ИСТИНА

Фосфатный биогеохимический барьер для in situ иммобилизации урана в водоносном горизонте Г. Артемьев, Н. Попова, А.Сафонов Миграция уранил-иона в окисленной обстановке приповерхностных подземных вод типичная проблема многих радиохимических, рудодобывающих и рудоперерабатывающих предприятий, имеющих на своей территории шламохранилища. Миграция урана, как правило, происходит на высоком солевом фоне, обусловленном составом шлама: в первую очередь нитратными и сульфатными анионами и катионами кальция. Одним из способов предотвращения распространения уранового загрязнения являются геохимические или инженерные барьеры. Для иммобилизации урана необходимо создать условия его восстановления до малорастворимой формы уранинита и дальнейшей минерализации, например в виде фосфатных фаз. Важным фактором, способствующим быстрому восстановлению урана, является снижение редокс-потенциала системы и удаление нитрат-ионов, которое можно достичь за счет активации микрофлоры. Стоит добавить, что сам фосфат является одним из необходимых элементов для развития микрофлоры. Данная работа проводилась применительно к верхнему водоносному горизонту вблизи шламохранилищ ОАО «ЧМЗ», занимающегося переработкой и обогащением урана. Одной из проблем данного водоносного горизонта, помимо высокой концентрации нитрат-ионов (до 15 г/л) является высокая скорость движения пластовых вод. В лабораторных условиях были подобраны составы инжекционных растворов, содержащие источники органического вещества для стимулирования развития микробиоты и фосфаты для осаждения урана. При разработке инжекционного состава особое внимание уделялось оценке формирования кальцитовых отложений в пластовых условиях для частичного снижения фильтрационных параметров горизонта и снижения скорости движения пластовых вод. Этого необходимо достичь для обеспечения возможности длительного осаждения урана и удаления нитрата. Был подобран состав оптимального раствора и в серии модельных экспериментов получены минеральные фазы содержащей низшую гидратированную форму уран-содержащего фосфатного минерала мета-отенита. Полевые испытания формирования ин ситу минерального фосфатного барьера проведены в пластовых условиях в объеме 100м 3 . В результате первого этапа полевых работ отмечено значительное снижение концентраций нитрат-иона, формирование восстановительных условий и снижение концентраций растворенного урана. Phosphate biogeochemical barrier for uranium in situ immobilization in an aquifer nearby sludge repository Uranium migration in the oxidizing environment of near-surface groundwater is a typical problem of many radiochemical, ore mining, and ore processing enterprises that have sludge storage facilities on their territory. Uranium migration, as a rule, occurs against a high salt background due to the composition of the sludge: primarily, nitrate and sulfate anions and calcium cations. One of the ways to prevent uranium pollution is geochemical or engineering barriers. For uranium immobilization, it is necessary to create conditions for its reduction to a slightly soluble form of uraninite and further mineralization, for example, in the phosphate form. An important factor contributing to the rapid reduction of uranium is in the redox potential decreasing and the removal of nitrate ions, which can be achieved through the activation of microflora. It should be added that phosphate itself is one of the essential elements for the development of microflora. This work was carried out to the upper aquifer (7-12 m) near the sludge storage facilities of ChMZ, which is engaged in uranium processing and enrichment. One of the problems of this aquifer, in addition to the high concentration of nitrate ions (up to 15 g / l), is the high velocity of formation waters. In laboratory conditions, the compositions of injection solutions were selected containing sources of organic matter to stimulate the microbiota development and phosphates for uranium mineralization. When developing the injection composition, special attention was paid to assessing the formation of calcite deposits in aquifer conditions to partially reduce the filtration parameters of the horizon and reduce the rate of movement of formation waters. This must be achieved to ensure the possibility of long-term deposition of uranium and removal of nitrate. The composition of the optimal solution was selected and in a series of model experiments, the mineral phases containing the lowest hydrated form of the uranium-containing phosphate mineral meta-otenite were obtained. In situ mineral phosphate barrier formation field tests were carried out in water horizon conditions in a volume of 100m3 by injection of an organic and phosphates mixture. As a result, at the first stage of fieldwork, a significant decreasing nitrate ion concentration, and reducing conditions formation coupled with the dissolved uranium concentration decreasing were noted.