ИСТИНА

Попадание нитрат-ионов в водоносные горизонты, загрязненные радионуклидами с переменной степенью окисления является важным фактором их высокой миграционной активности в окисленной форме. В восстановительных условиях многие актиниды (уран, плутоний, нептуний) и технеций, как правило менее мобильны в низших степенях окисления. Комплексным решением проблемы может быть использование метода in situ биоремедиации путем нагнетания органических субстратов через инжекционные скважины. В данной работе проведены лабораторные и полевые испытания удаления нитрат-ионов из подземных вод верхнего водоносного горизонта вблизи хранилища жидких радиоактивных отходов сибирского химического комбината. Содержание нитрат-ионов в некоторых участках пласта достигало 2000-3000 мг/л, в водах присутствовали технеций, плутоний, уран, цезий и стронций. Микробиологический анализ отобранных проб показал высокую численность денитрифицирующих бактерий, что создало предпосылки для начала лабораторных экспериментов для подбора условий стимулирования нитратредукции. Оптимальной органической добавкой для удаления нитрата служили сложные субстраты (молочная сыворотка, пивная дробина), при использовании которых удалось достичь скоростей 362,1 и 285,2 мгN/л/сутки соответственно. Проведен расчет поведения радионуклидов в процессе стимулирования микробного сообщества подземных вод. Установлено, что образование биопленок на поверхности песчано-суглинистых пород водоносного горизонта увеличивает их сорбционную емкость для урана, при этом сорбция стронция и цезия и плутония уменьшается по причине биогенного изменения глинистой фракции и перекрывания более эффективных сорбционных центров на ней. При этом будет происходить значительное уменьшение растворимости редокс-активных металлов, за счет удаления окислителей и снижения окислительно-восстановительного потенциала среды. С использованием программного пакета PREEQC были рассчитаны основные малорастворимые минеральные фазы для технеция и урана и нептуния и проведено моделирование поведения серы и железа. В следствии микробной активации можно ожидать появление пиритов и пирротинов, стабилизирующих низкие показатели ОВП. Закачка растворов молочной сыворотки и сахарозы в подземный горизонт (single-well push-pull test) привела к интенсивному удалению нитрат-ионов в течении нескольких месяцев и снижению редокс-потенциала среды до -120 mV, что, согласно лабораторным расчётам должно привести к локальной иммобилизации радионуклидов.