Уникальный источник урана в естественно биовосстановленных осадках

Исследование, проведенное в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) на образце естественно биовосстановленного осадка с бывшего хвостохранилища урановой фабрики, раскрывает новые данные, улучшающие понимание долгосрочного сохранения урана в грунтовых водах. Впервые в образце обнаружена особая форма минерала пирита — фрамбоидальный пирит, поверхность которого напоминает малину (фр. framboise). Данные показывают, что этот пирит обладает сродством к урану, уменьшая его перенос с грунтовыми водами. Образец был взят на исследовательской площадке Министерства энергетики США в Рифле, штат Колорадо.

Это открытие поможет в разработке стратегий по удержанию загрязнителя вдали от водоносных горизонтов, людей, животных и сельскохозяйственных культур. Предыдущие исследования проводились на синтезированном в лаборатории пирите, но изучения природного пирита не было. Высокие концентрации урана в пирите, включая фрамбоидальный, в естественно биовосстановленных аллювиальных отложениях ранее не регистрировались. Такие осадки составляют 10% аллювиального водоносного горизонта на площадке Рифл и содержат повышенные количества урана, Fe(II), органического углерода и сульфидов.

«Результаты были действительно захватывающими, — сказал геохимик PNNL доктор Николла Кафоку, ведущий автор статьи в Environmental Science & Technology, — потому что это был первый случай, когда уран был обнаружен в ассоциации с естественным фрамбоидальным пиритом в аллювиальных отложениях». Исследователи использовали серию химических и спектроскопических методов. Рентгеноспектральный анализ подтвердил, что уран в фрамбоидальном пирите присутствует как в окисленной, так и в восстановленной формах, что критически важно, поскольку мобильность урана сильно зависит от его валентного состояния.

Исследование показывает, что фрамбоидальный пирит может служить первоначальным «стоком» для урана, где загрязнитель удерживается в восстановительных условиях, но также может стать долгосрочным источником загрязнения при медленном окислении. Планируются дальнейшие исследования для понимания процессов восстановления и окисления. Понимание того, что контролирует поглощение урана пиритом, является следующим важным шагом.