湖南省部分伴生放射性矿利用企业辐射水平调查

秦 鹏，陈 刚

（湖南省核工业中心实验室，湖南 长沙 410100）

根据国务院颁布的《全国污染源普查条例》，全国污染源普查每10 年进行一次[1]，2006 年年底至2009 年国家环保部开展了第一次全国污染源普查。根据条例及国家环保部污染源普查工作部署，2018 年湖南省环保厅开展了省内污染源普查实施方案，伴生矿污染普查为污染源普查工作一部分，根据湖南伴生矿污染普查实施方案，对株洲市区域进行了伴生放射性矿企业辐射水平进行了调查。

本次伴生矿污染普查涉及稀土、铌/钽、锆石和氧化锆、锡、铅/锌矿、铜、镍、铁、钒、磷酸盐、煤、铝、钼、金、锗/钛共15类伴生放射性矿产企业，涉及煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业、开采辅助活动、化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业等8 个行业。

1 调查方法

1.1 企业初测

根据企业清单，逐个开展现场调查及监测工作，收集企业产品、产量、生产工艺、生产规模、废物种类、去向等资料，同时对企业开展现场监测工作，工作内容有：

对企业厂区外未受人为干扰天然辐射本底及企业厂区内固体样表面1m 处，包括露天采矿区、生产加工场地、原材料堆场、废石（废渣）堆场、产品堆场、中间产物堆场。开展现场γ 辐射空气吸收剂量率监测。若固体表面1m 处的γ 辐射剂量率超过“当地本底水平”+150nGy/h，则列入详查企业名录。

取固体样，测铀钍系，若任一核素活度浓度大于0.3Bq/g 则列入详查企业名录。

根据初测结果，确定详查企业名录。

1.2 企业详查

根据初测阶段确定的详查企业名录，对详查企业进行取样分析，工作内容有：

固体物质中的238U、226Ra、232Th 含量检测。

生产废水中总U、总Th、226Ra、总α、总β放射性比活度检测。

2 检测方法

2.1 检测设备及方法依据

检测设备及方法依据见表1。

2.2 γ 辐射剂量率检测

表1 检测设备及方法来源

现场检测时，首先采用巡测的方式进行检测，根据巡测结果选取具有代表性的点位，手持便携式γ 剂量率仪将仪器放置在距离被检测对象约1m 处进行测量，记录检测数据。

当地本底水平采取现场检测的方法确定，检测点选择在未受污染的附近区域，一般选在空旷野外进行测量。如果检测对象所在区域为高本底地区，应补充该地区（更大范围，如“中国环境天然放射性水平（2015）”有关该地区）的天然辐射水平。

2.3 固体样品中238U、226Ra、232Th 检测

2.3.1 样品制备

将采集的样品烘干，粉碎处理，过筛（40 目～60 目）称重后装入与刻度谱仪体标准源相同形状和体积的样品盒中[2]，密封3周～4 周。

2.3.2 本底测量

将空样品盒放置到高纯锗γ 能谱仪上测量10h，保存本底谱，记录特征峰的本底值。

2.3.3 标准源测量

将标准源放置到高纯锗γ 能谱仪上测量四小时，记录特征峰净计数，标准源信息见表2。

2.3.4 样品测量

将标准源放置到高纯锗γ 能谱仪上测量四小时，记录特征峰净计数，采用相对比较法计算结果，计算公式如下：

标准源中的j 种核素的第i 个特征峰的刻度系数Cji见式（1）。

式中：

Cji—第j种核素在第i个特征峰处的刻度系数，Bq/(计数/s）；

Aj—体标准源中第j 种核素的活度，Bq；

Netji—体标准源中第j 种核素的第i 个特征峰的全能峰净面积计数率，计数/s。

被测样品的第j 种核素的比活度见式（2）：

式中：

Qj—被测样品第j 种核素的活度浓度，Bq/kg；

Aji—被测样品第j 种核素的第i 个特征峰的全能峰净面积计数率，计数/s；

Ajib—与Aji 相对应的特征峰本底净面积计数率，计数/s；

W—被测样品的净重，kg；

Dj—第j 种核素校正到采样时的衰变校正系数。

为避免不同核素能量峰的干扰及减少样品自吸收带来的影响，238U、226Ra、232Th 的特征峰分别选取如下：1001Kev、609Kev、911Kev，226Ra 选取1764Kev 特征峰作为核查峰。

2.4 质量控制

现场检测及分析仪器设备均经过计量部门检定校准，且处在有效期内。现场检测及样品分析人员均持证上岗。

野外检测时，雨、雪天、雨后六小时内不进行测量。采用高纯锗γ 谱仪分析的样品应尽量与刻度仪器所用体标准源的基体组成、密度、形状、质量等保持一致。样品分析前中后均对标准物质进行检测，核查γ 谱仪本底。

对于钍含量特别高的样品及母核素与子体不平衡的样品不采用谱仪法进行测量，采用化学方法进行分析。

3 结果及讨论

3.1 企业调查结果

部分企业调查结果见表2。根据表2 结果。

表2 企业调查结果

γ 辐射剂量率在（150.0 ～7423.0）nGy/h，238U 活度在（985.7 ～29493.1）Bq/kg，226Ra 活 度 在（927.3 ～30626.3）,232Th活度在（13.3 ～8932.9）Bq/kg。含铌钽铁钛原矿及钨精矿γ 辐射剂量率辐射水平及放射性核素活度较高。

目前，我国涉及伴生放射性矿利用的企业对辐射防护和放射性污染问题考虑较少，大多没有采取措施以来避免和减少辐射照射及放射性污染。伴生放射性矿利用企业应加强原料及废渣管控，对于辐射水平比较高的废渣应建立专用尾渣库，在生产过程中应加强辐射防护。

3.2 讨论

经过第一次及第二次伴生放射性矿污染普查，国家于2018年7 月4 日发布了《伴生放射性矿开发利用企业环境辐射监测及信息公开办法（试行）》的公告，该试行办法明确了除铀（钍）矿外所有矿产资源开发利用活动中原矿、中间产品、尾矿（渣）或者其他残留物中铀（钍）系单个核素含量超过1Bq/g 的企业均纳入监管平台，定期向社会公开环境辐射监测工作，该试行办法涵盖了流出物监测、地表水、地下水、土壤、底泥及空气等介质，通过系统的监测可以摸清企业辐射环境水平。

监管体系的建立是一项系统性比较强的工作，企业所用原料流动比较频繁，加强全过程的监管及监控比放射源监管难度更高，建议从企业采购原料的源头抓起。对伴生矿开发利用企业产生的固体废物实施分类管理。第Ⅰ类可以作为一般工业固体废物处理处置，放射性水平低于国家豁免水平的可以作为一般工业固体废物进行处理处置，可以按照《建筑材料放射性核素限量》（GB6566）和“用于建筑材料的工业废渣放射性核素限制”等相关要求，根据天然核素控制或者限制的浓度要求，分别对这些工业固体废物进行使用和利用、限制使用、填埋处置等。第Ⅱ类需建造尾矿库进行贮存、处置的固体废物，这类废物铀、钍含量较高，应开展相应的科研论证，进行充分研究，作为提取铀、钍的资源进行利用，实现伴生放射性固体废物循环经济[3]。固体废物有多种利用方式，监管体系应加强企业固体废物的监管，摸清废物的利用及处置方式，以实现对企业全过程监管。