ИСТИНА

Предприятия по добычи и переработке урана приводят к значительному загрязнению поверхностных и подземных вод ураном, анионами минеральных кислот (нитраты, сульфаты), аммонием и тяжёлыми металлами. Загрязнение подземных приводит к неконтролируемой миграции полютантов и может привести к их попаданию в водозаборы и открытую гидросеть. Важным условием миграции урана и ряда тяжелых металлов в растворимой форме является окислительная обстановка, поддерживаемая высокими концентрациями нитрат-ионов. Одним из способов иммобилизации загрязнителей в пределах установленной зоны является ин ситу биоремедиация, осуществляемая путем стимулирования автохтонного микробного сообщества растворимыми органическими донорами электронов. В результате этого развитие микробных процессов в водоносных горизонтах может привести к удалению соединений азота в форме молекулярного азота и иммобилизации урана за счёт осаждения в биогенных минеральных осадках, содержащих, железо, кальций, магний, восстановленную серу, составляющих основу биогеохимического барьера. Целью работы являлось изучение условий формирования биогеохимических барьеров для иммобилизации урана в верхних водоносных горизонтах с нитратным и аммонийным загрязнением в районе хвостохранилища Чепецкого Механического Завода (ЧМЗ) г Глазов. Хвостохранилища АО «ЧМЗ» созданы более 50-ти лет назад, и на сегодняшний день частично утратили свои гидроизолирующие свойства. При анализе проб воды верхнего водоносного горизонта обнаружены нитрат-ионы до 10 г/л, аммоний до 500мг/л, сульфат-ионы до 500мг/л и уран до 5мг/л. В отобранных пробах было обнаружено метаболически разнообразное микробное сообщество, способное участвовать в формировании биогеохимического барьера, восстанавливать нитрат- и сульфат-ионы и железо. Для стимулирования микроорганизмов были подобраны органические субстраты. Наиболее эффективным при различных содержаниях нитрата оказалась смесь сахара, мелассы, молочной сыворотки и ацетата. Добавление органических субстратов привело к снижению значений eH до -200 мВ, полному удалению нитрат-ионов, восстановлению сульфатов до сульфидов, образованию гидрокарбонатов. Анализ состава биогенных осадков методами сканирующей электронной микроскопии (SEM EDX) позволил предположить возможность осаждения сульфидных минеральных фаз, в составе которых присутствовали P, S, Ca, Fe, Методом порошковой дифракции (XRD) в эксперименте с исходно низким содержанием сульфата установлено наличие минеральных фаз урана в виде мета-отенита, а после образования гидрокарбонатов, при окислении органического вещества была идентифицирована фаза биогенного кальцита. Проведение полевых испытаний создания биогеохимического барьера in situ на территории ОАО «ЧМЗ» за первые 3 месяца позволило создать восстановительный барьер, значение еН перешло в восстановительную область на 5-7 сутки эксперимента и на сегодняшний день достигло значения порядка -200 мВ и существенно снизить концентрацию нитрата, в некоторых пробах в 20 раз. Анализ биогенных осадков в пластовой воде позволил обнаружить фазы с высоким содержанием железа, кальция и фосфора, являющихся важной частью биогеохимического барьера для урана.