Search academic texts

Information × Registration Number 0824U003087, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 10-09-2024 popup.evolution o Title Analysis of groundwater flow and transport processes and assessment of impacts of radioactive and chemical contamination of groundwater at uranium production legacy sites on environment and population. Author Bohdan Y. Zanoz, popup.head Dmytro O. Buhai popup.opponent Valery V. Yakovlev popup.opponent Oleksiy L. Shevchenko popup.review Ruslan B. Havryliuk popup.review Iryna L. Koliabina Description Дисертація присвячена експериментальним дослідженням та прогнозному моделюванню негативного впливу уранових спадкових об’єктів на гідрогеологічне середовище та населення. Дослідження виконані на прикладі уранового хвостосховища «Західне», яке є найбільш серйозним джерелом радіоактивного і хімічного забруднення підземних вод на майданчику Придніпровського хімічного заводу, м.Камянське. Для об’єкту дослідження виконано комплекс моніторингових і дослідно-фільтраційних робіт, які дозволили виконати гідрогеологічну схематизацію. На основі даних моніторингу та геохімічного моделювання було виконано аналіз геохімічних умов міграції забруднювачів (радіонукліди, токсичні метали) в підземних водах. В результаті моніторингових досліджень (у 2020-2021 рр.) було одержано актуальні дані про забруднення підземних вод в зоні впливу об’єктів ПХЗ радіонуклідами ряду урану-238 і токсичними металами, а також про геохімічні умови в підземних водах. Головними забруднювачами підземних вод є уран (238, 234), токсичні метали (марганець, нікель, свинець, миш’як, ртуть), макроіони (зокрема, сульфат). На основі водобалансних розрахунків було визначено, що забруднення водоносного горизонту в алювіальних відкладах, вірогідно, сформувалося в експлуатаційний період хвостосховища, в результаті чого сформувалося вторинне джерело радіоактивного забруднення в водоносному горизонті в алювіальних відкладах. За результатами геохімічного моделювання міграція забруднювачів із хвостосховища відбувається переважно в окислювальних умовах. Уран мігрує у валентній формі 6+ у вигляді карбонатних комплексів уранілу (UO22+), в т.ч. у вигляді негативно заряджених комплексів, що обумовлює його високу мобільність. Для інших радіонуклідів ряду урану-238 інтенсивної міграції не спостерігається. Для радіонуклідів ряду урану-238 були розраховані in situ значення Kd хвостового матеріалу (уран‑238 — 2,5–12 л/кг, радій‑226 — 200– 7500 л/кг, свинець-210 – 500-21000), що є ключовим параметром для прогнозування геоміграційних процесів. На основі узагальнення даних гідрогеологічного моніторингу, проведених дослідно-фільтраційних робіт і геохімічного моделювання для хвостосховища «Західне» було побудовано концептуальну модель негативних впливів цього екологічно-небезпечного об’єкту на довкілля і людину, яка враховує шляхи міграції забруднювачів в геологічному середовищі, захисні фактори (сорбцію, дисперсію, радіоактивний розпад і ін.), і можливі сценарії використання підземних і поверхневих вод місцевим населенням (питне постачання, зрошення городу і ін.). Ця концептуальна модель стала основою для подальшої побудови прогнозних математичних моделей негативних впливів хвостосховиша на довкілля і людину у поточних та прогнозних умовах. За результатами розробки комплексу дозових моделей для оцінки впливів від забруднених вод з використанням програми NORMALYSA, в поточних умовах використання підземних і поверхневих вод (р.Коноплянка, р.Дніпро) в зоні впливу об’єктів ПХЗ (за межами проммайданчику) не несе неприйнятних радіологічних впливів для населення. За результатами консервативних токсикологічних оцінок потенційно небезпечним є споживання питної води із свердловин внаслідок забруднення ураном та споживання риби з р.Коноплянка внаслідок її забруднення манганом. Із використанням даних гідрогеологічного моніторингу для хвостосховища «Західне» було побудовано і відкалібровано гео-фільтраційну (на основі Visual Modflow) та гео-міграційну (на основі Ecolego / NORMALYSA) моделі. Результати прогнозного моделювання показали, що ореол забруднених ураном (>100 Бк/л) підземних вод мігрує за межі промислового майданчику ПХЗ через 420 (±100) років, і досягне р. Коноплянка через 580 (±120) років. Результати моделювання свідчать про необхідність довгострокових обмежень на водокористування підземними водами нижче за потоком від хвостосховища в межах промислового майданчику ПХЗ, а в більш довгостроковій перспективі – і за його межами. Результати моделювання ряду варіантів ремедіаційних заходів показали, що сценарій вилучення хвостів із хвостосховища (і їх перезахоронення на інший пункт зберігання) не буде ефективним заходом з позицій захисту підземних вод внаслідок значного впливу на гідрогеологічне середовище вторинного осередку забруднення, який сформувався під хвостосховищем в алювіальному горизонті в період експлуатації. Згідно фільтраційних розрахунків, ремонт водопровідних мереж на проммайданчику ПХЗ з метою зменшення техногенної компоненти інфільтраційного живлення може призвести до помітного зменшення швидкостей фільтрації, і сприяє кращій захищеності підземних і поверхневих вод від радіоактивного забруднення. Зазначені результати можуть бути враховані при розробці планів ремедіації і ревіталізації промислового майданчика ПХЗ. Розроблені і апробовані методики аналізу геоміграційних процесів і моделювання можуть бути застосовані до аналогічних уранових об’єктів ядерного спадку. Registration Date 2024-09-09 popup.nrat_date 2024-09-09 Close