 |
 |
 |
 |
№№ п/п | Типы пород | Структура порового пространства в каналов фильтрации | Общая характеристика задерживающих свойств по отношению к нуклидам |
Рыхлые осадочные породы-пески, слабо-сцементированные песчаник | Равномерно-распределенные поры малых размеров | Высокая | |
Ска.чъные магматические и метаморфические породы: граниты, порфиты, базальты, гнейсы и т. д. | Сеть сообщающихся трещин различного размера | Низкая | |
Осадочные скальные и полускальные породы: известняки, мергели, крепкие песчаники | Сеть трещин и более или менее равномерно-распределенные поры в блоках, ограниченных трещин | Определяется структурой фильтрационного потока от низкой до высокой | |
Слабопроницаемые осадочные породы: глины, аргиллиты, алевролиты, глинистые сланцы | Равномерно распределенные поры весьма мальгх размеров, общая пористость высокая | Очень высокая |
В таблице 3.5. приведены типы поровых растворов (подземных вод, фильтрата отходов) по влиянию их макрокомпонент-ного состава на задерживающие свойства пород.
Таблица 3.5
Типы поровых растворов, влияющих на задерживающие свойства пород
№№ п/п | Типы растворов | Характеристика макрокомпоисн г-ного состава | Преоблада ющие процессы накопления в задержки нуклидов | Общая характеристика задерживающих свойств пород |
Подземные воды - пресные | Солесодержание до 1 г/л, натрий, кальций, магний, гидрокарбонат и хлор-ион | Ионный обмен, ад- и абсорбция, диффузия в минеральный скелет пород | Высокие |
Типы пород, характеризуемые по их задерживающим свойствам
Продолжение таблицы 3.5
Типы растворов
Подземные воды-соленые
Нетехнологические отходы
Технологические отходы-щелочные
Технологические отходы-Кислые
Характеристика макрокомпонен i -ного состава
Солесо держание несколько десятков и сотен г/л, натрий, кальций, магний, хлор-, сульфат-ион
Слабощелочные, содержание 1-30 г/л, соли жесткости, детергенты, растворимые комплексы
Солесодержание 30-350 г/л, нитраты, растворимые комплексы алюминия и кремния
Солесодержание 250-350 г/л, рН~ 1-3, нитраты, растворимые комплексы тяжелых металлов, комплексующие реагенты
Преобладающие процессы накопления и задержки нуклидов
Ад- и абсорбция, диффузия в минеральный скелет пород
Нарушение стабильности растворов, образование осадков, включающих нуклиды, аб- и адсорбция
Нарушение стабильности растворов, разрушение растворимых комплексов, образование осадков, включающих нуклиды, аб- и адсорбция
» »
Общая характеристика задерживающих свойств пород
Низкие
Высокие
Высокие
Низкие при рН менее 5 - 6, высокие после нейтрализации в условиях пласта-коллектора
В таблице 3.6 приведены нуклиды, сгруппированные по их способности задерживаться в почво-грунтах и песчано-глинистых породах, содержащих пресные воды.
Исследования задерживающих свойств пород включали изучение собственно пород и отходов, процессов их взаимодействия, определение коэффициентов межфазного распределения при наиболее вероятных макрокомпонентных составах отходов и для различных типов пород.
Нуклид | Форма нуклида в подземных водах | К,, см/г | |
Тритий | Входит в молекулы воды | ||
Технеций, йод, углерод, фосфор, сера, хром | Анионная | ||
Стронций, радий, кальций и др. щелоч-но-земельные | Катионная, слаборастворимые формы сульфатов и карбонатов | 5-50 | |
Церий, прометий, марганец, железо, кобальт, цинк, цирконий, нептуний и Др. редкоземельные и переходные | Гидроокисные комплексные формы | 10-100 | |
Цезий | Стабильная катионная | 100-1000 | |
Торий, плутоний, америций | Полимерная форма | 100-1000 |
примечание: с учетом состава макрокомпонентов поровых растворов задерживающая способность нуклидов будет менягься.
Наибольший объем исследоваго1Й был выполнен для песчано-глинистых пород, содержащих пресные гидрокабонатно-кальциевые воды, т.е. для условий полигонов захоронения Сибирского химического и Горно-химического комбинатов, вопросы безопасности эксплуатации которых приобретали главенствующее значение в связи со значительными объемами и высокой потенциальной опасностью захораниваемых отходов.
Для исследований использовались образцы пород, отобранные из коллекторских горизонтов при бурении скважин. Анализ многочисленных образцов различными методами (ре-нтгено- и дифрактография, ИК-спектроскопия, химический анализ) показал, что наиболее характерными минералами, образующими исследуемые горные породы, являются кварц (7()-80%), полевые шпаты типа ортоклаза, микроклина или
Классификация нуклидов но их способности задерживаться в вочво-грунтах в иесчано-глинистых породах (39)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 [ 30 ] 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84