Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
345
+ СОз2" содержания урана в ореольных водах его месторождений достигают значительных (10~3 и даже Ю-2 г/л) концентраций.
Из табл. 13.3 следует, что уранил-ион может образовывать достаточно устойчивые комплексные соединения с некоторыми органическими веществами, особенно с фульвокислотами. При высоких содержаниях органических веществ в подземных водах концентрация урана в них может достигать п-10"4 — /IvIO"8 г/л, при этом наблюдается прямая зависимость его содержаний от количества органических веществ, находящихся в подземных водах. Важно знать, что высокие содержания урана формируются не только в подземных водах районов его месторождений. Установлено, что при благоприятных гидрогеохимических условиях уран накапливается в подземных водах и вне районов его месторождений. В этом случае формирование урансодержащих подземных вод связано с химической интенсификацией перехода урана из пород в подземные воды и его последующим накоплением в этих подземных водах вследствие процессов комплексообразования. Такие урансодержащие подземные воды формируются в случае наличия в них анионов-лигандов, интенсифицирующих переход урана из пород в водную фазу и образующих с ним хорошо растворимые соединения. Такими анионами прежде всего являются те же HCO3"-Ь CO32- и ФК. Поэтому увеличение концентраций урана происходит в щелочных водах HCO3--Na, НСОз-Cl-Na и Cl-HCO3 (CO3)-Na состава. При увеличении минерализации таких вод до нескольких граммов на литр (независимо от причин такого увеличения) концентрации урана в них возрастают и могут достигать л* IQr4 г/л. При дальнейшем увеличении минерализации подземных вод до п-10 г/л концентрации урана в них могут достигнуть л-10~2 г/л. Формирование таких урансодержащих подземных вод особенно характерно для аридной зоны, где подземные и поверхностные воды формируются в бессточных впадинах в результате их испарительного концентрирования.
Мы рассмотрели геохимические условия, благоприятные для водной миграции U(VI) в виде уранил-нона UO224*. Но важно знать, что восстановительные преобразования UO22+-^-U4+ всегда ведут к обратному осаждению урана в твердую фазу. Поэтому распределение урана в подземных водах любого химического состава тесно связано с окислительно-восстановительными состояниями этих вод. При этом не имеет значения следствием действия какой потенциалзадающей системы является снижение Eh. Окислительно-восстановительный потенциал начала осаждения урана из подземных вод зависит от концентраций и его форм в воде. Чем прочнее комплексные соединения, образуемые ураном в воде и чем меньше уранонос
346
ность этой воды, тем более низкие значения окислительно-восстановительного потенциала необходимы для его осаждения при восстановлении. А. К. Лисицин (24] установил следующие интервалы начала осаждения урана при его восстановлении при крайних значениях pH: при pH 6,5 Eh= + 20-r(—150) мВ; при pH 8,5 Eh = —90-т-(—200) мВ. В связи с этим наблюдается уменьшение концентраций урана в подземных водах с глубиной их формирования и понижением значений их Eh. Эмпирические материалы А. К. Лисицына (1975 г.) показали, что высокие (пЛОг4— /i* IQ-3 г/л) концентрации урана обнаруживаются в пластовых водах преимущественно только до глубины 200—300 м.
Радий — является" продуктом распада урана (рис. 13.1). Это радиоактивный аналог щелочноземельных элементов, особенно кальция и бария. Между этими элементами существует определенное подобие геохимического поведения в различных гидрогеологических ситуациях. Концентрации радия в подземных водах очень малы — они изменяются от п-10~9 до п-10""12 г/л. На содержания радия в подземных водах влияют концентрации и формы радия в породе, а также химический состав подземных вод. Максимальные содержания радия известны в подземных водах урановых месторождений, особенно, если эти воды имеют пониженные значения pH. В таких водах содержания радия составляют п-10~9 г/л. В околонейтральных подземных водах вне урановых месторождений содержания радия уменьшаются до п-10~12 г/л. Важно знать, что повышенные содержания радия формируются не только в подземных водах урановых месторождений, но и в ряде других типов подземных вод, особенно в рассолах. В этом проявляется геохимическое подобие радия с кальцием и барием. Наиболее высокие содержания радия известны в Cl-Na-Ca и Cl-Ca-Na рассолах нефтегазоносных структур. В таких рассолах содержания радия приближаются к Ы0~8 г/л. В хлоридно-натрие-вых рассолах со значительными содержаниями НСОз" и высокой щелочностью (pH более 7,5) содержания радия, также как и содержания кальция, минимальны. Источником радия для рассолов являются вмещающие породы и поэтому его содержания в рассолах часто определяются геохимическими особенностями этих пород. Рассолы, формирующиеся в песчано-сланцевых породах, обычно содержат большие концентрации радия. Содержания радия в рассолах, также как и содержания кальция и бария лимитируются концентрациями SO42" Чем меньше эта концентрация в рассолах и чем больше их минерализация, тем больше радия они содержат. По своим радиоактивным свойствам радий — элемент долгоживу-щий, распадающийся наполовину в 1620 лет.
