金沙江水富断面、南盘江华宁断面水中天然U浓度监测结果分析
2020-12-07杨文栋喻亦林
杨文栋,喻亦林
(云南省辐射环境监督站,云南 昆明 650034)
0 引言
随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,在伴生放射性矿产资源得到日益广泛地开发利用的同时,人们对自我生产、生活环境质量的关注程度也与日俱增。在矿产资源的开采过程中,矿产中所含的天然放射性核素会通过大气或水体向环境中释放,引起附近的大气、水体、土壤等环境介质中天然放射性核素含量的增加[1]。
云南是矿产资源大省,金沙江流域、南盘江流域蕴藏着丰富的矿产资源[2]。矿产资源的开采、洗选、冶炼,势必造成地下或地表环境的扰动,造成矿产中天然放射性核素的转移或扩散。2013年,云南省生态环境厅(原环境保护厅)将云南六大水系辐射环境质量纳入监管,设立辐射环境质量监测省控点,开展江河水U浓度等指标的常规监测。
本文通过对金沙江水富断面和南盘江华宁断面2013—2019年水中天然U浓度监测结果进行分析,探讨其变化趋势,进而为辐射环境管理和辐射公众安全服务。
1 监测情况
1.1 监测对象
监测对象为金沙江水富断面和南盘江华宁断面江河水,采样时段为每年的枯水期、平水期,采样频次每年2次,监测指标为水中U浓度。水样采集点点位信息见表1。
表1 金沙江水富断面、南盘江华宁断面水样采样点点位信息表
1.2 监测方法
水样处理和分析采用《HJ 493-2009水质样品的保存和管理技术规定》《HJ 630-2011环境监测质量管理技术导则》《HJ/T 61-2001辐射环境监测技术规范》和《HJ840-2017环境样品中微量U的分析方法》。
1.3 监测仪器
水中U分析选用杭州大吉光电仪器有限公司生产的WGJ-Ⅲ型微量U分析仪。仪器检测下限0.02ng/mL,测U量程0~25ng/mL,线性相关系数0.9999。实验室内部质控铀浓度与荧光强度关系见图1。
分析仪器定期通过法定计量单位检定合格,各项性能指标稳定,线性相关系数较高,满足《环境样品中微量U的分析方法》要求。
1.4 监测结果
金沙江水富断面和南盘江华宁断面江河水U浓度监测结果见表2[3]。
表2 金沙江水富断面、南盘江华宁断面水中U浓度监测结果 (μg/L)
2 结果分析
2.1 金沙江水富断面
金沙江水富断面江河水U浓度变化趋势见图2。
由表2和图2可看出,金沙江水富断面除2017年平水期监测值偏低外,2013—2019年水中天然U浓度测值总体平稳,波幅不大。断面枯水期U浓度整体大于平水期,断面多年监测数据变化有下降趋势。
2.2 南盘江华宁断面
南盘江华宁断面江河水U浓度变化趋势见图3。
由表2和图3可看出,南盘江华宁断面水中天然U浓度2016年枯水期监测值明显偏大,断面2013—2015年测值明显低于2016—2019年测值,数据抬升明显。
3 讨论
3.1 云南六大水系U浓度
云南六大水系除金沙江和南盘江水系外,还有伊洛瓦底江、怒江、澜沧江、红河四大水系,其水系断面2018年和2019年江河水U浓度见表3。[3]
表3 伊洛瓦底江、怒江、澜沧江、红河水中U浓度监测结果 (μg/L)
由表2和表3可看出,金沙江水富断面U浓度2013—2019年枯水期均值1.00±0.11μg/L,平水期均值0.94±0.17μg/L;南盘江华宁段面U浓度2013—2019年枯水期均值1.00±0.36μg/L,平水期均值0.88±0.21μg/L;云南六大水系U浓度2018—2019年枯水期均值0.99±0.39μg/L,平水期均值0.92±0.35μg/L。金沙江水富断面和南盘江华宁段面U浓度与云南六大水系U浓度整体水平相当,但存在一定的波动,整体低于西南诸河6段面2017年枯水期与平水期U浓度均值1.5μg/L[4]。
3.2 金沙江流域云南段
金沙江是长江的上游,源于唐古拉山脉东段北支5054m的无名山地东北处,隶属玉树州杂多县结多乡。金沙江穿行于川、藏、滇三省区之间,其间有最大支流雅砻江汇入,至四川宜宾纳岷江始名长江。从青海河源至四川宜宾,金沙江干流全长3481km,流域面积502000km2,约占长江流域面积的26%。年均流量4750m3/s,以降水补给为主,地下水和冰雪融水补给为辅[5]。
金沙江落差3300m,水力资源一亿多kW,占长江水力资源的40%以上[5]。金沙江流急坎陡,江势惊险,干流规划有多级梯级水电开发。
金沙江流域的地下蕴藏着丰富的矿产资源,西藏昌都的玉龙铜矿、四川攀枝花的钒钛磁铁矿、云南大理的金宝山铂钯矿、云南昭通的褐煤,璀璨夺目。
金沙江流域河床陡峻、断裂发育、岩层破碎、地面松散固体物质多,崩塌、滑坡、泻溜极为常见,金沙江嫣然已成长江泥沙的主要来源之一。
金沙江水富断面2013—2019年水中天然U浓度测值总体平稳,波幅不大,测量值略高于云南其它水系。近十年来,国家加强长江防护林建设,加强了流域石漠化防护和区域生态环境保护,严格控制采矿区废石尾矿进入江河,致使金沙江水体放射性环境质量保持良好,且水富断面多年监测数据变化有下降趋势。
3.3 南盘江流域华宁段
南盘江发源于云南曲靖乌蒙山余脉马雄山东麓,是珠江的源头河段,流域面积56809km2,干流全长914km,河道平均坡降1.74‰,河口平均流量688m3/s。南盘江在云南境内流域面积43311km2,河长651km,流经曲靖、陆良、宜良、开远、弥勒等县市,于罗平县境汇合黄泥河后流出云南省境[6]。
南盘江流域石灰岩面积占1/2,喀斯特地貌发育[6]。区域石灰岩体天然放射性核素水平较低,流域水环境受岩体侵蚀带入天然U的占比不大,由此映证南盘江流域华宁段面2013—2015年江水U浓度相对较低,且较平稳。然而,2016—2019年江水U浓度台升明显,且持续性长,由此引起对南盘江流域中上段矿产资源开发利用的关注。
3.4 云南伴生放射性矿
云南是伴生放射性矿产资源大省,在刚刚结束的云南省第二次全国污染源普查伴生放射性矿普查中,省内单一核素浓度达到1Bq/g的伴生放射性开采或利用企业达35家,位居全国第5位。涉及煤矿、锗矿、锡矿、铜矿、铁矿、铅锌矿、稀土矿等多矿种,主要分布在红河州、文山州、保山市、临沧市、玉溪市等地。较高水平的伴生放射性矿产资源开采产生的坑涌水、废石,选矿产生的尾矿、废水,冶炼产生的废渣,都将促进天然放射性核素的再转移,也可能造成区域环境放射性污染,从而导致流域辐射环境水平升高。加强伴生放射性矿产资源及产业管理,适度有序开发,防止废石、尾矿、废渣入江河,保护我们赖以生存的蓝天、碧水、净土,已成为共识[7]。