TY - JOUR

T1 - Природа радиоактивности дренажных вод карьеров Новосибирской области

AU - Derkachev, A. S.

AU - Maksimova, A. A.

AU - Novikov, D. A.

AU - Dultsev, F. F.

AU - Sukhorukova, A. F.

AU - Chernykh, A. V.

AU - Khvaschevskaya, A. A.

N1 - Деркачев А.С., Максимова А.А., Новиков Д.А., Дульцев Ф.Ф., Сухорукова А.Ф., Черных А.В., Хващевская А.А. Природа радиоактивности дренажных вод карьеров Новосибирской области // Горные науки и технологии. – 2022. – Т. 7. – № 3. – С. 216-230. Экспедиционные исследования проведены при финансовой поддержке проектов Министерства науки и высшего образования РФ № FWZZ-2022-0014 и № FSWW-0022-2020, аналитические работы по изучению химического состава дренажных вод выполнены при поддержке проекта № 22-17-20029 Российского научного фонда и Правительства Новосибирской области.

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Актуальность исследования заключается в получении первых геохимических данных (включая информацию о радионуклидах) о дренажных водах разрабатываемых и затопленных карьеров в пределах восточных районов Новосибирской области. Целью исследования является выявление особенностей химического состава дренажных вод (широкого спектра химических элементов от Li до U). Лабораторное изучение химического состава методами титриметрии, ионной хроматографии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой проводилось в Проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии (ПНИЛ ГГХ) Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета (ИШПР ТПУ). Измерение содержаний 222Rn в водах проводилось на комплексе «Альфарад плюс» в лаборатории гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН). Разделение данных на однородные геохимические совокупности выполнено с помощью коэффициентов Са / Na, Са / Mg, Ca / Si, Mg / Si, Na / Si. Установлено, что химический состав изученных объектов весьма разнообразен. Доминируют воды SO4-HCO3 Na-Mg-Ca состава с величиной общей минерализации от 400 до 700 мг/дм3. Выявлены три геохимические группы вод. Первая представлена дренажными водами разрабатываемых карьеров бутового камня, вторая включает в себя объекты Горловского угольного бассейна и третья - отработанные затопленные карьеры. Первая группа характеризуется окислительными параметрами геохимической среды с Eh, изменяющимся в широком диапазоне от +84,6 до +261,0 мВ, pH от 6,9 до 8,6 и O2 раств. от 3,43 до 14,39 мг/дм3. Содержания радионуклидов составляют (мг/дм3): 238U 9,30 · 10-3 - 1,40; 232Th 1,00 · 10-6 - 2,16 · 10-3; активность 222Rn изменяется от 1 до 572,5 Бк/дм3. Отношение 232Th / 238U находится в диапазоне от 4,20 · 10-5 до 2,69 · 10-3 при среднем 8,40 · 10-4. Вторая группа отличается меньшей вариацией Eh от +133,2 до +199,6 мВ, pH от 7,5 до 8,5 и O2раств. от 6,81 до 10,43 мг/дм3. Концентрации радионуклидов изменяются (мг/дм3): 238U 2,26 · 10-3 - 2,90 · 10-2; 232Th 7,15 · 10-6 - 5,57 · 10-4. Отношение 232Th / 238U находится в диапазоне от 8,37 · 10-4 до 4,80 · 10-2 при среднем 9,54 · 10-3. Третья группа также характеризуется окислительной геохимической обстановкой с Eh +131,3 - +250,0 мВ, pH от 6,9 до 8,8 и O2раств. от 4,00 до 16,59 мг/дм3. Содержания радионуклидов составляют (мг/дм3): 238U 3,00 · 10-4 - 2,74 · 10-2; 232Th 1,65 · 10-6 - 1,15 · 10-5; активность 222Rn изменяется от 2 до 31 Бк/дм3. Отношение 232Th / 238U находится в диапазоне от 2,36 · 10-4 до 1,02 · 10-3 при среднем 6,25 · 10-4. В целом 232Th / 238U отношение изученных вод свидетельствует об их урановой природе радиоактивности. Полученные данные говорят о незначительном влиянии сброса дренажных вод разрабатываемых месторождений полезных ископаемых на окружающую среду.

AB - Актуальность исследования заключается в получении первых геохимических данных (включая информацию о радионуклидах) о дренажных водах разрабатываемых и затопленных карьеров в пределах восточных районов Новосибирской области. Целью исследования является выявление особенностей химического состава дренажных вод (широкого спектра химических элементов от Li до U). Лабораторное изучение химического состава методами титриметрии, ионной хроматографии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой проводилось в Проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии (ПНИЛ ГГХ) Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета (ИШПР ТПУ). Измерение содержаний 222Rn в водах проводилось на комплексе «Альфарад плюс» в лаборатории гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН). Разделение данных на однородные геохимические совокупности выполнено с помощью коэффициентов Са / Na, Са / Mg, Ca / Si, Mg / Si, Na / Si. Установлено, что химический состав изученных объектов весьма разнообразен. Доминируют воды SO4-HCO3 Na-Mg-Ca состава с величиной общей минерализации от 400 до 700 мг/дм3. Выявлены три геохимические группы вод. Первая представлена дренажными водами разрабатываемых карьеров бутового камня, вторая включает в себя объекты Горловского угольного бассейна и третья - отработанные затопленные карьеры. Первая группа характеризуется окислительными параметрами геохимической среды с Eh, изменяющимся в широком диапазоне от +84,6 до +261,0 мВ, pH от 6,9 до 8,6 и O2 раств. от 3,43 до 14,39 мг/дм3. Содержания радионуклидов составляют (мг/дм3): 238U 9,30 · 10-3 - 1,40; 232Th 1,00 · 10-6 - 2,16 · 10-3; активность 222Rn изменяется от 1 до 572,5 Бк/дм3. Отношение 232Th / 238U находится в диапазоне от 4,20 · 10-5 до 2,69 · 10-3 при среднем 8,40 · 10-4. Вторая группа отличается меньшей вариацией Eh от +133,2 до +199,6 мВ, pH от 7,5 до 8,5 и O2раств. от 6,81 до 10,43 мг/дм3. Концентрации радионуклидов изменяются (мг/дм3): 238U 2,26 · 10-3 - 2,90 · 10-2; 232Th 7,15 · 10-6 - 5,57 · 10-4. Отношение 232Th / 238U находится в диапазоне от 8,37 · 10-4 до 4,80 · 10-2 при среднем 9,54 · 10-3. Третья группа также характеризуется окислительной геохимической обстановкой с Eh +131,3 - +250,0 мВ, pH от 6,9 до 8,8 и O2раств. от 4,00 до 16,59 мг/дм3. Содержания радионуклидов составляют (мг/дм3): 238U 3,00 · 10-4 - 2,74 · 10-2; 232Th 1,65 · 10-6 - 1,15 · 10-5; активность 222Rn изменяется от 2 до 31 Бк/дм3. Отношение 232Th / 238U находится в диапазоне от 2,36 · 10-4 до 1,02 · 10-3 при среднем 6,25 · 10-4. В целом 232Th / 238U отношение изученных вод свидетельствует об их урановой природе радиоактивности. Полученные данные говорят о незначительном влиянии сброса дренажных вод разрабатываемых месторождений полезных ископаемых на окружающую среду.

KW - drainage waters

KW - geochemistry

KW - Novosibirsk Region

KW - quarries

KW - radionuclides

KW - Western Siberia

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85141665873&partnerID=8YFLogxK

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49721155

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/3f0c7007-060e-3120-900a-e8367a924164/

U2 - 10.17073/2500-0632-2022-2-216-230

DO - 10.17073/2500-0632-2022-2-216-230

M3 - статья

AN - SCOPUS:85141665873

VL - 7

SP - 216

EP - 230

JO - Горные науки и технологии

JF - Горные науки и технологии

SN - 2500-0632

IS - 3

M1 - 3

ER -