摘要:本文主要對(duì)我國(guó)南方某鈾礦山退役分礦環(huán)境放射性現(xiàn)狀的調(diào)查與研究。結(jié)果表明:在所有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中,完全退役的1號(hào)分礦治理完全達(dá)標(biāo);而屬于政策性停產(chǎn)的2號(hào)分礦,某些監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣中氡濃度、γ輻射和水體放射性水平均超過(guò)國(guó)家限值。此外,兩個(gè)分礦土壤中天然放射性核素的含量都比對(duì)照點(diǎn)高。
　　關(guān)鍵詞：放射性；γ輻射水平；天然放射性核素
　　中圖分類號(hào)：TU
　　放射性廢物的安全處置是環(huán)保領(lǐng)域所要解決的重要問(wèn)題之一。我國(guó)的鈾礦開(kāi)采工作較好地解決了鈾礦開(kāi)采所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題,經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐,形成了比較完善的低放廢物處理體系。本文重點(diǎn)研究退役鈾礦山不同污染源的輻射劑量貢獻(xiàn),通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,明確鈾礦山退役后如何有效地減少對(duì)環(huán)境的污染,減輕國(guó)家對(duì)鈾礦山輻射危害防護(hù)的經(jīng)濟(jì)壓力,為鈾礦山和諧發(fā)展及環(huán)境評(píng)價(jià)體系提供依據(jù)。
　　
　　1礦山概況
　　該礦是一個(gè)有40多年歷史的鈾礦山,位于丘陵地帶,溝谷深切,水系非常發(fā)育。該礦區(qū)是一個(gè)以酸性巖漿巖為主體構(gòu)成的復(fù)雜地質(zhì)體,其基底發(fā)育東西向華夏系斷裂構(gòu)造。蓋層中則發(fā)育北東向40°～45°和北西向300°～330°的斷裂構(gòu)造系統(tǒng),屬華夏式新華夏系“多”字形構(gòu)造。該礦區(qū)屬亞熱帶氣候,溫暖潮濕,日光充足,雨量充沛。年平均氣溫為17℃,平均年降雨量為1847mm,年平均相對(duì)濕度為82%。秋冬季多北風(fēng),夏季以西南風(fēng)為主。年平均風(fēng)速為1.8m/s,最大風(fēng)速為28m/s,D、E、F、C、B、A類天氣分別占60.29%、12.76%、11.07%、10.22%、4.89%和0.79%。該礦山共有5個(gè)分礦,目前尚在生產(chǎn)的有3個(gè)。此次主要調(diào)查退役的1號(hào)和2號(hào)分礦,其中1號(hào)分礦屬正常終產(chǎn)并已完全治理,而2號(hào)分礦屬政策性停產(chǎn)。
　　
　　2調(diào)查內(nèi)容與方法
　　2.1調(diào)查內(nèi)容
　　對(duì)兩個(gè)退役的分礦,分別測(cè)量其工作場(chǎng)所和生活區(qū)的γ外照射劑量、空氣中氡濃度和土壤樣品中的天然放射性核素226Ra、232Th、K的含量。還測(cè)量了兩個(gè)分礦排水口、匯入點(diǎn)和生活區(qū)飲用水中鈾、鐳的含量和總α、總β值。
　　2.2調(diào)查方法和儀器
　　為確保調(diào)查結(jié)果的可靠性,本次調(diào)查采取全面質(zhì)量保證措施。對(duì)γ輻射儀器進(jìn)行了刻度;水樣分析采用平行雙樣,加標(biāo)回收;土壤樣品的測(cè)量采取了外檢等措施。這些措施對(duì)確保調(diào)查質(zhì)量起到了良好作用。各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目所采用的方法和儀器如下:
　　(1)γ輻射水平的監(jiān)測(cè)
　　采用BH3013A便攜式X-γ劑量率儀測(cè)量γ輻射水平,該儀器的參數(shù)為:能量響應(yīng):36keV～3MeV;宇宙射線響應(yīng):指示值變化的限值為±15%(相對(duì)于RS-111高壓電離室);量程范圍:0～10000×10-8Gy/h。
　　(2)空氣中氡濃度和土壤氡析出率的監(jiān)測(cè)采用DHZM-I型氡及其子體監(jiān)測(cè)儀測(cè)量空氣中氡濃度,氡濃度量程范圍為3.0Bq/m3～10MBq/m3,氡子體濃度量程為110Bq/m3～1MBq/m3;探測(cè)下限為5.0Bq/m3(氡濃度)，1.5Bq/m3(氡子體濃度),0.80×10-8J/m3(α潛能)。測(cè)量土壤氡析出率采用REM-Ⅱ型氡析出率儀,其測(cè)量范圍為5×10-5～1×102Bq/(m2•s);靈敏度為1.5×10-2cps/(Bq/m3)。
　　(3)土壤中天然放射性核素的監(jiān)測(cè)采用美國(guó)ORTEC公司生產(chǎn)的16000道HPGe低本底γ能譜儀測(cè)量土壤或巖石樣品中的放射性核素。該能譜儀的主要技術(shù)參數(shù)為:相對(duì)效率為40%,能量分辨率為1.9keV(60Co1332keVγ射線),探測(cè)下限:對(duì)238U(20Bq/kg);對(duì)232Th(8Bq/kg);對(duì)226Ra(12Bq/kg)。
　　
　　3調(diào)查結(jié)果與分析
　　3.1γ輻射水平
　　表1列出了1號(hào)和2號(hào)分礦各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的γ輻射水平測(cè)量結(jié)果。從表中可以看出,1號(hào)分礦各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的γ輻射水平全在限值(取比對(duì)照點(diǎn)高出20×10-8Gy/h為限值)范圍內(nèi),其治理已完全達(dá)標(biāo)。而2號(hào)分礦井口的γ輻射水平高出限值許多,這主要是由于礦井口沒(méi)有完全封閉,其井下還有水流出,這些水中含有大量放射性核素。
　　表1各監(jiān)測(cè)點(diǎn)γ輻射水平和年有效劑量

                           
　　從表中還可以看出1號(hào)和2號(hào)分礦的廢石場(chǎng)治理得很好,其生活區(qū)γ輻射水平與對(duì)照點(diǎn)差別不大。采用UNSCRAR1982年報(bào)告書介紹的模式,天然γ輻射產(chǎn)生的有效劑量當(dāng)量率與空氣吸收劑量率比值為0.7Sv/Gy,室內(nèi)、外居民居留因子分別取0.8和0.2;對(duì)于工作場(chǎng)所,其工作時(shí)間按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)取2000h,由此估算這兩個(gè)退役分礦由γ外照射所致居民和工作人員年有效劑量。計(jì)算結(jié)果表明,2號(hào)分礦井口所致工作人員的年有效劑量最大,為0.89mSv;而生活區(qū)由外照射所致居民年最大有效劑量為0.32mSv。
　　3.2空氣中氡濃度
　　由表2氡及其子體的數(shù)據(jù)可以看出,1號(hào)分礦無(wú)論工作場(chǎng)所還是生活區(qū),其空氣中氡及其子體的濃度與對(duì)照點(diǎn)的差別不大。而2號(hào)分礦工作場(chǎng)所的氡及其子體的濃度比對(duì)照點(diǎn)高出許多,且其空氣中氡濃度還超過(guò)了1100Bq/m3(國(guó)家鈾礦冶輻射防護(hù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)),這主要是因?yàn)?號(hào)分礦的其它排風(fēng)口已完全封堵,只留下了監(jiān)測(cè)的井口。從表中還可以看出,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氡析出率已全部達(dá)到治理要求(不超過(guò)0.74Bq•m-2•s-1)。
　　對(duì)比表2的氡及其子體所致個(gè)人年有效劑量當(dāng)量的數(shù)據(jù)(對(duì)于工作場(chǎng)所取工作時(shí)間為2000h;對(duì)于生活區(qū)取居留因子,室內(nèi)、外分別為0.8、0.2),發(fā)現(xiàn)在所有監(jiān)測(cè)的工作場(chǎng)所中沒(méi)有任何監(jiān)測(cè)點(diǎn)的個(gè)人劑量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的限值(20mSv)。雖然最大個(gè)人劑量出在2號(hào)分礦井口,但是該礦區(qū)已停產(chǎn),附近也沒(méi)有常年居住人口。
　　表2各監(jiān)測(cè)點(diǎn)氡及其子體濃度測(cè)量結(jié)果和年有效劑量

                       
　　3.3土壤中天然放射性核素
　　由表3各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)天然放射性核素的含量可以看出,1號(hào)分礦各監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤天然放射性核素的含量全都低于治理限值。而2號(hào)分礦井口226Ra的含量則高出治理要求(不超過(guò)180Bq/kg),這主要是由井下流出水所帶放射性核素沉積造成的。1號(hào)和2號(hào)生活區(qū)農(nóng)田40K的含量較高是因?yàn)檗r(nóng)田中經(jīng)常施放鉀肥所致。
　　3.4水體放射性水平
　　表4為1號(hào)和2號(hào)分礦各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水體放射性水平的分析結(jié)果。《放射衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB4792-84)規(guī)定,有關(guān)公眾238U(D類)和226Ra的導(dǎo)出食入濃度(DIC)值分別為62、9.2Bq/kg,從表4的結(jié)果可見(jiàn),各采樣點(diǎn)及對(duì)照點(diǎn)水中天然鈾及226Ra的濃度均低于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的DIC值。1號(hào)排水溝匯入點(diǎn)、2號(hào)礦井排水口和2號(hào)排水溝匯入點(diǎn)的總α值超過(guò)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-85)規(guī)定的限值(0.1Bq/L),其它采樣點(diǎn)的總α總β值均在限值以內(nèi),而且這3個(gè)采樣點(diǎn)的238U和226Ra含量比對(duì)照點(diǎn)高出許多。其中2號(hào)分礦井排水口的238U、226Ra含量最高,而1號(hào)和2號(hào)排水溝匯入點(diǎn)的238U和226Ra含量之所以比較高是因?yàn)樗�監(jiān)測(cè)礦山的其它分礦還在生產(chǎn),其它礦井的污水也排入所監(jiān)測(cè)的河中。
　　表3各監(jiān)測(cè)點(diǎn)樣品中天然放射性核素含量(Bq/kg)
　　                  　　
　　表4水體放射性水平
　　 　　
　　4結(jié)論
　　對(duì)某鈾礦山退役分礦的環(huán)境放射性現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果顯示:
　　(1)1號(hào)分礦工作場(chǎng)所γ輻射水平在限值范圍內(nèi),其治理已完全達(dá)標(biāo);而2號(hào)分礦井口γ輻射水平則超出了限值。
　　(2)空氣中氡及其子體濃度除了2號(hào)分礦工作場(chǎng)所外,其它監(jiān)測(cè)場(chǎng)所氡及其子體濃度和對(duì)照點(diǎn)的差異不大。各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氡析出率已全部達(dá)到治理要求。
　　(3)土壤中天然放射性核素226Ra、232Th、40K的含量均比對(duì)照點(diǎn)高,其中2號(hào)分礦井口附近土壤中226Ra的含量最高。
　　(4)與對(duì)照點(diǎn)相比,水體中天然鈾和226Ra的含量差別較大,生活區(qū)飲用水的放射性水平略有差異,但各工作場(chǎng)所監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值都較高。其中1號(hào)排水溝匯入點(diǎn)、2號(hào)分礦井排水口和2號(hào)排水溝匯入點(diǎn)的總α值超過(guò)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-85)規(guī)定的限值。
　　(5)此次調(diào)查的結(jié)果顯示該礦山退役分礦的治理差別很大,完全退役的1號(hào)分礦各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目全部達(dá)標(biāo),而處于政策性停產(chǎn)的2號(hào)分礦由于其礦井口未完全封閉,導(dǎo)致該分礦工作場(chǎng)所及其周圍受到了較大污染。如果近期內(nèi)2號(hào)分礦仍未恢復(fù)生產(chǎn),應(yīng)把此次監(jiān)測(cè)的礦井口封閉。