目前原地浸出(ISL)采鈾已成為鈾生產的主要方法，原地浸出采鈾的產量約占世界鈾產量的50%。ISL采鈾具有經濟回采很低品位礦石的能力，具有開發成本較低、勞動生產率高、作業安全性好、開發周期較短、環境影響較小等優勢。

ISL采鈾對環境有一定影響，對ISL采鈾后的礦山進行環境治理與修復是綠色礦山建設的重要環節。到目前為止，國外對ISL采鈾的主要公眾關注點是其對飲用水源的潛在污染。如果在采鈾過程中溶浸劑沒有得到適當控制，則有可能影響鄰近的地下水；如果在采鈾后地下水以污染狀態繼續留存，也有可能影響鄰近的地下水。因此，一些國家要求對采鈾后的地下水進行修復。

1原地浸出采鈾方法和特點

目前，國際上主要采用2種ISL方法開采鈾礦，即酸法浸出和堿法浸出。澳大利亞、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦和俄羅斯等國通常使用酸法浸出；美國則使用堿法浸出(因為大多數礦體中的碳酸鈣濃度大于1.5%,若采用酸法浸出將導致高酸耗)。浸出劑類型應根據礦體的地質或地球化學性質，以及地下水的水質確定；開采后的地下水修復方法則取決于開采過程中使用的浸出劑類型。ISL浸出方法的技術特征見表1。

表1 ISL浸出方法的技術特征

2國外ISL鈾礦山地下水主要修復方法

國外ISL鈾礦山在進行地下水修復時，對于酸法開采區域通常采用自然衰減進行修復；對于堿法開采區域通常采用抽水、處理、凈水再注入進行修復。修復過程中，也采用生物修復、化學還原劑還原以及增強的自然衰減等技術作為補充，或者聯合運用這些技術；目前部分技術仍處于研究試驗階段。國外ISL采鈾部分應用實例見表2。

表2國外ISL采鈾應用實例和修復/關閉方法

3美國堿法地浸礦山地下水修復

3.1 ISL地下水修復監管

根據聯邦和州法規，ISL采礦結束后，采礦者需要將開采區域含水層的地下水化學修復到本底水平；在最低限度內，將采區內的地下水修復至與采礦前的水質一致，以便可以恢復以前的用途。

3.1.1聯邦法規

1)美國核管理委員會(NRC)。

美國核管理委員會根據美國聯邦法規的Title 10 Part 40中附錄A的標準5對采礦和修復進行管理。這些規定主要針對鈾選冶尾礦管理，NRC沒有針對ISL工藝生產或修復的規定。

NRC要求被許可方將ISL地下水修復到本底水平；如果不能達到本底值，則須達到替代濃度限值(ACL),該替代濃度限值通常比本底值高。ACL必須表明所關注的元素不會對人類健康或環境構成威脅，通常采用歸宿-運移模型(fate-transport)評估ACL對下游含水層的影響。

2)美國環境保護署(EPA)。

為了獲得對ISL采礦的批準，運營商須根據美國《安全飲用水法案》及EPA地下注射控制大綱(UIC),在采礦前獲得開采區域的“含水層豁免”。UIC規定見于美國聯邦法規的Title 40 Part 144和146。為獲取含水層豁免，運營商須表明含水層現在或將來不用于提供飲用水，因為含水層被天然鈾及其衰變產物(包括鐳-226和氡-222)高度礦化，超過了環保署飲用水最大污染物水平限值。

3.1.2州法規

每個州的ISL地下水修復均受到類似于聯邦法規的管制。對于沒有制定相關法規的州，聯邦機構是主要監管者；對于執行聯邦法規優先的州，州與NRC和/或EPA達成協議，在本州內執行對ISL的監管，如德克薩斯州；也有的州實行雙重管理，如懷俄明州等。諸如懷俄明州、德克薩斯州和內布拉斯加州這樣擁有ISL鈾礦山的州均有相關規定，明確要求在采礦后進行地下水修復，并要求盡可能修復到本底水平；如果不能實現，則修復到使用級標準(飲用水、畜牧或農業用水)或執行ACL。

3.2堿法浸出地下水修復技術

采用堿性溶浸劑的井場在開采完成后，礦體的地下水中含有來自浸出劑的碳酸氫鹽、殘余鈾、鐳-226以及硒、砷等，地下水含有較高的總溶解固體(TDS),應采用一些工藝技術來清除這些殘余組分，使地下水水質修復到本底水平或采礦前用途的狀態。監管機構要求使用最佳實用技術(BPT)處理受污染的地下水，使其水質達到背景值或本底條件。

在美國，屬于BPT的技術有地下水抽除(消除殘余采礦溶液);抽水、處理和凈水回注(通常采用反滲透技術處理污染水);化學還原(通過除氧和金屬沉淀創造還原環境);生物修復。其他修復技術，如自然衰減，如果是獨立使用，則不被認為是BPT。

3.2.1地下水抽除

地下水抽除是100%清除地下水，清除后不再注入。在地下水抽除過程中，井場會形成水力降落漏斗，吸納原生地下水并將浸出液隔離在井場中。地下水抽取的體積取決于運行過程影響的區域范圍、含水層水文特性和抽取能力。

抽取的體積以孔隙體積(PV)為單位數定義，PV與井場面積(ft2)、開采厚度(ft)、孔隙率(%)有關。對于1個面積30英畝、礦化厚度20 ft、孔隙率25%的井場，1 PV=30英畝×43 560 ft2/英畝×20 ft×25%×7.48加侖/ft3=48.9百萬加侖。

地下水抽除體積一般為0.5～3.0 PV,必須通過深井注入、處理及地表排放或蒸發來合理處置清理過程產生的大量抽出水。目前認為該方法效果不佳，應用有限。

3.2.2抽水、處理和凈水回注

抽水、處理和凈水回注修復技術可配合地下水抽除使用，也可獨立使用。在此階段，從井場抽取地下水，用離子交換法除鈾，然后通過反滲透單元(RO)處理，去除其中95%～98%的溶解組分后，將水重新注入井場。反復進行該過程，直到達到修復目標為止。修復過程產生的反滲透濃水則通過深井處置或其他方法進行處置。該階段一般需要進行5～15 PV。使用RO技術處理地下水對降低TDS的效果較好，但TDS的改善會達到臨界點。

按照美國的規定，要求在修復過程中系統維持一定的外排量。這一階段地下水的外排量為全部循環地下水的10%～30%。在RO階段開始時，被處理的地下水TDS高(2～5 g/L),反滲透產生的凈水比例較小(70%再注入),產生的濃水(30%)被排出系統另作處置。將反滲透產生的凈水回注入井場后，可降低井場地下水中的TDS。在RO階段運行后期，反滲透產生的凈水比例可高達90%,而濃水量可降低至10%。

3.2.3化學還原

完成反滲透處理后，鈾、硒、砷等組分可能以高于本底濃度殘留在井場內；而這些組分在含水層的氧化條件降低前不會減少，也可能繼續被浸出，添加化學還原劑可以有效地降低這些組分的濃度。工業使用的化學還原劑主要有硫化氫氣體、硫化鈉、亞硫酸鈉等，這些還原劑可作為除氧劑在注水前加入，也可在反滲透處理后注入井場。