基于Kd的某酸法地浸铀矿山地下水铀运移模拟

杨冰; 孟童; 郭华明; 连国玺; 陈帅瑶; 杨曦

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.2.69

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (3) : 381 -391. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.2.69

地下水与地热资源

基于K_d的某酸法地浸铀矿山地下水铀运移模拟

杨冰 ¹ ,
孟童 ¹ ,
郭华明 ² ,
连国玺 ¹ ,
陈帅瑶 ¹ ,
杨曦 ³

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K_d-based transport modeling of uranium in groundwater at an acid leaching uranium mine

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摘要

地浸铀矿山地下水U污染问题是国际社会广泛关注的环境地质问题,准确预测地浸铀矿山采区外围地下水中U的运移范围对辐射风险评估至关重要。本文以我国某酸法地浸铀矿山为研究对象,利用数值模拟方法定量模拟和预测了不同生产时间地下水中U的运移范围。数值模拟结果表明,地浸生产会明显改变采区流场形态,形成指向采区内部的水力梯度,生产井的抽注是改变流场形态的主控因素。在流场模拟的基础上,建立了不考虑吸附作用的地下水U运移模型与基于K_d值的U阻滞运移模型。根据采区内生产井及采区外围不同距离处监测井地下水pH情况,对阻滞运移模型中的K_d进行了分区赋值。对比两个模型的模拟结果可以发现,当考虑含水介质对地下水中U的吸附阻滞作用后,模拟结果能够跟现场监测数据更好拟合,表明地浸采区外围地下水中U的运移范围受含水介质的吸附阻滞作用明显;这种情况下,U在地下水中的运移距离缩短了53%,运移范围缩小了41%;阻滞运移模型预测的投产5年后采区外围地下水中U迁移距离为50 m。该结果与现场监测结果基本一致,证明数值模拟手段可以为地浸铀矿山地下水U分布范围预测提供科学依据。