Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское"
Целью работы было проведение оценки содержания тяжелых металлов и сопутствующих элементов на поверхности хранилища урановой руды «База С» и хвостохранилища «Сухачевское». С использованием атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой IRIS Intrepid II определено содержание тяжелых м...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехнічна механіка |
|---|---|
| Дата: | 2016 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2016
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138333 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" / А.М. Валяев, В.Ю. Коровин // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 130. — С. 214-224. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138333 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Валяев, А.М. Коровин, В.Ю. 2018-06-18T15:31:14Z 2018-06-18T15:31:14Z 2016 Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" / А.М. Валяев, В.Ю. Коровин // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 130. — С. 214-224. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138333 504.064: 546.791: 502.55 Целью работы было проведение оценки содержания тяжелых металлов и сопутствующих элементов на поверхности хранилища урановой руды «База С» и хвостохранилища «Сухачевское». С использованием атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой IRIS Intrepid II определено содержание тяжелых металлов As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V и сопутствующих элементов. Установлена корреляция между удельной активностью радионуклидов и концентрацией металлов в почве хранилища урановой руды «База С». Метою роботи було проведення оцінки вмісту важких металів та супутніх елементів на поверхні сховища уранової руди «База С» та хвостосховища «Сухачівське». З використанням атомно-емісійного спектрометра з індуктивно-зв’язаною плазмою IRIS Intrepid II визначено вміст важких металів As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V та супутніх елементів. Встановлено кореляцію між питомою активністю радіонуклідів та концентрацією металів у ґрунті сховища уранової руди «База C». Objective of the work is to assess content of heavy metals and accompanying elements on the surface of the Baza S uranium-ore storage site and Sukhachevskoye uranium tailings storage site. With the help of IRIS Intrepid II ICP atomic-emission spectrometer, content of heavy metals As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V and accompanying elements was measured. Correlation between radionuclide specific activity and metal concentration in soil of the Baza S uranium-ore storage site was established. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехнічна механіка Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" Оцінка вмісту важких металів на поверхні сховища уранової руди «База С» та хвостосховища «Сухачівське» Evaluation of heavy metal content on the surface of the Baza S uranium-ore storage site and Sukhachevskoye tailings storage site Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" |
| spellingShingle |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" Валяев, А.М. Коровин, В.Ю. |
| title_short |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" |
| title_full |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" |
| title_fullStr |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" |
| title_full_unstemmed |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" |
| title_sort |
оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "база с" и хвостохранилища "сухачевское" |
| author |
Валяев, А.М. Коровин, В.Ю. |
| author_facet |
Валяев, А.М. Коровин, В.Ю. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехнічна механіка |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Оцінка вмісту важких металів на поверхні сховища уранової руди «База С» та хвостосховища «Сухачівське» Evaluation of heavy metal content on the surface of the Baza S uranium-ore storage site and Sukhachevskoye tailings storage site |
| description |
Целью работы было проведение оценки содержания тяжелых металлов и сопутствующих элементов на поверхности хранилища урановой руды «База С» и хвостохранилища «Сухачевское». С использованием атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой IRIS Intrepid II определено содержание тяжелых металлов As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V и сопутствующих элементов. Установлена корреляция между удельной активностью радионуклидов и концентрацией металлов в почве хранилища урановой руды «База С».
Метою роботи було проведення оцінки вмісту важких металів та супутніх елементів на поверхні сховища уранової руди «База С» та хвостосховища «Сухачівське». З використанням атомно-емісійного спектрометра з індуктивно-зв’язаною плазмою IRIS Intrepid II визначено вміст важких металів As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V та супутніх елементів. Встановлено кореляцію між питомою активністю радіонуклідів та концентрацією металів у ґрунті сховища уранової руди «База C».
Objective of the work is to assess content of heavy metals and accompanying elements
on the surface of the Baza S uranium-ore storage site and Sukhachevskoye uranium tailings
storage site.
With the help of IRIS Intrepid II ICP atomic-emission spectrometer, content of heavy metals
As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V and accompanying elements was
measured. Correlation between radionuclide specific activity and metal concentration in soil of the
Baza S uranium-ore storage site was established.
|
| issn |
1607-4556 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138333 |
| citation_txt |
Оценка содержания тяжелых металлов на поверхности хранилища урановой руды "База С" и хвостохранилища "Сухачевское" / А.М. Валяев, В.Ю. Коровин // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2016. — Вип. 130. — С. 214-224. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT valâevam ocenkasoderžaniâtâželyhmetallovnapoverhnostihraniliŝauranovoirudybazasihvostohraniliŝasuhačevskoe AT korovinvû ocenkasoderžaniâtâželyhmetallovnapoverhnostihraniliŝauranovoirudybazasihvostohraniliŝasuhačevskoe AT valâevam ocínkavmístuvažkihmetalívnapoverhníshoviŝauranovoírudibazastahvostoshoviŝasuhačívsʹke AT korovinvû ocínkavmístuvažkihmetalívnapoverhníshoviŝauranovoírudibazastahvostoshoviŝasuhačívsʹke AT valâevam evaluationofheavymetalcontentonthesurfaceofthebazasuraniumorestoragesiteandsukhachevskoyetailingsstoragesite AT korovinvû evaluationofheavymetalcontentonthesurfaceofthebazasuraniumorestoragesiteandsukhachevskoyetailingsstoragesite |
| first_indexed |
2025-11-26T19:13:13Z |
| last_indexed |
2025-11-26T19:13:13Z |
| _version_ |
1850769784824659968 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
214
УДК 504.064: 546.791: 502.55
Валяев А.М., магистр,
Коровин В.Ю., канд. хим. наук
(ИГТМ НАН Украины)
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ
ХРАНИЛИЩА УРАНОВОЙ РУДЫ «БАЗА С» И ХВОСТОХРАНИЛИЩА
«СУХАЧЕВСКОЕ»
Валяєв О.М., магістр,
Коровін В.Ю., канд. хім. наук
(ІГТМ НАН України)
ОЦІНКА ВМІСТУ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА ПОВЕРХНІ СХОВИЩА
УРАНОВОЇ РУДИ «БАЗА С» ТА ХВОСТОСХОВИЩА «СУХАЧІВСЬКЕ»
Valyaev A.M., M.S. (Tech.)
Korovin V.Yu., Ph.D. (Chem.)
(IGTM NAS of Ukraine)
EVALUATION OF HEAVY METAL CONTENT ON THE SURFACE OF
THE BAZA S URANIUM-ORE STORAGE SITE AND SUKHACHEVSKOYE
TAILINGS STORAGE SITE
Аннотация. Целью работы было проведение оценки содержания тяжелых металлов и
сопутствующих элементов на поверхности хранилища урановой руды «База С» и хвостохра-
нилища «Сухачевское».
С использованием атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой
IRIS Intrepid II определено содержание тяжелых металлов As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu;
Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V и сопутствующих элементов. Установлена корреляция между
удельной активностью радионуклидов и концентрацией металлов в почве хранилища урано-
вой руды «База С».
Ключевые слова: хвостохранилище отходов уранового производства, хранилище ура-
новой руды, почва, тяжелые металлы, подвижная форма.
Хранилище урановой руды «База С» и хвостохранилище «Сухачевское» яв-
ляются одними из объектов бывшего ПО «Приднепровский химический завод»
(ПО «ПХЗ»), расположенными на территории Днепропетровской области [1, 2].
В рамках стратегии ЕС по приведению площадки ПО «ПХЗ» в безопасное со-
стояние [3], вторая секция хвостохранилища «Сухачевское» рассматривается
как площадка для складирования отходов реабилитационной деятельности.
Предусмотрена очистка и рекультивация территории хранилища урановой руды
«База С».
Учитывая, что перерабатываемое сырьѐ и отходы производства ПО «ПХЗ»
являются источниками радиационной и химической опасности, изучение рас-
пределения и состояния как радиоактивных, так и химически токсичных ве-
ществ является актуальным.
_____________________________________________________________________________
© А.М. Валяев, В.Ю. Коровин, 2016
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
215
В работе представлены результаты оценки содержания подвижных форм
элементов I - III класса опасности As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al;
Ba; Mn; Sr; V и сопутствующих элементов Fe, K, Mg, Na, P, Bе на поверхности
хранилища урановой руды «База С» и хвостохранилища «Сухачевское», кото-
рые являются продолжением исследований по определению удельной активно-
сти природных и техногенных радионуклидов (U
238
, Th
230
, Ra
226
, Pb
210
, Th
232
, K
40
,
Cs
137
) в местах произрастания тестовых растений [4]. Всего было отобрано 20
проб верхнего слоя почвы (10 см) – 10 точек на хранилище урановой руды «Ба-
за С» (рис. 1) и 10 точек по внутреннему контуру ІІ секции хвостохранилища
«Сухачевское» (рис. 2) по ДСТУ 7080:2009.
Рисунок 1 – Точки отбора проб на хранилище урановой руды «База С»
Географические координаты точек отбора определены с помощью навигато-
ра Garmin-GPS 60 и приведены в [4]. Образцы почвы отбирали по методу кон-
верта в виде средней смешанной пробы весом ~ 2 кг с участка 5×5 м
2
. Пробы
гомогенизировали, рассеивали на сите с размером ячейки 1 мм, отбирали алик-
воту 100 г, доводили ее до воздушно-сухого состояния, определяли влажность и
переносили подготовленную почву в герметичные емкости.
Для количественной оценки содержания подвижных форм элементов I-III
классов опасности и сопутствующих элементов проводили их экстракцию 1%
раствором HCl из образцов почвы (10 г) при соотношении Т:Ж = 1:10 и посто-
янном взбалтывании в течение трѐх часов. Кислотную вытяжку через 24 часа
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
216
настаивания отделяли на фильтровальной бумаге «белая лента» с последующим
ее анализом.
Рисунок 2 – Точки отбора проб на хвостохранилище «Сухачевское»
Концентрацию Al, As, B, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb,
Sb, Se, Sr, V, Zn в кислотных вытяжках определяли на атомно-эмиссионном
спектрометре с индуктивно связанной плазмой IRIS Intrepid II (ДСТУ ISO
11885:2005) в ООО «Центр радиоэкологического мониторинга».
Содержание хрома и селена во всех отобранных пробах было ниже предела
обнаружения при измерении данной жидкой пробы и составило < 0,0036 мг/дм
3
для Cr и < 0,01 мг/дм
3
для Se.
Хранилище урановой руды «База С»
Результаты измерения содержания подвижных форм элементов I-III классов
опасности и сопутствующих элементов в почве хранилища урановой руды «Ба-
за С» представлены в таблицах 1-2.
Для оценки степени ее загрязнения рассчитана кратность превышения (k)
концентрации подвижных форм элементов над предельно допустимой (ПДК) и
ориентировочно допустимой (ОДК) концентрацией (ГН 2.1.7.2041-06,
ГН 2.1.7.2511-09) соответствующих валовых форм элементов.
Подвижная форма элементов, извлекаемая кислотой, является промежуточ-
ной по силе извлечения между валовым содержанием и подвижными формами,
извлекаемыми ацетатно-аммонийным буфером, отражает возможность перехо-
да элементов из одной формы в другую и косвенно характеризует антропоген-
ную деятельность.
На рисунках 3-5 приведено распределение элементов по точкам отбора проб
в почве хранилища урановой руды «База С».
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
217
Таблица 1 – Концентрация элементов I и II классов опасности
Проба
I класс опасности
As k Cd k Pb k Zn k
Б01 43,8±2,10 21,9 1,19±0,51 2,38 72,2±3,60 2,3 144±7,20 2,62
Б02 3,47±0,21 1,74 0,29±0,06 0,58 7,06±0,35 0,22 16,4±0,80 0,30
Б03 2,85±0,17 1,43 0,40±0,07 0,80 9,33±0,47 0,29 23,9±1,20 0,43
Б04 1,28±0,08 0,64 0,20±0,06 0,40 5,32±0,27 0,17 13,4±0,70 0,24
Б05 4,47±0,27 2,24 0,53±0,09 1,06 10,0±0,50 0,31 88,7±4,40 1,61
Б06 21,2±1,10 10,6 3,41±0,18 6,82 4,47±0,22 0,14 152±4,60 2,76
Б07 18,1±1,00 9,05 4,49±0,22 8,98 2,16±0,11 0,07 197±9,80 3,58
Б08 22,6±1,20 11,3 0,81±0,10 1,62 22,1±1,10 0,69 46,3±2,30 0,84
Б09 0,94±0,42 0,47 0,16±0,05 0,32 5,49±0,27 0,17 12,8±0,70 0,23
Б10 1,25±0,08 0,63 0,21±0,06 0,42 9,68±0,48 0,30 22,1±1,10 0,40
Среднее, мг/кг 12,00±0,61 1,17±0,58 14,78±0,76 71,66±2,24
ПДК (ОДК), мг/кг 2 (0,5) 32 (55)
II класс опасности
Проба B Co Cu k Ni k
Б01 5,88±0,29 6,22±0,24 11,9±0,60 0,36 16,2±1,10 0,81
Б02 2,14±0,11 3,57±0,19 5,12±0,26 0,16 7,33±0,39 0,37
Б03 3,81±0,23 3,33±0,17 3,69±0,19 0,11 7,07±0,37 0,35
Б04 2,83±0,14 2,55±0,13 2,65±0,16 0,08 4,84±0,25 0,24
Б05 3,30±0,17 4,24±0,21 4,51±0,23 0,14 9,42±0,48 0,47
Б06 10,3±0,52 8,20±0,41 5,63±0,28 0,17 24,6±1,30 1,23
Б07 15,2±0,76 10,2±0,50 13,3±0,70 0,40 31,7±1,70 1,59
Б08 3,18±0,16 6,06±0,29 9,29±0,46 0,28 12,6±0,70 0,63
Б09 2,58±0,13 2,76±0,13 3,23±0,18 0,10 5,27±0,26 0,26
Б10 2,69±0,13 2,70±0,13 3,40±0,18 0,10 5,20±0,26 0,26
Среднее, мг/кг 5,19±0,32 4,98±0,26 6,27±0,31 12,42±0,69
ПДК (ОДК), мг/кг - - (33) (20)
Таблица 2 – Концентрация элементов III класса опасности
Проба
Элемент
Al Ba Mn k Sr V k
Б01 2406±122 28,8±1,4 520±27,0 0,52 447±22,0 9,84±0,46 0,10
Б02 1853±93,0 60,0±3,00 267±14,0 0,27 100±5,00 6,20±0,31 0,06
Б03 1922±96,0 61,0±3,10 329±15,0 0,33 155±8,00 6,06±0,30 0,06
Б04 1517±77,0 53,5±2,60 244±13,0 0,24 68,0±3,30 4,82±0,24 0,05
Б05 2061±100 66,7±3,40 294±15,0 0,29 272±14,0 7,64±0,38 0,08
Б06 1063±52,0 13,2±0,70 307±16,0 0,31 578±29,0 11,6±0,60 0,12
Б07 756±37,0 16,6±0,80 350±17,0 0,35 661±33,0 16,6±0,60 0,17
Б08 2309±110 77,9±3,90 469±22,0 0,47 345±17,0 8,50±0,43 0,09
Б09 1498±75,0 51,9±2,40 243±13,0 0,24 40,0±2,00 4,88±0,24 0,05
Б10 1603±80,0 58,7±2,90 345±16,0 0,35 52,0±2,70 4,39±0,23 0,04
Среднее, мг/кг 1699±87,0 48,8±2,26 337±15,2 272±13,9 8,05±0,40
ПДК (ОДК), мг/кг - - 1000 - 100
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
218
Рисунок 3 – Распределение элементов I
класса опасности
Рисунок 4 – Распределение элементов II класса
опасности
Рисунок 5 – Распределение элементов III клас-
са опасности
Согласно полученным данным,
концентрация элементов составила
(мг/кг):
I класс опасности – As = 0,94÷43,8
(среднее 12,00±0,61); Cd = 0,16÷4,49
(среднее 1,17±0,58); Pb = 2,16÷72,2
(среднее 14,78±0,76); Zn = 12,8÷197
(среднее 71,66±2,24);
II класс опасности – B = 2,14÷15,2
(среднее 5,19±0,32); Co = 2,55÷10,2
(среднее 4,98±0,26); Cu = 2,65÷13,3
(среднее 6,27±0,31); Ni = 4,84÷31,7
(среднее 12,42±0,69); Sb = 12,7;
III класс опасности –
Al = 756÷2406 (среднее 1699±87,0);
Ba = 13,2÷77,9 (среднее 48,8±2,26);
Mn = 243÷520 (среднее 337±15,2); Sr = 40÷661 (среднее 272±13,9);
V = 4,39÷16,6 (среднее 8,05±0,40).
Максимальное превышение ПДК (ОДК) подвижных форм элементов на-
блюдается в точке Б01 для As (21,9) и Pb (2,3), в точке Б07 для Cd (8,98), Zn
(8,57) и Ni (1,59). Сурьма обнаружена только в точке Б06 с превышением ПДК
(4,5 мг/кг) в 2,82 раза.
Содержание сопутствующих элементов представлено в таблице 3. Согласно
полученным данным, концентрация сопутствующих элементов составила
(мг/кг): Fe = 425÷2464 (среднее 1187±59,6); K = 330÷652 (среднее 494±23,8);
Mg = 370÷720 (среднее 493±22,8); Na = 93÷1370 (среднее 410,5±21,0);
P = 7300÷48840 (среднее 30449±1498) и Be = 0,27÷1,36 (среднее 0,53±0,11).
В точке Б01 наблюдается корреляционная связь между содержанием Fe и
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
219
содержанием As, Mn и Mg с коэффициентом корреляции 0,935, 0,900 и 0,920
соответственно.
Таблица 3 –Концентрация сопутствующих элементов
Проба
Элемент
Fe K Mg Na P Be
Б01 2464±120 634±32,0 720±36,0 505±26,0 34210±1710 0,48±0,10
Б02 882±44,0 340±16,0 442±23,0 116±7,80 30125±1500 0,35±0,07
Б03 874±44,0 652±33,0 493±23,0 152±8,10 39825±1990 0,38±0,07
Б04 425±21,0 477±22,0 408±21,0 100±7,30 21675±1080 0,27±0,06
Б05 1217±61,0 565±28,0 457±23,0 179±9,10 47525±2380 0,38±0,07
Б06 1379±69,0 370±18,0 564±28,0 1185±59,0 48840±2440 1,11±0,51
Б07 1450±73,0 557±28,0 435±22,0 1370±69,0 34500±1730 1,36±0,06
Б08 2066±100 531±27,0 657±33,0 308±15,0 32520±1630 0,42±0,08
Б09 474±23,0 479±23,0 380±19,0 97,0±7,30 7300±370,0 0,27±0,06
Б10 634±32,0 330±15,0 370±18,0 93,0±7,30 7970±400,0 0,28±0,06
Среднее, мг/кг 1187±59,6 494±23,8 493±22,8 410,5±21,0 30449±1498 0,53±0,11
Также обнаружена корреляционная связь между концентрацией подвижных
форм ряда элементов и удельной активностью изотопа U
238
(рис. 6). Распреде-
ление изотопа U
238
в поверхностном слое почвы хранилища урановой руды «Ба-
за С» изучено нами ранее [4].
Рисунок 6 – Относительная концентрация элементов и удельная активность изотопа U
238
Численные значения коэффициента корреляции составляют: Na (0,999), Cd
(0,993), Be (0,989), Ni (0,982), B (0,970), Co (0,952), V (0,938), Sr (0,926), Zn
(0,901) и Cu (0,649), что свидетельствует о том, что часть указанных элементов
входит в состав минералов урана с его изоморфным замещением. Высокая кон-
центрация Fe и P позволяет предположить о принадлежности минералов урана
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
220
к редкоземельно-фосфор-урановому месторождению осадочного типа с кост-
ными остатками фауны (Меловое, Казахстан).
Хвостохранилище «Сухачевское»
Результаты измерения содержания подвижных форм элементов I-III классов
опасности и сопутствующих элементов в почве хвостохранилища «Сухачевское»
представлены в таблицах 4-7 (кроме тех, концентрация которых была ниже
предела обнаружения при измерении данной жидкой пробы (мг/дм
3
): As<0,08,
Cd<0,0005, B<0,0061, Cu<0,0046, V<0,01 и Be<0,0053).
Таблица 4 – Концентрация элементов I класса опасности
Проба
Элемент
Pb k Zn k
C01 3,06±0,15 0,10 4,08±0,20 0,07
C02 2,71±0,13 0,08 2,79±0,13 0,05
C03 2,98±0,15 0,09 3,31±0,17 0,06
C04 2,90±0,15 0,09 3,58±0,17 0,07
C05 2,64±0,12 0,08 3,02±0,15 0,05
C06 2,94±0,15 0,09 4,29±0,21 0,08
C07 3,63±0,18 0,11 6,58±0,33 0,12
C08 8,17±0,41 0,26 5,24±0,27 0,10
C09 4,87±0,24 0,15 8,73±0,44 0,16
C10 4,77±0,23 0,15 8,96±0,45 0,16
Среднее, мг/кг 3,87±0,18 5,06±0,26
ПДК (ОДК), мг/кг 32 (55)
Таблица 5 – Концентрация элементов II класса опасности
Проба
Элемент
Co Ni k Sb k
C01 1,64±0,08 2,64±0,17 0,13 4,59±0,23 1,02
C02 1,74±0,09 2,70±0,18 0,14 5,14±0,26 1,14
C03 1,62±0,08 2,11±0,15 0,11 5,05±0,25 1,12
C04 1,32±0,06 1,81±0,13 0,09 4,64±0,23 1,03
C05 1,83±0,09 2,49±0,17 0,12 5,03±0,25 1,12
C06 1,70±0,09 2,30±0,16 0,12 5,90±0,29 1,31
C07 1,99±0,10 3,00±0,21 0,15 7,46±0,36 1,66
C08 0,31±0,06 0,45±0,11 0,02 5,82±0,29 1,29
C09 2,85±0,14 4,62±0,23 0,23 4,98±0,24 1,11
C10 2,67±0,13 5,20±0,26 0,26 4,39±0,22 0,98
Среднее, мг/кг 1,77±0,09 2,73±0,19 5,30±0,26
ПДК (ОДК), мг/кг - (20) 4,5
На рисунках 7-9 приведено распределение элементов по точкам отбора проб
в почве хвостохранилища «Сухачевское».
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
221
Таблица 6 – Концентрация элементов III класса опасности
Проба
Элемент
Al Ba Mn k Sr
C01 1165±58,0 34,6±1,70 186±9,70 0,19 64,0±3,20
C02 1126±56,0 36,5±1,80 163±8,50 0,16 83,0±4,20
C03 716±36,0 31,0±1,60 156±8,10 0,16 90,0±4,50
C04 726±36,0 24,3±1,20 155±8,10 0,16 49,0±2,50
C05 1005±51,0 33,6±1,70 149±8,10 0,15 53,0±2,70
C06 1497±75,0 34,5±1,70 175±9,10 0,18 61,0±3,10
C07 2480±124 50,2±2,50 216±11,0 0,22 63,0±3,10
C08 1569±78,0 36,0±1,80 80,0±6,40 0,08 277±14,0
C09 1478±75,0 47,7±2,40 262±14,0 0,26 28,0±1,40
C10 1406±70,0 44,2±2,20 259±14,0 0,26 28,0±1,40
Среднее, мг/кг 1317±67,4 37,3±1,83 180±9,22 79,6±4,08
ПДК (ОДК), мг/кг - - 1000 -
Рисунок 7 – Распределение элементов I
класса опасности
Рисунок 8 – Распределение элементов II клас-
са опасности
Как видно из представленных данных, концентрация подвижных форм эле-
ментов составила (мг/кг):
I класс опасности – Pb = 2,64÷8,17 (среднее 3,87±0,18); Zn = 2,79÷8,96 (сред-
нее 5,06±0,26);
II класс опасности – Co = 0,31÷2,85 (среднее 1,77±0,09); Ni = 0,45÷5,2
(среднее 2,73±0,19); Sb = 4,39÷7,46 (среднее 5,30±0,26);
III класс опасности – Al = 716÷2480 (среднее 1317±67,4); Ba = 24,3÷50,2
(среднее 37,3±1,83); Mn = 80÷262 (среднее 180±9,22); Sr = 28÷277 (среднее
79,6±4,08).
Ранее в работе [5] приведено среднее валовое содержание тяжелых металлов
в почве хвостохранилища «Сухачевское», определѐнное методом атомно-
абсорбционной спектроскопии (мг/кг):
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
222
Рисунок 9 – Распределение элементов III класса
опасности
I секция - Cu = 9,83±1,95;
Zn = 18,76±4,76; Mn = 428,17±98,19;
Cd = 0,06±0,19; Ni = 6,19±1,33;
Co = 0,48±0,14; Pb = 0,57±0,21;
II секция - Cu = 6,26±2,14;
Zn = 14,47±2,89; Mn = 251,78±97,66;
Cd = 0,04±0,016; Ni = 5,20±2,65;
Co = 0,49±0,22; Pb = 0,64±0,65.
Авторами было отмечено,
что среднее валовое содержа-
ние тяжелых металлов в почве не
превышает показателей ПДК. По-
лученные нами значения среднего
содержания подвижных форм эле-
ментов сопоставимы с величина-
ми среднего валового содержа-
ния элементов, измеренными в работе [5].
Содержание сопутствующих элементов представлено в таблице 7.
Таблица 7 – Концентрация сопутствующих элементов
Точка отбора
пробы
Элемент
Fe K Mg Na P
C01 323±16,0 626±33,0 862±43,0 97,0±7,30 1545±77,0
C02 391±19,0 625±33,0 953±46,0 98,0±7,40 1804±90,0
C03 308±16,0 405±21,0 1028±52,0 102±7,30 2268±110
C04 398±19,0 523±27,0 986±49,0 93,0±7,30 2248±110
C05 286±14,0 937±47,0 781±38,0 100±7,30 2119±110
C06 393±19,0 701±35,0 1020±52,0 158±8,10 2322±120
C07 736±37,0 1031±52,0 904±45,0 196±11,0 2371±120
C08 790±39,0 702±35,0 722±36,0 198±11,0 2698±140
C09 533±27,0 1021±52,0 489±22,0 92,0±7,30 5560±280
C10 492±25,0 703±35,0 326±16,0 87,0±6,40 3293±170
Среднее, мг/кг 465±22,4 727±36,2 807±40,2 122±6,25 2622±134
Согласно полученным данным, концентрация сопутствующих элементов со-
ставила (мг/кг): Fe = 286÷790 (среднее 465±22,4); K = 405÷1031 (среднее
727±36,2); Mg = 326÷1028 (среднее 807±40,2); N = 87÷198 (среднее 122±6,25) и
P = 1545÷5560 (среднее 2622±134).
Для хвостохранилища «Сухачевское» средняя концентрация подвижных
форм практически всех элементов, кроме K и Mg, значительно ниже чем на
хранилище урановой руды «База С». Среднее содержание Zn и P в почве хра-
нилище «База С» на порядок больше чем на хвостохранилище «Сухачевское» в
14,17 и 11,61 раз соответственно, в то время как, превышение для остальных
элементов составляет: Pb = 3,82; Co = 2,82; Ni = 4,55; Al = 1,29; Ba = 1,31;
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
223
Mn = 1,87; Sr = 3,41; Fe = 2,55; Na = 3,36.
На хвостохранилище «Сухачевское» наблюдается присутствие Sb с превы-
шением ПДК во всех точках отбора проб, кроме С10, с максимальной концен-
трацией 7,46 мг/кг в точке С07, в то время как на хранилище урановой руды
«База С» сурьма обнаружена только в точке Б06 с концентрацией
12,7±0,6 мг/кг. Для выяснения источника Sb требуется проведение дополни-
тельных исследований, в том числе и на прилегающей территории. В отличие
от хранилища урановой руды «База С», на хвостохранилище «Сухачевское» не
наблюдается превышения валовых ПДК (ОДК) над концентрациями в кислотных
вытяжках по остальным элементам I и II классов опасности.
Выводы. Содержание подвижных форм элементов I-III классов опасности и
сопутствующих элементов в почве хранилища урановой руды «База С» значи-
тельно превышает концентрацию на хвостохранилище «Сухачевское».
Обнаружена корреляционная связь между концентрацией подвижных форм
Na, Cd, Be, Ni, B, Co, V, Sr, Zn, Cu и удельной активностью изотопа U
238
.
Принимая во внимание, что рассматриваемые объекты подлежат приведе-
нию в безопасное состояние, необходимо проведение дополнительных иссле-
дований и регулярного мониторинга.
––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Problem of radioactive pollution as a result of uranium ores processing / V. Korovin, Y. Korovin,
G. Laszkiewicz [et. al] // Scientific and Technical Aspects of International Cooperation in Chernobyl:
Collection of Scientific Articles / Kiev, Vyscha shkola, 2001. – P. 461-469. - Available at:
http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/34/023/34023916.pdf?r=1.
2. Radioactive contamination of city territory due to work of uranium-processing plant and the ways of
its solution / V. Korovin, G. Shmatkov, Yu. Koshik [et. al] Proc. 10
th
International Symposium Loss Preven-
tion and Safety Promotion in the Process Industries, Stokholm, 19-21 June 2001. Amsterdam – London –
New-York – Oxford – Paris – Shanon – Tokyo: Elsevier, 2001. – V. 2. – P. 1215 – 1223. Available at:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444506993500367.
3. Войцехович, О. Приднепровский химический завод – масштабы бедствия и перспективы при-
ведения площадки уранового наследия («ПХЗ») в безопасное состояние // [Электронный ресурс]. –
Режим доступа: http://uatom.org/index.php/ru/2016/12/12/prydneprovskyj-hymycheskyj-zavod-masshtaby-
bedstvyya-y-perspektyvy-pryvedenyya-ploshhadky-uranovogo-nasledyya-phz-v-bezopasnoe-sostoyanye/. –
Загл. с экрана.
4. Валяев, А.М. Сравнение радиационного загрязнения почв с физиологическими параметрами
развития тестовых растений на объектах Сухачевской промплощадки / А.М. Валяев, В.Ю. Коровин,
Т.В. Лаврова // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепро-
петровск, 2016. – Вып. 129. – С. 242-255.
5. Анищенко, О.Л. Распределение валовых и подвижных форм тяжелых металлов в почвах, при-
легающих к хвостохранилищу радиоактивных отходов / О.Л. Анищенко, Н.В. Тонкова, Л.М. Долгих
[Электронный ресурс].- Режим доступа: http://portal.tpu.ru:7777/science/konf/usovma/trud-
9/section7.pdf. – Загл. с экрана.
REFERENCES
1. Korovin, V., Korovin, Y., Laszkiewicz, G. et. al (2001), ―Problem of radioactive pollution as a result
of uranium ores processing‖, Scientific and Technical Aspects of International Cooperation in Chernobyl:
Collection of Scientific Articles, pp. 461-469, available at:
http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/34/023/34023916.pdf?r=1, (Accessed 14
November 2016).
2. Korovin, V., Shmatkov, G., Koshik, Yu. et. al (2001), ―Radioactive contamination of city territory
due to work of uranium-processing plant and the ways of its solution‖, Proc. 10
th
International Symposium
Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries, Stokholm, 19-21 June 2001, Amsterdam –
http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/34/023/34023916.pdf?r=1
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2016. №130
224
London – New-York – Oxford – Paris – Shanon – Tokyo, Elsevier, vol. 2, pp. 1215 – 1223, available at:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444506993500367, (Accessed 14 November 2016).
3. Voitsekhovych, O (2016), Pridneprovsky khimicheskiy zavod - masshtaby bedstviya i perspektivy pri-
vedeniya ploshchadki uranovogo naslediya ("PHZ") v bezopasnoe sostoyanie [Pridneprovskiy chemical
plant - the scale of contamination and the prospects for bringing uranium legacy sites ("PCP") to a safe con-
dition], available at: http://uatom.org/index.php/ru/2016/12/12/prydneprovskyj-hymycheskyj-zavod-
masshtaby-bedstvyya-y-perspektyvy-pryvedenyya-ploshhadky-uranovogo-nasledyya-phz-v-bezopasnoe-
sostoyanye (Accessed 14 November 2016).
4. Valyaev, A.M., Korovin, V.Yu. and Lavrova, T.V. (2016), ―Comparison of the soil radioactive pollu-
tion with physiological parameters of the test plant morphosis at the facilities of Sukhachevka industrial
site‖, Geo-Technical Mechanics, no. 129, pp. 242-255.
5. Anischenko, O.L., Tonkova, N.V. and Dolgikh, L.M. (2001), ―Distribution of gross and movable
forms of heavy metals in soils adjoining to the radioactive waste tailing site‖, available at:
http://portal.tpu.ru:7777/science/konf/usovma/trud-9/section7.pdf (Accessed 9 November 2016).
––––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Валяев Александр Михайлович, магистр, инженер в лаборатории новых технологий переработки
сырья и промышленных отходов отдела механики эластомерных конструкций горных машин, Инсти-
тут геотехнической механики им. H.C. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ
НАНУ), Днепр, Украина, alexandr.valyaev@gmail.com .
Коровин Вадим Юрьевич, кандидат химических наук, заведующий лабораторией новых техно-
логий переработки сырья и промышленных отходов отдела механики эластомерных конструкций
горных машин, Институт геотехнической механики им. H.C. Полякова Национальной академии наук
Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, sorbent2005@ukr.net .
About the authors
Valyaev Alexander Mikhailovich, Master of Sciences, (M.S.), Engineer of Laboratory of New Technol-
ogies for Raw and Industrial Waste Processing, Department of Elastomeric Component Mechanics in Mining
Machines, N.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of
Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, alexandr.valyaev@gmail.com.
Korovin Vadim Yurievich, Candidate of Chemical Sciences (Ph.D.), Head of Laboratory of New Tech-
nologies for Raw and Industrial Waste Processing, Department of Elastomeric Component Mechanics in
Mining Machines, N.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of
Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnepr, Ukraine, sorbent2005@ukr.net.
––––––––––––––––––––––––––––––
Анотація. Метою роботи було проведення оцінки вмісту важких металів та супутніх
елементів на поверхні сховища уранової руди «База С» та хвостосховища «Сухачівське».
З використанням атомно-емісійного спектрометра з індуктивно-зв’язаною плазмою IRIS
Intrepid II визначено вміст важких металів As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba;
Mn; Sr; V та супутніх елементів. Встановлено кореляцію між питомою активністю радіонук-
лідів та концентрацією металів у ґрунті сховища уранової руди «База C».
Ключові слова: хвостосховище відходів уранового виробництва, сховище уранової ру-
ди, радіонукліди, ґрунт, важкі метали, рухома форма.
Abstract. Objective of the work is to assess content of heavy metals and accompanying ele-
ments on the surface of the Baza S uranium-ore storage site and Sukhachevskoye uranium tailings
storage site.
With the help of IRIS Intrepid II ICP atomic-emission spectrometer, content of heavy metals
As; Cd; Pb; Se; Zn; B; Co; Cr; Cu; Ni; Sb; Al; Ba; Mn; Sr; V and accompanying elements was
measured. Correlation between radionuclide specific activity and metal concentration in soil of the
Baza S uranium-ore storage site was established.
Keywords: uranium tailings storage site, uranium-ore storage site, radionuclides, soil, heavy
metals, movable form.
Статья поступила в редакцию 12.12.2016
Рекомендовано к публикации д-ром технических наук Четвериком М.С.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444506993500367
mailto:alexandr.valyaev@gmail.com
mailto:sorbent2005@ukr.net
|