铀矿地质勘探设施退役后的环境问题

祝虎林 李有林 陈曦

铀矿地质勘探设施退役后的环境问题

祝虎林 李有林 陈曦

Point

铀矿地质勘探过程中需要使用大量各种各样的勘探设施，勘探结束之后，大量设施退役。但这些设施极易导致一定的环境问题的出现，需要引起我们的重视。文章对铀矿地质勘探退役设施的特点及其对环境的污染情况等进行了分析，提出了相关治理技术方法，并对实施效果进行分析。

1.铀矿地质勘探退役设施情况概述

（1）污染源项数量多、分布广。

在进行铀矿地质勘探的过程中，需要使用大量各种各样的勘探设施。且受到勘探工作工作特殊性的影响，一些工程设施会在退役之后遗留在地表各处。这些铀矿地质勘探退役设施大多分布较广，且具有十分明显的随意性。总体来看，各种铀矿地质勘探退役设施的随意遗留等会导致一定环境污染的出现，其中一些氡气等放射性污染物始终处于稳定排放状态，不断释放到大气环境之中。还有一些天然铀、钍、镭等放射性污染物不断向周围的水体以及土壤等发生迁移，并对其产生不同程度的污染。

（2）所处位置大多为开放性场所。

受到铀矿地质勘探过程的影响，很多退役设施均属于山地工程。因此，在具体所处位置方面，大多位于各种开放性的场所，所产生的各种废（矿）石堆也大多位于开放性的环境之中。在废（矿）石堆等的周围，大多没有设置相关的醒目标识，也没有进行必要的隔离等。因此，在勘探工作结束之中，工作人员撤离。即便相关的设施已经被停闭或者处于退役状态，但是，相关人员以及附近居民等仍然可以不受约束进入该区域，导致受到不同程度的辐射。

（3）铀含量呈不均匀状态。

在进行铀矿地质勘探的过程中，所涉及大的大多为沿脉或穿脉工程。在其排出的各种废矿石中，会存在一定的天然铀含量，并具有一定的放射浓度。在这些废物中，类型十分复杂，一部分是铀矿废物，还有一些是一般废石。因此，在具体的含铀量方面，也呈现出较大的差异，处于明显的分布不均一的状态。因此，在对其进行处理的时候，需要采用回填到坑道中进行存放或者原地黄土覆盖的方式。

（4）具有一定的隐蔽性且交通运输不便。

铀矿地质勘探大多位于各种偏僻的区域，因此，相应的废（矿）石场也大多位于较为偏僻和隐蔽的场所。其中，大多数废（矿）石场和坑(井)口均位于人迹罕至的山高林密处之中，还有一部分废（矿）石场位于低海拔区域。但是，在结束地质勘探工作之后，相关的勘探工作人员会逐渐撤离，原本在勘探过程中使用的道路等也会随之消失。因此，这些废（矿）石场和坑(井)口的具体位置便逐渐被人们所遗忘，仅有少数源项所在山地使用者掌握其具体位置以及到达的途径。而且，原有的道路消失，导致交通十分不便。因此，在对其进行治理的过程中，在运输相关设备和仪器以及材料方面便存在较大的困难。

2.周围环境所受铀矿地质勘探退役设施的影响

在结束铀矿地质勘探工作会后，各种退役设施的存在会对其周围环境产生不同程度的影响，具体来看，主要分为辐射影响和非放射性影响两方面。其中，辐射影响主要为222Rn及其子体所导致的剂量，非放射性影响主要指退役坑(井)口治理不利所导致的水土流失，以及可能会出现的人畜误入或坠入等。

（1）受污水体导致个人附加剂量的出现。

在各废（矿）石场以及有水坑口，存在少量的渗出水，通常情况下，水量仅达到0.26m3/h。在其中存在一定的天然铀等物质，其中含有1.31～1.62Bq/L的226Ra以及0.044～0.075mg／L的天然铀。另外，液态排放物的出现还会导致一定个人附加剂量的出现，且最大剂量可以达到0.24～0.87mSv／a左右。

（2）伽马辐射导致个人附加剂量的出现。

在废（矿）石场附近，会存在一定的伽马辐射。通常情况下，放射性废（矿）石附近的伽马辐射水平增加值可以达到7.1×10-8Gy／h，并导致一定个人附加剂量的出现，最大剂量可以达到0.133mSv／a左右。

（3）气载途径导致个人附加剂量的出现。

在各个退役的废（矿）石场附近，存在一定的222Rn析出率，经计算其范围值为0.74～1.46Bq／m2.s，均值＞0.74Bq／m2.s。以废（矿）石场和科目、坑（井）口为中心，以5km为半径，计算不通过子区因气载途径所导致的个人附加剂量可以得出，相关的剂量值在0.041～0.056mSv／a之间进行波动。吸入为各气载源项所致个人附加剂量的出现关键途径，位置为矿区下风方位0～1km处的居民区最大个人附加剂量达到0.306mSv／a。经计算可以发现，废（矿）石场和坑口会释放222Rn气体，并导致一定个人附加剂量的出现，是主要的气载污染源项，在最大个人附加剂量中所占的比例可以达到47.12%～66.49%。

（4）公众附加剂量综合。

经分析和计算可以得出，在各种铀矿地质勘探设施退役区，存在一定的公众附加剂量，主要污染源项为气载源项中退役的多个废（矿）石场和坑口。其中，管理限值为0.26mSv／a。但是，经过计算可以发现，实际的最大个人附加剂量却高于相应的管理限值，达到0.447mSv／a，导致对人体产生一定的危害。而在在最大个人附加剂量中也包含不同的情况，其中。氡子体吸入所导致的剂量所占比例为86.0%，伽马辐射所导致的剂量所占比例为69.4%。

3.相关治理技术和方法

为铀矿地质勘探设施退役后所导致的各种环境问题，可以采用黄土覆盖和坑道口封闭等方式。其中，在对各种废（矿）石堆场进行治理的时候，可以采用原地黄土覆盖的方式。在进行覆盖的过程中，需要采用科学的施工方法。通常情况下，要边覆盖边进行监测，并结合实际监测结果，对实际覆盖方式和方法进行指导。在进行覆盖的时候，覆盖黄土之前，先要对截水浆砌石骨架护坡等进行建造，以免出现水土流失等情况。对于废（矿）石场，在黄土覆盖结束之后，还需要在其表面进行一定的绿化处理，以防止废（矿）石的流失。另外，在覆盖后的废（矿）石场下方以及临近河沟的地方，要砌筑一定的重力式挡土墙等。在封闭坑道口的时候，按照是否有水选择不同的方式进行相应的封闭。其中，对于有水的坑道，首先要利用双层砼墙予以封闭，在墙体之间建造水泥涵管，对坑道中的水进行滤，然后排出。外侧覆盖黄土，夯实之后种植草木。对于无水坑道，在距坑口4m处嵌入双层浆砌石墙，并覆盖黄土。对槽探和井探工程进行处理的时候，首先实施原地回填，覆盖黄土之后进行绿化处理，以恢复其自然面貌。在治理结束之后，进行环境影响评估，了解治理效果。保证没有氡及其子体的逸出或者扩散，以维持良好的大气环境，维护生态平衡，保障公众健康。在经过评估符合一定的标准之后，则视为满足伽马射线屏蔽要求。其中，相应的评估标准为：废（矿）石场氡析出率＜0.74Bq/m2，且在扣除本底之后，伽马外照剂量率≤17.4×10-8Gy/h。

4.结论

铀矿地质勘探退役设施污染源项数量多、分布广，所处位置大多为开放性场所，铀含量呈不均匀状态，且具有一定的隐蔽性且交通运输不便，会导致一定环境问题的出现。因此，需要对全部退役的废（矿）石堆和坑（井）口进行治理。在治理之后，最终经辐射监督管理机构和持有环评甲级资质的环评单位对治理区进行了监测与环评，结论如下：

（1）废(矿)石堆平均氡析出率由治理前的1.11Bq/m2·s降至0.44Bq/ m2·s；

（2）治理之前，伽马辐射剂量率范围为35.3～77.9×10-8Gy/h，治理之后，出现显著的下降，达到8.5～17.2×10-8Gy/h；

（3）在个人年有效剂量方面，关键居民组治理之前的水平为1.24 mSv/a，治理之后下降59%，达到0.336mSv/a；

（4）废（矿）石堆覆土和封闭坑口降氡总削减氡达到3.29×1011Bq/a；

（5）坑道涌出水削减量和铀含量均显著下降，其中铀含量削减率达到99%，涌出水削减量达到0.49×104m3/a；

（6）经有效治理，治理区达到了有限制使用程度的目标，具有明显的社会效益和环境效益。

（作者单位：祝虎林，中陕核工业集团公司二一四大队有限公司；李有林，甘肃省核地质二一九大队；陈曦，中陕核工业集团公司二二四大队有限公司）