністю, спеціфічними фізичними і хімічними характеристиками похованих матеріалів, відносно слабкими інженерними бар’єрами. У хвостосховищах можуть зберігатися сотні тисяч м3 відходів. Ці об’єкти є джерелами забруднення підземних та поверхневих вод радіонуклідами ряду урану-238 (уран-238/234, радій-226, полоній-210, свинець-210), хімічних макро-елементів (хлориди, сульфати, тощо) токсичних металів (манган, свинець, тощо), та несуть потенційні ризики для населення і оточуючого середовища через споживання води із забруднених водоносних горизонтів і водойм. Місце розташування, конструктивні особливості об’єктів, тип та технологія переробки руди, характеристики похованих відходів є унікальними для кожного об’єкту. Ці фактори визначають фактори міграції забруднювачів в оточуючому середовищі, шляхи впливів та потенційні ризики для оточуючого середовища та населення. Для проведення оцінок радіологічних впливів від зазначених обєктів може бути використана методологія МАГАТЕ ISAM в регуляторному контексті «існуючих ситуацій опромінення» згідно визначення публікації МКРЗ №103. З огляду на рекомендації МКРЗ, МАГАТЕ і попередній досвід, в Україні для обгрунтування втручання і оптимізації ремедіаційних заходів може бути використаний референтний рівень дози опромінення населення 1 мЗв/рік.
Посилання
Tkachenko E., Skalskyy A., Bugai D., Lavrova T., Protsak V., Kubko Yu., Avila R., Zanoz B., 2020. Monitoring of technogenic contamination of groundwater and surface water in the zone of influence of uranium tailings of the Pridneprovsky Chemical Plant (Kamyanske). Geologičnij žurnal. № 3 (372). Pp.17–35. (In Ukrainian). https://doi.org/10.30836/ igs.1025-6814.2020.3.206341.
Bister S., Birkhan J., Lüllau T., Bunka M., Solle A., Stieghorst C., Riebe B., Michel R., Walther C., 2015. Impact of former uranium mining activities on the floodplains of the Mulde River, Saxony, Germany. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 144. Pp. 1–31. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.02.024.
Bugai D., Gebauer J., Scior C., Sizov A., Burness S., Retz Y., Molitor N., 2019. Safety ranking of Chernobyl radioactive legacy sites situated in populated areas for prioritization of remedial measures. Nuclear Physic and Atomic Energy. Vol. 20 (1). Pp. 34–43. https://doi.org/10.15407/jnpae2019.01.034.
Byrne P., Fuller C., Naftz D., Runkel R., Lehto N., Dam W., 2021. Transport and speciation of uranium in groundwater-surface water systems impacted by legacy milling operations. Science of The Total Environment. Vol. 761. 143314. https:// doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143314.
Carvalho F., Madruga M., Reis M., Alves J., Oliveira J., Gouveia J., Silva L., 2007. Radioactivity in the environment around past radium and uranium mining sites of Portugal. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 96. Pp. 39–46. https://doi. org/10.1016/j.jenvrad.2007.01.016.
Carvalho F., 2011. Environmental Radioactive Impact Associated to Uranium Production. American Journal of Environmental Sciences. Vol. 7 (6). Pp. 547–53. https://doi. org/10.3844/ajessp.2011.547.553.
Campbell K. M., Gallegos T. J., Landa E. R., 2015. Biogeochemical aspects of uranium mineralization, mining, milling, and remediation. Applied Geochemistry. Vol. 57. Pp. 206–235. https://doi.org/10.1016/j. apgeochem.2014.07.022.
De Carvalho Filho C. A., Moreira R. M., Branco, O. E. A., Dutra P., Dos Santos E., Moura I. F. S., Fleming P., Palmieri H. E. L., 2017. Combined hydrochemical, isotopic, and multivariate statistics techniques to assess the effects of discharges from a uranium mine on water quality in neighboring streams. Environmental Earth Sciences. Vol. 76. 830. https://doi.org/10.1007/ s12665-017-7165-9.
Dam W., Campbell S., Johnson R., Looney B., Denham M., Eddy-Dilek C., Babits S., 2015. Refining the site conceptual model at a former uranium mill site in Riverton, Wyoming, USA. Environmental Earth Sciences. Vol. 74. Pp. 7255–7265. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4706-y.
Dam W., Gil A., Johnson R., Campbell S., Bargar J., Picel M., 2017. Long-Term Stewardship at a Former Uranium Mill Tailings Site in Riverton, Wyoming WM2017–17090. United States. Conference: Waste Management Conference, Phoenix, AZ (United States). https://www.osti.gov/servlets/purl/1345366.
Fernandes H., Veiga L., Franklin M., Prado V., Taddei J. F., 1995. Environmental impact assessment of uranium mining and milling facilities: A study case at the Pocos de Caldas uranium mining and milling site, Brazil. Journal of Geochemical Exploratio. Vol. 52. Pp. 161–173. https://doi. org/10.1016/0375-6742(94)00043-B.
Fernandes H., Franklin M., Veiga L., 1998. Acid rock drainage and radiological environmental impacts. A study case of the Uranium mining and milling facilities at Pocos de Caldas. Waste Management. Vol. 18. Pp. 169–181. https://doi.org/10.1016/ S0956-053X(98)00019-1.
Huang X., Deng H., Zheng C., Cao G., 2016. Hydrogeochemical signatures and evolution of groundwater impacted by the Bayan Obo tailing pond in northwest China. Science of the Total Environment. Vol. 543. Pp. 357–372. https://doi. org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.150.
IAEA, 1992. Current Practices for the Management and Confine-ment of Uranium Mill Tailing. Technical Reports Series No. 335, Vienna: International Atomic Energy Agency. 156 p.
IAEA, 2001. Generic Models for Use in Assessing the Impact of Discharges of Radioactive Substances to the Environment. Safety Reports Series No. 19, Vienna: International Atomic Energy Agency. 229 p.
IAEA, 2004.Safety Assessment Methodologies for Near Surface Disposal Facilities. Results of a Coordinated Research Project. Vol. 1. Review and Enhancement of Safety Assessment Approaches and Tools. Non-serial Publications, Vienna: International Atomic Energy Agency. 413 p.
IAEA, 2004 a. The Long Term Stabilization of Uranium Mill Tailings, IAEA-TECDOC 1403, Vienna: International Atomic Energy Agency. 309 p.
IAEA 2005. Derivation of Activity Concentration Values for Exclusion, Exemption and Clearance. Safety Reports Series No. 44, Vienna: International Atomic Energy Agency. 141 p.
IAEA, 2010. Handbook of Parameter Values for the Prediction of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater, IAEA Technical Reports Series No. 472, Vienna: International Atomic Energy Agency. 208p.
IAEA, 2014. Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards. IAEA Safety Standards Series No. GSR Part 3, Vienna: International Atomic Energy Agency. 471 p.
IAEA, 2022. Remediation Strategy and Process for Areas Affected by Past Activities or Event. IAEA Safety Standards Series No. GSG 15, Vienna: International Atomic Energy Agency. 226 p.
ICRP, 2007. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Ann. ICRP 37. Exeter: Polestar Wheatons Ltd. 339 p.
ICRP, 2009. Application of the Commission’s Recommendations to the Protection of People Living in Long-term Contaminated Areas After a Nuclear Accident or a Radiation Emergency. ICRP Publication 111. Ann. ICRP 39 (3). Exeter: Polestar Wheatons Ltd. 74 p.
Landa E. R., 2004. Uranium mill tailings: nuclear waste and natural laboratory for geochemical and radioecological investigations. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 77. Pp. 1–27. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2004.01.030.
Lavrova T., Voitsekhovych O., 2013. Radioecological assessment and remediation planning at the former uranium milling facilities at the Pridnieprovsky Chemical Plant in Ukraine. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 115. Pp. 118–123. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvrad.2012.06.011.
Martin A., Landesman C., Lépinay A., Roux C., Champion J., Chardon P., Montavon G., 2019. Flow period influence on uranium and trace elements release in water from the waste rock pile of the former La Commanderie uranium mine (France). Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 208–209. 106010. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106010.
Mehra R., Kaur S., Chand S., Charan C., Mehta M., 2021. Dosimetric assessment of primordial radionuclides in soil and groundwater of Sikar district, Rajasthan. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. Vol. 330. Pp. 1605– 1620. https://doi.org/10.1007/s10967-021-07998-0.
Molitor N., Drace Z., Bugai D., Sizov A., Haneke K., Thierfeldt S., Nitzsche O., Shapiro Y., 2017. Challenges and progress in improving safety and managing radioactive wastes at Chernobyl NPP in the Chernobyl exclusion zone. Problems of nuclear power plants’ safety and of Chornobyl. Vol. 29. Pp. 35–49.
Ma W., Gao B., Guo Y., Sun Z., Zhang Y., Chen G., Zhu X., Zhang C., 2020. Occurrence and Distribution of Uranium in a Hydrological Cycle around a Uranium Mill Tailings Pond, Southern China. International Journal of Environmental Research and Public Health. Vol. 17(3), P. 773. https://doi. org/10.3390/ijerph17030773.
NEA, 2014. Managing Environmental and Health Impacts of Uranium Mining, OECD Publishing, Paris. 139 p.
NEA, 2020. Challenges in Nuclear and Radiological Legacy Site Management: Towards a Common Regulatory Framework, Radiological Protection, OECD Publishing, Paris. 159 p. https:// doi.org/10.1787/ccb40709 en.
Romanchuk, A. Y., Vlasova, I. E., & Kalmykov, S. N., 2020. Speciation of Uranium and Plutonium From Nuclear Legacy Sites to the Environment: A Mini Review. Frontiers in chemistry. Vol. 8. 630. https://doi.org/10.3389/fchem.2020.00630.
Ruedig E., Johnson T. E., 2015. An evaluation of health risk to the public as a consequence of in situ uranium mining in Wyoming, USA. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 150. Pp. 170–178. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.08.004.
Robertson J., Hendry M., Kotzer T., Hughes K., 2019. Geochemistry of uranium mill tailings in the Athabasca Basin, Saskatchewan, Canada: A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology. Vol. 49 (14). Pp. 1237– 1293. https://doi.org/10.1080/10643389.2019.1571352.
Robinson P., 2004. Uranium Mill Tailings Remediation Performed by the US DOE: An Overview. Southwest Research and Information Center, Albuquerque, NM 87106 USA.
Salbu B., Burkitbaev M., Strømman G., Shishkov I., Kayukov P., Uralbekov B., Rosseland B., 2013. Environmental impact assessment of radionuclides and trace elements at the Kurday U mining site, Kazakhstan. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 123. Pp. 14–27, https://doi.org/10.1016/j. jenvrad.2012.05.001.
H.; Pohjolainen E.; Vesterbacka D.; Kaksonen K.; Virkanen J.; Solatie D.; Lehto J.; Read D., 2016. Release of radionuclides from waste rock and tailings at a former pilot uranium mine in eastern Finland. Boreal Environment Research. Vol. 21. Pp. 471–480.
Tomno R., Kitulu L., Nzeve J., Waswa F., Mailu S., Shitanda D., 2020. Heavy Metal Concentrations in Vegetables Cultivated and Sold in Machakos Municipality, Kenya. Journal of Applied Sciences and Environmental Management. Vol. 24 (12), Pp. 2027–2034. https://dx.doi.org/10.4314/jasem.v24i12.3.
TECDOC 1375. Determining the Suitability of Materials for Disposal at Sea Under the London Convention 1972: A Radiological Assessment Procedure. Vienna: International Atomic Energy Agency. 67 p.
Tkachenko Y., 2020. The Prydniprovsky Chemical Plant — Ukraine’s uranium heritage. Survey report on the activity history and the modern state of the former production association «Prydniprovsky Chemical Plant». Bellona Foundation. Oslo. 121 p.
US EPA, 1989. Risk Assessment Guidance for Superfund. Vol. I. Human Health Evaluation Manual (Part A). Washington, D.C.: U. S. Environmental Protection Agency. 291 p.
Vandenhove H., Sweeck L., Mallants D., Vanmarcke H., Aitkulov A., Sadyrov O., Savosin M., Tolongutov B., Mirzachev M., Clerc J., Quarch H., Aitaliev A., 2006. Assessment of radiation exposure in the uranium mining and milling area of Mailuu Suu, Kyrgyzstan. Journal of Environmental Radioactivity. Vol. 88 (2). Pp. 118–139. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2006.01.008.
Wismut, 2015. Landscapes designed and preserved, Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi). Public Relations 11019 Berlin www.bmwi.de.
