Romana   English





Rezumatul Etapei a III-a
Termen: 10.12.2010

Evaluarea stării structurilor acvifere din aria amplasamentului şi monitorizare fizico-chimică

Conform planului de realizare a proiectului, etapa a III-a a debutat imediat după raportarea etapei anterioare, respectiv 15.12.2009¸ şi se încheie la 10.12.2010. În cele ce urmează sunt prezentate succint, în concordanţă cu obiectivele de etapă propuse, principalele rezultate obţinute în urma derulării activităţilor planificate.

1. Metodologia chimico-analitică

Analiza chimică a apei subterane din structurile acvifere aflate în zona amplasamentului DFDSMA Saligny reprezintă principala modalitate experimentală folosită pentru atingerea scopului proiectului MIGRELEMENT. În etapele anterioare, în cadrul Laboratorului de Geochimie şi Chimie Analtică a Institutului de Speologie “Emil Racoviţă” (ISER), au fost implementate tehnici şi metode de determinare adecvate tipului de apă analizat. În această etapă accentul a fost pus pe elaborarea procedurii de validare internă a metodelor utilizate şi pe stabilirea cu deosebită rigurozitate a gradului de incertitudine care afectează dozarea fiecărui analit în parte.

Procedura de validare internă este stabilită în conformitate cu recomandările în domeniu ale Uniunii Internaţionale de Chimie Pură şi Aplicată (IUPAC) şi EURACHEM, precum şi la nivelul standardelor impuse de Agenţia Internaţională pentru Energie Atomică (IAEA) privind asigurarea securităţii depozitelor de suprafaţă de deşeuri radioactive.

Procedura de validare elaborată este exemplificată în cazul metodei de determinare a concentraţiilor de arsen total prin spectrometrie de absorbţie atomică cu atomizare electrotermică. A fost ales acest element deoarece el se constituie ca un veritabil trasor de origine antropică în evidenţierea direcţiilor de drenaj din arealul studiat. Metodologia de validare internă este însa aplicată şi la celelalte determinări efectuate de laboratorul ISER, iar gradul de eroare al măsurătorilor astfel stabilit va fi precizat în toate lucrările ce urmează a fi publicate sau comunicate.

2. Caracterizarea amplasamentului DFDSMA Saligny

Caracterizarea globală a ambientului viitorului DFDSMA Saligny vizează două direcţii majore. Una este reprezentată de reconstituirea istoriei geologice a regiunii, pentru că pe această bază să se poată face evaluări cât mai realiste privind viitoarea evoluţie geologică din zona amplasamentului. Cealaltă direcţie vizează regimul de curgere al apei subterane, precum şi ansamblul altor elemente care pot contribui la caracterizarea transportului şi evoluţiei în timp a radionuclizilor.

În acastă fază a lucrărilor proiectului şi ţinând seama de posibilităţile sale financiare, s-a recurs la sinteza de informaţii privind geologia, hidrogeologia, pedologia, seismologia şi regimul climatic al zonei, pusă la dispoziţie de Departamentul de Administrare a Deşeurilor Radioactive aparţinând Agenţiei Nucleare şi pentru Deşeuri Radioactive. Au fost reţinute din bogatul material documentar analizat doar acele elemente absolut necesare definirii mecanismelor de migrare a componenţilor apei subterane de interes pentru îndeplinirea obiectivelor proiectului.

3. Transferul prin advecţie-dispersie a contaminanţilor apei subterane

Pentru a se analiza în ce măsură mediul geologic din zona DFDSMA Saligny este vulnerabil la o posibilă poluare cu deşeuri radioactive, a fost important să se studieze, sub aspect cantitativ, varianta în care apele subterane ar fi contaminate de către radionuclizi miscibili în apă. S-a întreprins, în acest sens, o analiză a modalităţilor de transfer prin advecţie-dispersie a posibililor contaminanţi dizolvaţi în apa subterană. Astfel, în nouă puncte de prelevare (foraje şi fântâni) din zona amplasamentului DFDSMA Saligny s-au detectat concentraţii anormal de ridicate ale ionului SO42-, considerat în consecinţă, drept un “trasor” deja prezent în apa subterană.

Rezultatele modelărilor întreprinse au arătat că prin formaţiunea acviferă contaminată cu ionul SO42- curgerea are loc în regim saturat şi prezintă o geometrie radial-cilindrică divergentă, filtrarea producându-se dinspre zona somitală a dealului Bogdaproste către reţeaua hidrografică înconjurătoare. Acest regim de curgere este controlat de infiltraţia locală, aceluiaşi proces subordonându-i-se, în cea mai mare parte, şi transferul ionului SO42- (“împrăştierea” acestui contaminant în acvifer prezintă un caracter divergent în raport cu zona somitală a dealului Bogdaproste).

Prin calarea modelului matematic s-a putut estima că originea liniilor de current aferente sistemului radial-cilindric divergent de curgere din zona DFDSMA Saligny se situează într-un punct aflat la cca. 250 m NE de forajul Apt 2. De asemenea, în urma calibrării modelului s-a obţinut o estimare (cca. 0,4–0,5 m2/zi) pentru transmisivitatea globală care caracterizează ansamblul corpului de apă subterană contaminat cu ionul SO42-.

4. Transferul contaminanţilor apei subterane de către materialul aflat în suspensie

În această fază a lucrărilor a fost pusă la punct o metodologie indirectă de determinare a concentraţiilor de elemente în urme adsorbite la suprafaţa particulelor aflate în suspensie în apa subterană din zona amplasamentului DFDSMA Saligny. Aceasta constă în filtrarea frontală a probelor de apă pe membrane filtrante cu porozităţi succesive de 3,00 μm, 0,80 μm, 0,45 μm şi 0.22 μm, urmată de analiza filtratelor şi a probei nefiltrate. Diferenţele de concentraţie obţinute sunt atribuite fracţiunilor dimensionale corespunzătoare porilor membranelor filtrante utilizate.

Au fost supuse acestui proces probe de apă provenite din toate cele 24 puncte de recoltare din foraje şi fântâni fixate în zona amplasamentului. Elementele dozate analitic sunt cele corespunzătoare radionuclizilor conţinuţi în deşeurile radioactive care urmează a fi depozitate, respectiv: Sr, Ba, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, la care au fost adăugaţi Al pentru importanţa sa deosebită în dezechilibrul ionic al apei, precum şi As, Pb şi Cd, pentru conturarea zonelor de contaminare de natură antropică.

Investigarea comportării din acest punct de vedere a elementelor în urme cu ocurenţă naturală în zonă indică totodată comportamentul radionuclizilor corespunzători. Acest lucru este posibil deoarece având structuri electronice comune, atât izotopii stabili, cât şi cei radioactivi ale unui aceluiaşi element participă în mod identic în echilibre chimice de suprafaţă. Datele experimentale obţinute până în prezent relevă faptul că suspensiile reprezintă principala cale de transfer a elementelor investigate. Concentraţiile acestora adsorbite la suprafaţa particulelor întrec cu mult concentraţiile lor în faza dizolvată, reprezentată în acest experiment de filtratul pe membrana de 0,22 μm. De asemenea, sunt puse în evidenţă distribuţii diferite ale elementelor pe fracţiunile dimensionale analizate.