Экологические последствия добычи урана методом подземного скважинного выщелачивания (на примере месторождения Будёновское)
ВВЕДЕНИЕ
Добыча урана ведется в 28 странах мира, но основные мировые запасы принадлежат 10 государствам, в числе которых есть и Казахстан, занимающий второе место в мире по разведанным запасам природного урана. Доля Казахстана от мировой добычи урана в 2021 году – 24%. При этом по данным Всемирной ядерной организации (World Nuclear Association, WNA - World Uranium Mining Production. [Электронный ресурс]. URL: https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/mining-of-uranium/world-uranium-mining-production.aspx) на 2021 год по производству топливного урана Казахстан с большим отрывом (45% мировых поставок) занимает первое место (тенденция сохраняется с 2009 года).
Добыча урана в Казахстане проводится национальной атомной компанией «Казатомпром» (АО «НАК «Казатомпром»), которая объединяет в своей структуре 14 горнорудных активов на 26 участках добычи по всему Казахстану вместе с дочерними, зависимыми и совместными организациями (АО «НАК «Казатомпром» - Добыча природного урана. URL: https://www.kazatomprom.kz/ru/page/dobicha_prirodnogo_urana). «Казатомпром» ведёт добычу урана только на территории Республики Казахстан и имеет крупнейшую в отрасли базу запасов урана. Одним из самых известных и крупных месторождений на территории Казахстана является месторождение Будёновское.
Все урановые месторождения компании «Казатомпром» пригодны для добычи методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ). При подземном выщелачивании полезных ископаемых происходит избирательныйперевод полезного компонента в жидкую фазу путем управляемого движения растворителя по руде в естественном залегании (Абдульманов И.Г., Мосев А.Ф. и др., Комплексы подземного выщелачивания, 1992 – 3 с.). Насыщенный металлом раствор поднимается на поверхность и поступает в перерабатывающий комплекс. (Абдульманов И.Г., Мосев А.Ф. и др., Комплексы подземного выщелачивания, 1992 – 3 с.). Этот способ является экономически выгодным и, по сравнению с традиционными способами добычи полезных ископаемых (шахтным и открытым), наименее экологически вредным. В настоящее время более 60% добычи урана во всем мире осуществляется этим методом, технология является самой передовой технологией добычи полезных ископаемых.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Технология добычи урана методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ)
1.2 Физико-географическая характеристика.
1.3 Экологические последствия при добыче урановой руды (литературный обзор)
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Общие сведения о месторождении.
2.2 Методы дешифрирования космических снимков
2.3. Картографирование
3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДОБЫЧИ УРАНА МЕТОДОМ ПОДЗЕМНОГО СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ (ПСВ)
3.1 Механические нарушения почв на месторождении
3.2 Химическое загрязнение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
World Nuclear Association, WNA - World Uranium Mining Production. [Электронный ресурс]. URL: https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/mining-of-uranium/world-uranium-mining-production.aspxАО «НАК «Казатомпром». Добыча природного урана. URL: https://www.kazatomprom.kz/ru/page/dobicha_prirodnogo_uranaКомплексы подземного выщелачивания. Под ред. О. П. Кедровского. М.: Недра, 1992. 263 с. Авт.: Абдульманов И.Г., Мосев А.Ф., Пименов М.К., Савинова Н.К., Фазлуллин М.И.
Учебное пособие по курсу «Ядерная индустрия и радиохимия», И.Н. Бекман, Москва, 2010. URL: http://profbeckman.narod.ru/UranSS.htm
Потоки рассеяния урановых месторождений. Под ред. Г. П. Тафеева. М.: Атомиздат, 1979. 136 с. Авт.: Андреев А. Г. Квашневская Н. В., Комаров В. С., Лопаткина А. П., Милков Г.В., Сергеев А. Н., Титова Р.С.
Промышленный портал – Технология добычи урана. URL: https://promzn.ru/drugoe-proizvodstvo/dobycha-urana.htmlГорнорудный дивизион госкорпорации «Росатом». Уран и экология. URL: https://www.armz.ru/o-kompanii/entsiklopediya/uran-i-ekologiyaГорнорудный дивизион госкорпорации «Росатом» - Уран и экология. URL: https://www.armz.ru/o-kompanii/entsiklopediya/uran-i-ekologiyaДобыча урана методом подземного выщелачивания. – М.: Атомиздат, 1980, 248 с. Авт.: Мамилов В.А., Петров Р.П., Шушания Г.Р. и др.
Горное дело. Учебник для техникумов. М.: Недра, 1987, 440 с – раздел 26.4 Авт.: Несмотряев В.И., Федоренко П.И., Шехурдин В.К.
Учебно-методические материалы по радиационной защите персонала уранодобывающих и перерабатывающих предприятий. International Atomic Energy Agency. URL
При добыче урана методом подземного выщелачивания техногенные водоносные горизонты могут обогащаться элементами – спутниками урана, такими как селен и другие. Наличие такой вероятности исключает использование вод для питьевого водоснабжения. Вероятность загрязнения грунтовых вод является одной из основных проблем, связанных с добычей ПСВ. Процесс перевода урановой руды в раствор осуществляется непосредственно в рудном теле, в обводненном рудовмещающем горизонте, в определенном ограниченном пространстве. При случайном растекании за пределы отрабатываемого участка месторождения по смежным водоносным горизонтам технологических растворов, содержащих различные химические вещества, загрязнение подземных вод неизбежно.Загрязнение подземных вод ураном и другими радионуклеидами может произойти в результате неполной откачки реагентов, нарушениях или ошибках в технологических расчетах, а также как следствие потери контроля за потоками выщелачивающих растворов на участках подземного выщелачивания. В таких случаях уран с кислотой или другим выщелачивающим раствором могут мигрировать дальше по пласту до местного базиса эрозии, имея вероятность выхода в поверхностные воды. Попадая в поверхностные водотоки через подземные воды, растворы поглощаются растительностью и приводят к её деградации. Вытекающим из этого последствием является негативное воздействие на местные экосистемы, особенно те, которые зависят от источников подземных вод. А также извлечение большого количества воды для процесса выщелачивания может привести к истощению ресурсов подземных вод, что может иметь серьезные последствия для местной растительности и животного мира (Алексеенко В. А., 2000).На гидрогенных месторождениях, в том числе на месторождении Будёновское (Петров Н.Н., Берикболов Б.Р., 2008), рудовмещающий горизонт отделен от смежных водоносных горизонтов водоупорными толщами, исключающими перетекание выщелачивающего и продуктивного растворов в смежные водоносные горизонты. Однако даже при учёте наличия эффективных естественных преград, препятствующих растеканию технологических растворов за пределы эксплуатируемой зоны месторождения, одной из главных задач работников предприятий ПСВ всегда остаётся предотвращение даже незначительного растекания технологических растворов. Понимание закономерностей протекания процессов перевода урана в раствор, направленности и изменения солесодержания и соблюдение режимов технологических процессов являются основными и решающими условиями для исключения подобного рода ситуаций, поэтому в ходе работы предприятий ПВ пристальное внимание уделяется контролю за технологическим процессом. Основным звеном для решения этой задачи служит развитая сеть наблюдательных скважин, которая отслеживает движения растворов за пределами района разработки.