№79-26
Обґрунтування технічних заходів з рекультивації хвостосховища радіоактивних відходів
Л.М. Рудаков1
1Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2024, 79:302–315
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/79.302
АНОТАЦІЯ
Мета. Обґрунтування технічних рішень з рекультивації хвостосховища для зменшення обсягів водонасичення радіоактивних відходів (РАВ). Мінімізувати інфільтраційні процеси надходження атмосферних вод, які призводять до зниження стійкості огороджувальних дамб та посилюють процеси міграції радіонуклідів у навколишнє середовище.
Методика дослідження. Застосовані ряд польових досліджень з використанням ГІС-технологій по вивченню рельєфу поверхні хвостосховища. Розрахунки обсягів земляних робіт по плануванню поверхні виконані за відомими геодезичними підходами шляхом нівелювання поверхні по квадратам. Використані методи математичної статистики до визначення розрахункових метеорологічних і гідрологічних характеристик, модулів та об’ємів стоку дощових паводків для проектування системи водовідведення.
Результати дослідження. Встановлено обсяги земляних робіт по рекультивації та переплануванню поверхні хвостосховища. Визначено максимальні об’єми стоку атмосферних вод та конструктивні параметри роботи водовідвідних каналів.
Наукова новизна. Запропоновано параметри змін елементів форми мезорельєфу поверхні хвостосховища, які базуються на гідрологічних особливостях формування поверхневого стоку в нових проектних умовах його експлуатації. Нові закономірності формування поверхні хвостосховища дозволять у подальшому організовано відвести поверхневий стік без створення аварійних ситуацій.Запропоновано варіант удосконалення протифільтраційного захисту поверхні хвостосховища, який складається з декількох послідовних шарів покриття.
Практичне значення. Реалізація проектних рішень дозволить зменшити негативний вплив сховища РАВ на довкілля, шляхом зниження швидкості міграції радіонуклідів у поверхневі та підземні води. Підвищення стійкості та надійності роботи ґрунтових огороджувальних дамб.
Ключові слова: хвостосховище, радіоактивні відходи (РАВ), радіаційна безпека, рекультивація, протифільтраційні технічні заходи, поверхневий стік.
Перелік посилань
1. Ayoub, A. AT., Song, Y., & Sagiroun, M. IA. (2024). Radiological Hazard Assessment for human from Nuclear Power Plant effluent released under normal operation scenario (hypothetical case study). Radiation Physics and Chemistry, 216, 111380. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2023.111380
2. Williams, D. J. (2021). Lessons from tailings dam failures—where to go fromhere? Minerals, 11(8), 853. https://doi.org/10.3390/min11080853
3. World Information Service on Energy (2024). Chronology of major tailings dam failure. https://www.wise-uranium.org/mdaf.html
4. Lindborg, T., Thorne, M., Andersson, E., Becker, J., Brandefelt, J., Cabianca, T., Gunia, M., Ikonen, A. T. K., Johansson, E., Kangasniemi, V., Kautsky, U., Kirchner, G., Klos, R., Kowe, R., Kontula, A., Kupiainen, P., Lahdenperä, A.-M., Lord, N. S., Lunt, D. J., … Pröhl, G. (2018). Climate change and landscape development in post-closure safety assessment of Solid Radioactive Waste Disposal: Results of an initiative of the IAEA. Journal of Environmental Radioactivity, 183, 41–53. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.12.006
5. Williams, D. (2008). The influence of climate on seepage from mine waste storages during deposition and post-closure. Proceedings of the International Conference on Mine Closure. https://doi.org/10.36487/acg_repo/852_42
6. Labonté-Raymond, P.-L., Pabst, T., Bussière, B., & Bresson, É. (2020). Impact of climate change on extreme rainfall events and surface water management at Mine Waste Storage Facilities. Journal of Hydrology, 590, 125383. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125383
7. IAEA(2006). Radiological conditions in the Dnieper River basin: Assessment by an international expert team and recommendations for an action plan. International Atomic Energy Agency. https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1230_web.pdf
8. Chetveryk, M., Bubnova, O., Babii, K., Shevchenko, O., & Moldabaev, S. (2018). Review of geomechanical problems of accumulation and reduction of mining industry wastes, and ways of their solution. Mining of Mineral Deposits, 12(4), 63–72. https://doi.org/10.15407/mining12.04.063
9. Rudakov, L. (2023). Environmental safety level assessment of radioactivewaste tailings storage facilities using checklists. Ecological Sciences, 2(47),107–111. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.2-47.17
10. Tymoshchuk, V., Tіshkov, V., & Soroka, Y. (2018). Hydro and geomechanіcal stabіlіty assessment of the bund wall bottom slope of the Dnіprovsk taіlіng dump. Mіnіng of Mіneral Deposіts, 12(1), 39–47. https://doі.org/10.15407/mіnіng12.01.039
11. Korovin, V. Yu., Valiaiev, O. M., Pohorielov, Yu. M., Shestak, Yu. G., Lavrova, T. V., & Haneklaus, N. (2021). Uranium sorption from radioactive waste of uranium ore processing at Pridneprovsk Chemical Plant. Geo-Technical Mechanics, 157, 212–222. https://doi.org/10.15407/geotm2021.157.212
12. Yelatontsev, D. (2023). Utilization of phosphogypsum in phenol removal from coking wastewater. Journal of Hazardous Materials Letters, 4, 100089. https://doi.org/10.1016/j.hazl.2023.100089
13. Pikarenia, D., Orlinska, O., Hapich, H., Rudakov, L., Chushkina, I., & Mazurenko, R. (2024). Utilization of phosphogypsum from industrial dumps as an element of environmentally safe energy- and resource-conserving technologies. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1348(1), 012053. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012053
14. Tkachenko, Y. (2020). The Prydniprovsky Chemical Plant–Ukraine’s Uranium Heritage. Bellona Foundation. https://network.bellona.org/content/uploads/sites/3/2020/11/Pridniprovsky-Chemical-plant-English.pdf
15. Hapich, H., Pikarenia, D., Orlinska, O., Kovalenko, V., Rudakov, L., Chushkina, I., Maksymova, N., Makarova, T., & Katsevych, V. (2022). Improving the system of technical diagnostics and environmentally safe operation of soil hydraulic structures on small rivers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10 (116)), 18–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255167
16. Rudakov, D., Pikarenia, D., Orlinska, O., Rudakov, L., & Hapich, H. (2023). A predictive assessment of the uranium ore tailings impact on surface water contamination: Case study of the City of Kamianske, Ukraine. Journal of Environmental Radioactivity, 268–269, 107246. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2023.107246
17. Tymoshchuk, V., Rudakov, L., Pikarenia, D., Orlinska, O., & Hapich, H. (2023). Analyzing stability of protective structures as the elements of geotechnical tailing pond safety. Mining of Mineral Deposits, 17(4), 116–122. https://doi.org/10.33271/mining17.04.116
18. Dyrda, V., Lapin, V., Lysytsia, M., Puhach, A., Bulat, Ie., Pankevych, I., Ahaltsov, H., Slobodian, S., & Kalhankov, Ye. (2022). Some problems of the new radiation-resistant rubber mechanics in vibrating machines at hard γ-radiation. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 970, 012017.https://doi.org/10.1088/1755-1315/970/1/012017
19. Sawatsky, L. F., Cooper, D. L., McRoberts, E., & Ferguson, H. (1996). Strategies for reclamation of tailings impoundments. International Journal of Surface Mining, Reclamation and Environment, 10(3), 131–134. https://doi.org/10.1080/09208119608964816
20. Cacciuttolo, C., Pastor, A., Valderrama, P., & Atencio, E. (2023). Process Water Management and seepage control in tailings storage facilities: Engineered Environmental Solutions applied in Chile and Peru. Water, 15(1), 196. https://doi.org/10.3390/w15010196
21. Barrier State Enterprise (2024). Enterprise objects. https://web.archive.org/web/20140527140539/http://baryer.dp.ua/index.php/activity-of-enterprise/objects-enterprise/
22. Lytovchenko, O.F. (1999). Engineering hydrology and flow regulation. Higher school.
23. SNiP 2.01.14-83 Determination of calculated hydrological characteristics. (1983). https://online.budstandart.com/ua/catalog/document.html?id_doc=4260
24. Method of biological consolidation of the tailings surface (2024). (patent 156998 Ukraine: E21C41/00. № u202401031 ; applied on 27.02.2024 ; published on 28.08.2024, Bulletin no № 35/2024. 4 p.)
25. Method of tailings reclamation (2024). (patent 156999 Ukraine : E21C41/32 E21F15/00. №. u202401033 ; applied on 27.02.2024 ; published on 28.08.2024, Bulletin no. № 35/2024. 4 p.)
26. Method of tailings reclamation (2024). (patent 156936 Ukraine : E21C41/32 E21F15/00. №. u202401010 ; applied on 27.02.2024 ; published on 21.08.2024, Bulletin no. № 34/2024. 5 p.)
