содержание
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ПЛОЩАДКАХ ГДО
Сергеев В.И., Шимко Т.Г., Свиточ Н.А., Кулешова М.Л., Данченко Н.Н., Степанова Н.Ю.
Проведение газодинамических опытов (ГДО) с обедненным ураном (ОУ) сопровождается выбросом и рассеянием частиц урана. В процессе трансформации под влиянием коррозии и выветривания уран переходит в окисленные формы, которые являются в окружающей среде важным источником подвижного урана. Задачей настоящих исследований было оценить влияние четырех спецплощадок, на которых проводятся ГДО, на водные ресурсы района, и разработать необходимые защитные мероприятия.
Суммарная активность изотопов урана на поверхности и по профилю грунтов до глубины 0,7 - 1,0 м составила в среднем величины от 65-130 кБк/кг (на поверхности) до 20-60 кБк/кг на максимальной исследованной глубине при минимально значимой величине активности 10 кБк/кг.
Оценка природной защищенности подземных и поверхностных вод района опирается на изучение дисперсных грунтов зоны аэрации как геохимических барьеров в отношении присутствующих на поверхности земли загрязнителей по методике разработанной в ЛОГС.
Район исследований находится в зоне развития четвертичных ледниковых отложений. Изучение литературных и фондовых материалов по геологии, а также дополнительное бурение, позволили установить основные закономерности, как строения всей территории, так и строения и состава зоны аэрации площадок. Основными типами дисперсных грунтов, присутствующих в зоне аэрации площадок 1, 2 и 4 являются моренные суглинки и флювиогляциальные пески различной мощности. С поверхности на этих площадках развиты надморенные пески, подстилаемые моренными суглинками днепровского оледенения и ниже - подморенными песками. Ниже развиты отложения темно-серой плотной глины юрского возраста, залегающей на глубинах 14-17 м. Площадка 3 отличается от остальных низким гипсометрическим положением. Зона аэрации здесь сложена невыдержанными по мощности и простиранию аллювиально-болотными отложениями: в понижениях рельефа - торф, илы и суглинки; а основной фациально-литологической разностью, являются древнеаллювиальные пески, развитые на юрских глинах.
Подземные воды представлены двумя водоносными комплексами, верхний из которых состоит из двух водоносных горизонтов, приуроченных к подморенным и надморенным пескам. Второй водоносный комплекс, имеющий региональное распространение, приурочен к трещиноватым известнякам пермско-карбонового возраста.
Основные литологические типы дисперсных грунтов, которые могут служить геохимическими барьерами для подвижного урана - моренный суглинок и флювиогляциальные пески (площадки 1, 2, 4), а также аллювиально-болотный суглинок с площадки 3. На образцах этих грунтов, отобранных на фоновых участках, не подвергавшихся воздействию ГДО, проведены лабораторные исследования поглощающих свойств в отношении урана. При этом использовался модельный раствор соли нитрата уранила. На основании полученных выходных кривых рассчитаны миграционные параметры процесса массопереноса урана в грунтах: поглощающая способность, эффективная пористость и коэффициент дисперсии. Эти параметры могут использоваться при прогнозе миграции урана в грунтах во времени. Условный прогноз при предположении, что на поверхности площадок находится раствор нитрата уранила с концентрацией урана 50 мг/л, показал, что на всех площадках второй водоносный горизонт четвертичного комплекса защищен от загрязнения ураном в течение более 500 лет. При этом первый водоносный горизонт достаточно уязвим для загрязнения ураном и его производными на всех исследованных площадках. Подземные воды пермско-карбонового водоносного горизонта следует считать защищенными от влияния ГДО.
Помимо изучения поглощающих свойств грунтов, группой гидрогеологов ЛОГС под руководством И.К. Невечери было проведено моделирование гидродинамических условий района с целью оценить направления и величины поверхностного и подземного стока с площадок. Оно носило предварительный характер в связи с недостаточностью данных, однако позволило сделать выводы о том, что в существующих условиях большую роль в перемещении загрязненных вод будет играть поверхностный сток, так как первично попадающий на поверхность загрязнитель - дисперсные частицы металлического урана. Для получения данных о поверхностном и подземном переносе урана необходима постановка специальных детальных наблюдений за водными потоками.
Выполненные исследования позволили оценить природную защищенность подземных и поверхностных вод в районе расположения площадок ГДО с обедненным ураном и предложить рекомендации для обеспечения безопасности водных ресурсов района. Рекомендовано вывести из использования площадки 1 и 3 в связи с неблагоприятными геологическими условиями, а для площадок 2 и 4 предложено техническое решение по созданию защитного горизонтального поглощающего экрана, соединенного с дамбами обвалования площадок с использованием глины с известными поглощающими свойствами по урану.
|
