Выбор индикатора
Уран в силу своей физико-химической особенности поведения в системе «раствор-порода» может образовывать в зависимости от глубины проникновения и, соответственно, изменения условий миграции, как комплексные катионы, так и комплексные анионы, меняя при этом и свою валентность.
Поэтому, одним из важнейших вопросов при изучении миграции урана в подземные воды является выбор индикатора. Главным показателем индикатора являются его начальная концентрация, режим поступления в водоносный горизонт и сродство его ионных и валентных форм изучаемому мигранту.
Известно, что основным и интегральным показателем качества подземных вод и их токсичности является величина сухого остатка или минерализация подземных вод.
Высокая минерализация (до 7500 мг/л) подземных вод Кара-Балтинской площади сформировалась в основном за счет инфильтрации высокоминерализованных стоков ХВХ КГРК, содержащих повышенные концентрации сульфатов, нитратов, солей кальция и магния, обусловивших повышенное значение общей жесткости подземных вод. Причем сульфаты и нитраты, в отличие от соединений металлов, достаточно устойчивы в подземной воде, по крайней мере, в пределах интересующей нас площади исследований и, следовательно, подчиняются общим законам миграции и рассеяния в потоке подземных вод.
В связи с тем, что источником распространения нитратного загрязнения в подземные воды Кара-Балтинского участка кроме хвостохранилища КГРК являются и другие источники загрязнения (промышленные и сельскохозяйственные объекты, неканализированный частный сектор) нитрат-ион, в отличие от сульфат-иона, имеющий один источник – промсток КГРК, не может быть выбран безусловным индикатором урана-загрязнителя. Следовательно, только сульфаты, по существу, указывают на поступление в подземные воды инфильтрационных вод из хвостохранилища и определяют ореол загрязнения подземных вод в результате деятельности КГРК.
Известно, что поведение урана в грунте будет определяться такими неизотопными носителями, как железо, кальций, алюминий, так как подвижность радионуклидов тяжелых металлов в почвах в значительной степени определяется прочностью координационно-полимерной структурой металло-фульватных гель-фаз [5], которая зависит от содержания основных металлов почвы. Растворяющиеся пленки являются наиболее активно сорбирующими токсичные металлы и радионуклиды. Поэтому, их растворение, инициированное восстановительной мобилизацией железа, будет сопровождаться сопряженным выносом, в том числе, сорбированного на нем техногенного урана [6].
По характеру выноса железа в подземные воды, определяющий ионное или коллоидное состояние железа в растворе дренирующих хвостохранилище вод, можно судить о механизме миграции урана через ложе хвостохранилища. Следовательно, железо, как и сульфат-ион, с полным основанием может быть выбрано в качестве индикатора изучаемой системы «раствор-порода» ХВХ КГРК.
