中国环境科学

作者：邱文杰, 周根茂, 储建民, 丁印权, 杨蕴, 朱婷, 吴剑锋, 吴吉春

单位：1. 南京大学地球科学与工程学院, 江苏 南京 210023;2. 中核新疆矿业有限公司, 新疆 乌鲁木齐 830101;3. 河海大学地球科学与工程学院, 江苏 南京 211100

关键词：退役采区,数值模拟,溶质运移,水力控制

基金：国家自然科学基金-核技术创新联合基金重点项目(U2167212)

以新疆某酸法地浸铀矿山退役采区为研究对象,通过分析退役采区长时间序列地下水监测数据,并采用数值模拟方法构建了三维非稳定含矿含水层地下水流与污染组分(U（Ⅵ）和SO42-)运移的模拟模型,为退役采区地下水环境安全提供合理的水力控制方案.研究结果表明,采区退役后的地下水流场总体上与天然流场方向一致;地下水中高浓度U（Ⅵ）和SO42-在采区内部大量残留,并在地下水动力作用下逐渐往下游迁移和扩散.模型能较好地再现退役采区的地下水位变化趋势,并成功模拟了采区内部U()Ⅵ和SO42-往下游迁移扩散的过程,表明水力控制是保证未来条件下采区下游地下水环境生态安全的重要手段.通过对3种水力控制抽注模式的分析结果显示,内外兼抽方案的控制效果最好.进一步利用综合评价方法对各情景方案进行了定量评价,结果表明在采区内部及其下游分别设置3口抽水井和6口抽水井,并将抽水速率控制在60m3/d的方案相对最优,该方案以较低的成本实现了采区内部削源和下游水力截获的双重目标,使污染组分能够控制在50m范围以内.本研究利用构建的数值模型,针对未来规划条件下的水力控制方案进行了优选,为退役矿区地下水环境安全提供科学决策依据,同时也为类似地浸采铀退役矿山的治理提供示范参考.

来源：2025年第5期

《中国环境科学》期刊编辑部

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