Development of the Groundwater Monitoring System in the Zone of Influence of Uranium Production Legacy Facilities of the Prydniprovsky Chemical Plant

Abstract

The results of works on reconstruction and development of the hydrogeological monitoring system at the Prydniprovsky Chemical Plant site, Kamyanske (PChP) and on the groundwater survey using the improved observation wells network are presented (first such survey since 2016). During the works, geology structure of the site was précised, hydraulic testing was carried out, and groundwater was sampled at a number of uranium production legacy objects that have not been previously covered by observations. Automated monitoring of groundwater levels (GWL) has been started. As a result, new information on the seasonal dynamics of GWL was obtained. New sources of serious chemical and radioactive contamination of the geological environment are identified at the Southern PChP site, in particular in the area of settling basins № 220 and 230. Radioactive contamination of groundwater with excess of background levels is also observed also in the zone of “historic” settling pond situated below the “Central Yar” uranium tailings. In addition to previously known chemical toxicants (Mn, Ni, Pb), the monitoring study revealed groundwater contamination by arsenic and mercury in the areas affected by the PChP facilities. Thus, groundwater contamination at the PChP industrial site is formed under the influence of more man-made legacy sources than previously thought. The identified new sources of pollution deserve additional characterization and consideration when predicting the long-term impacts of the PChP site on the surface water system of the Konoplyanka River—Dnieper River.

Assessments of radiological and toxicological risks from the use of groundwater and surface water in the zone of influence of the uranium production legacy site

“…The data on levels of groundwater and surface water contamination in the zone of influence of the PChP site used in the risk assessments are presented in Table 1 and are based on monitoring studies conducted in 2020 -2021 [7]. Groundwater monitoring data listed in Table 1 correspond to wells with the highest contamination levels of radionuclides and toxic chemicals.…”

Assessment of Temporal and Space-Time Changes of Groundwater Chemical Composition at the “Рridniproivsky Chemical Plant” Uranium Production Legacy Site

“…[3,4]. Раніше аналіз вмісту радіонуклідів уранового ряду, а також характеристик вмісту хімічними елементами підземних вод на майданчику колишнього ВО «ПХЗ» виконано у роботах [5,6,7,8].…”

“…Складовою мінерального складу фосфогіпсу якого є сульфат кальцію, який протягом десятиліть під впливом водної і вітрової ерозії поширювався на прилеглі території і також у вигляді продуктів вилуговування у підземні води місця розташування хвостосховища. Про це свідчить і підвищений, порівняно із іншими пунктами спостережень, вміст сульфатів і кальцію у підземних водах в усіх свердловинах зони спостережень навколо хвостосховища «Дніпровське» [7]. Тому результати спостережень за хімічним складом вод свердловин 110 і 36D не враховували на етапі оцінки фонових показників забруднення території промислової зони, зокрема для техногенно-підвищених концентрацій вмісту сульфатів і кальцію.…”

“…Враховуючи недоліки мережі спостережень і недостатню кількість даних спостережень, можна припустити, що за більше ніж 70 років існування хвостосховища «Центральний Яр», ореол вод із відносно високим вмістом урану (10 Бк/дм 3 і вище) перемістився із зони хвостосховища на відстань до 300 м. Вміст урану у водах алювіального водоносного горизонту зменшувався протягом періоду з 2005 по 2014 р. по лінії току від тіла хвостосховища з показниками 30-20 Бк/дм 3 до рівнів, які є близькими до умовно фонового забруднення вод промислового майданчика 0,3-0,5 Бк/дм 3 на відстані більше 500 м від хвостосховища. Дещо підвищені рівні вмісту ізотопів урану у водах алювіального горизонту у різні роки спостережень до 2-5 Бк/дм 3 є результатом впливу інших можливих джерел [7] надходження урану і сульфатів у межах нижньої надзаплавної тераси р. Коноплянка (такі ж ефекти виявлено і для зони впливу хвостосховища «Західне» і описано вище).…”