Загрязнение подземных вод при ПВ

Подземное выщелачивание связано с введением в продуктивный водоносный горизонт химических реагентов и поэтому непременно сопровождается загрязнением подземных вод в районе действия технологических скважин.

При использовании серной кислоты в раствор в той или иной степени переходят почти все имеющиеся в породах элементы в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации для питьевого водоснабжения. Общая минерализация подземных вод возрастает до 15 – 25 г/л.

При работе участков ПВ в сбалансированном режиме большого загрязнения обычно не бывает, граница ореола загрязнения достигает расстояния 50 – 100 м от крайних скважин.

Концентрация всех загрязняющих компонентов в процессе сернокислотного подземного выщелачивания быстро уменьшается с удалением от крайних технологических скважин. Наблюдается образование определенной геохимической зональности:

U®Fe³⁺®Al³⁺®Fe²⁺®Ca²⁺®NO₃^-®SO₄^2-.

Содержание урана, железа, алюминия в законтурных растворах определяется в основном величиной рН. Ориентировочно могут быть названы следующие значения рН, при которых резко снижается концентрация макрокомпонентов и урана: U (pH»2 - 2.5), Fe³⁺ (pH»3), Al³⁺ (pH»4 - 5), Fe²⁺ (pH»6). Однако в карбонатных породах уран может мигрировать в нейтральной среде (рН=7) в виде карбонатных комплексов уранила.

Содержание кальция в растворах эксплуатационных блоков при сернокислотном выщелачивании достигает 0,5 – 0,6 г/л и определяется растворимостью гипса. По мере удаления от действующего участка содержание кальция быстро уменьшается до фоновых значений.

Катионы щелочных металлов (Na⁺, K⁺, Mg²⁺ и др.) в нейтральной среде подземных вод довольно активно поглощаются породами, в особенности глинистой фракцией.

Большой миграционной способностью обладают анионы NO₃^- и SO₄^2-. Сульфат-ион часто образует малорастворимые соли некоторых металлов и гипс, в результате чего его количество постепенно уменьшается. Анион NO₃^- не образует нерастворимых соединений, но концентрация его снижается по мере удаления от выщелачиваемого участка в результате разбавления.

Концентрация сопутствующих радиоактивных элементов при сернокислотном выщелачивании урана невелика. Так, например, радий переходит в раствор в количестве не более 2 % от его общего содержания в рудах. Он мигрирует на небольшие расстояния (несколько десятков метров), так как присутствие в воде иона SO₄^2- приводит к образованию слаборастворимого гипса, а также практически нерастворимых сульфатов бария, свинца, стронция, что вызывает соосаждение радиоактивных элементов.

Снижение концентрации загрязняющих компонентов в недрах происходит под действием химического взаимодействия с минералами пород, нейтрализации среды, ионообменных процессов, сорбции, диффузии.

При использовании бикарбонатного реагента, оказывающего селективное воздействие на урановые руды, количество поступающих в подземные воды компонентов загрязнения резко сокращается. В растворе (кроме соединений урана) появляется повышенное количество карбонатных и бикарбонатных ионов, Ca²⁺, Mg²⁺, NH⁺, K⁺, Na⁺. Реакция среды слабощелочная. Несмотря на ограниченный комплекс вредных примесей, состав загрязнений при бикарбонатном выщелачивании нельзя признать экологически менее вредным, поскольку в этом случае в раствор переходят соединения радия, а нередко и селена, имеющих большую миграционную способность в щелочной среде. Карбонатные комплексы урана устойчивы в нейтральной и щелочной среде и также способны мигрировать.

Дата добавления: 2015-08-31