Захист підземних вод від забруднення сполуками урану за допомогою проникних реакційних бар’єрів

Abstract

Охарактеризовано стан пiдземних вод в одному з найбiльш небезпечних з екологiчної точки зору мiсць у центрi уранової промисловостi України — м. Жовтi Води, бiля найбiльшого хвостосховища вiдходiв переробки уранових руд. Для вивчення особливостей очищення пiдземних вод вiд уранового забруднення запропоновано просту конструкцiю експериментального проникного реакцiйного бар’єра (ПРБ), що включає ряд свердловин, якi заповненi рiзним за природою реакцiйним матерiалом: неорганiчним (порошок нульвалентного залiза), органiчним (кiсткове борошно та сульфатредукувальнi бактерiї) та комбiнованим завантаженням. Роботи по встановленню експериментального ПРБ були проведенi восени 2011 р. Дворiчний монiторинг стану пiдземних вод у мiсцi встановлення дослiдного бар’єра з активним сорбцiйно-вiдновлювальним завантаженням неорганiчної та органiчної природи свiдчить про зменшення концентрацiї урану практично вдвiчi: з 0,38 до 0,15–0,07 мг/дм³.

Охарактеризовано состояние подземных вод в одном из наиболее опасных с экологической точки зрения районе в центре урановой промышленности Украины — г. Желтые Воды, рядом с самым большим хвостохранилищем отходов переработки урановых руд. Для изучения особенностей очистки подземных вод от уранового загрязнения предложена простая конструкция экспериментального проницаемого реакционного барьера (ПРБ), включающего ряд скважин, заполненных разным по происхождению реакционным материалом: неорганическим (порошок нульвалентного железа), органическим (костная мука и сульфатвосстанавливающие бактерии) и комбинированной загрузкой. Работы по установке экспериментального ПРБ были проведены осенью 2011 г. Двухлетний мониторинг состояния подземных вод в месте установки опытного барьера с активной сорбционно-восстанавливающей загрузкой неорганического и органического происхождения свидетельствует о практически двукратном уменьшении концентрации урана: с 0,38 до 0,15–0,07 мг/дм³.

Hydrogeologic and geochemical conditions in a vicinity of the large uranium mine tailings storage facility (TSF) in the Zhovti Vody town are characterized to provide the data to locate, design, and install a permeable reactive barrier to treat groundwater contaminated by leachate infiltrating from the TSF. The effectiveness of three different permeable reactive materials are investigated: zero-valent iron, phosphate material, and sulphate-reducing bacteria. In the pilot permeable reactive barrier (PRB) installation, separate rows of cylinders were filled with each of the three permeable reactive materials, and the sampling was conducted within and around the rows of reactive cylinders. The PRB was installed in October–November 2011. Key sampling parameters included field parameters, inorganic analytes, and contaminants of concern (radionuclides and heavy metals). Groundwater levels were measured throughout the study. The results of studies demonstrate the effectiveness of zero-valent iron for remediating uranium-contaminated groundwater, when utilized in a PRB.