粤北某铀矿田放射性环境地质调查评价

毛彦明

（广东省核工业地质局辐射监测中心，广州510800）

环境辐射主要分为电离辐射和电磁辐射两大类，其中电离辐射主要包括宇宙射线辐射、放射性核素辐射两部分，宇宙射线对人体的影响主要是外照射作用，而放射性核素除了射线的内、外照射作用同时其毒理性作用也会对人体产生重要的影响。粤北某铀矿田为铀矿富集区，因此监测放射性水平对人居环境的影响具有重要的意义。

1 工作区概况

粤北贵东岩体处于华夏古陆西缘，闽赣后加里东隆起的西南缘与湘桂粤北海西-印支坳陷交接部位，位于南岭和武夷山两条铀-多金属成矿带交汇部。贵东岩体为多期多阶段侵入的复式岩体。区域地层主要为震旦—奥陶系浅变质碎屑岩，其次为泥盆系、石炭系砂页岩类岩层，其中存在丰富的铀源层。中生代以来，区内构造岩浆活动频繁，除形成大东山-贵东EW向岩浆岩带外，EW向、NEE向、NNE向断裂构造十分发育。粤北贵东岩体东部某地区是广东省乃至全国主要的铀矿产地，该矿田具“矿化集中、矿床数多、资源量大、铀品位富”等特征［1］，该地区已有六十多年的铀矿勘查历史，区内的勘查工作程度相对较高，但放射性环境地质调查和评价工作较少，特别是作为铀矿山放射性环境地质调查评价及监测方面的工作一直没有开展。随着国家可持续发展战略的实施，对地质环境保护提出了更高更新的要求。

粤北某地区铀矿采冶生产基地于1959年底在提交希望矿床中间性储量报告后的同时，粤北第一个大型铀矿山随之筹建，并于1961年投产，目前已开采的铀矿床有大帽峰、新桥东、新桥西、下庄西202地段、小水、鲁溪等，占有资源储量达该矿田铀资源量的一半左右；目前正在开采的铀矿床有竹山下、希望、石土岭、仙石、石角围和仙人嶂等，占有资源储量为该矿田资源量的三分之一以上；正在建设开采的铀矿床有下庄东和磜下等。该矿田矿石物质成分简单，矿石属硅酸盐类型，技术加工性能好，耗酸量低，铀浸出率高，属于易采易冶的经济型铀资源，均属经济型铀资源。

随着我国改革开放的深入发展，铀矿采冶环境的不断改善，特别是采冶技术方法的进步及生产管理水平和劳动生产率不断提高等因素，广东省铀资源的可利用性不断增加。目前铀矿经营公司、稀土开采以及有色金属开采企业不可避免地造成了对当地土地资源、地表水和地下水系统、空气等环境影响和生态系统破坏。为了实现该铀矿田“资源效益、经济效益、环境效益和社会效益”的同步发展，对其周边环境开展放射性环境地质调查与评价显得尤为重要。

2 主要放射性环境地质问题

某铀矿田位于粤、赣两省交界处的广东省韶关市翁源县北部，具有丰富的铀矿资源，是我国第一颗原子弹的原料产地。主要为山区地形，地势陡峻，呈北高南低之势。经调查和分析研究认为区内存在以下主要放射性环境地质问题：（1）铀矿废石及粉尘中含有238U、232Th和226Ra等放射性核素，它们在衰变过程中会产生α、β、γ射线，因此在勘探、开采、运输和加工等过程中，对当地会造成污染和放射性影响。特别是氡可以在岩矿缝隙、表层土壤移动扩散，吸入氡气对人体产生的影响比较大；（2）铀矿开采过程产生的部分废水一经排放会造成河水污染，经过河流的运移、富集作用，造成下游地区放射性水平增高，从而导致放射性污染扩散；（3）用含较高放射性水平的石材铺设道路、做房屋和桥梁等的建筑材料，也会导致放射性物质的扩散；（4）矿山勘探、采矿等活动导致深层土壤及岩石裸露到地表层，导致了土壤、岩石的堆积，以致于深层的放射性物质随之转移到地面，在矿区雨水及径流的冲刷下会影响到周围的环境辐射水平。

3 放射性环境地质现状调查评价

3.1 区内环境放射性水平调查评价

根据调查结果，区内原野γ辐射剂量率水平在69.6～369.9 nGy·h-1，平均值为168.2 nGy·h-1（52个样品）；《中国环境天然放射性水平》（1995）［1］中报道的广东省韶关地区原野γ辐射剂量率调查结果为49.4～184.6 nGy·h-1，平均值为101.0 nGy·h-1；广东省原野γ辐射剂量率调查结果为17.7～193.1 nGy·h-1，平均值85.3 nGy·h-1。本次调查的原野γ辐射剂量率水平值均高于《中国环境天然放射性水平》（1995）［2］报告中的韶关地区及广东全省的原野γ辐射剂量水平，根据《华南铀矿地质志》［1］及现场调研发现，调查区域刚好位于燕山期花岗岩地带（铀含量较高），同时330—339铀矿点都位于该区域。另外大吉山和司前一带还有钨矿床，因此导致调查区域的γ辐射剂量率偏高。另外，调查发现这些点位所在地区有多个铀矿富集点，放射性较高的地质出露较多，同时该区铀矿及其开采活动也可能导致该区域γ辐射剂量率偏高。

根据调查结果，区内道路γ辐射剂量率在76.7～321.1 nGy·h-1，平 均 值 为146.7 nGy·h-1（32个样品），《中国环境天然放射性水平》（1995）［1］报告中韶关地区道路γ辐射剂量率调查结果为48.5～241.7 nGy·h-1，平均值为96.5 nGy·h-1；广东省道路γ辐射剂量率调查结果为26.9～178.8 nGy·h-1，平均值为91.0 nGy·h-1。

区内道路γ辐射剂量率水平平均值高于1995年《中国环境天然放射性水平》中韶关地区和广东全省道路γ辐射剂量率水平，这既与道路所处的地质环境有关，也与路基铺设材料有关，据调查局部地段可能铺设了放射性较高材料的水泥路所致。

图1 区内原野γ辐射剂量率比对Fig.1 Comparison of fieldγradiation dose rate in the region

图2 区内道路γ辐射剂量率比对Fig.2 Comparison of roadγradiation dose rate in the region

根据调查结果，水中的放射性核素含量偏高，其 水 中U、Th、226Ra和40K的浓度分别为7.36、0.31μg·L-1、13.0和28 mBq·L-1，而U的含量远高于《中国环境天然放射性水平》（1995）报告中广东省水体中天然放射性核素浓度调查研究章节北江水系U范围值（0.02～2.34μg·L-1）。区内采集的地表水样11个（其中河流水6个，水库水5个），根据统计结果，地表水中的总U核素浓度为0.03～24.9μg·L-1，均值为4.11μg·L-1；Th核素浓度为0.05～2.13μg·L-1，均值为0.29μg·L-1；226Ra放射性浓度为2.8～55.1mBq·L-1，均值为16.5 mBq·L-1；40K放射性浓度为25～82 mBq·L-1，均值为46 mBq·L-1；210Pb放射性浓度为7.62～27.5 mBq·L-1，均 值为14.35 mBq·L-1；210Po放射性浓度为3.46～11.00 mBq·L-1，均值为6.06 mBq·L-1；90Sr放射性浓度＜2.0～6.0 mBq·L-1，均 值为3.5 mBq·L-1；137Cs放射性浓度均＜LLD。监测结果中，293基地和岩庄水电站等位置的水中U浓度高于《中国环境天然放射性水平》（1995）报告中北江U浓度值，其最大值是北江水系U浓度最大值的10多倍；水中Th只有293基地超过《中国环境天然放射性水平》（1995）报告中范围值，约为其最大值的2倍多；水中226Ra放射性浓度超过《中国环境天然放射性水平》（1995）报告中范围值的有新村、来屋村和293基地采集的水样。根据现场调研发现，新村、来屋村、293基地、岩庄水电站正好处在滃江流域上游，其U浓度偏高主要是因为该河流流经铀矿带（其上游和周边有水冶厂、铀矿点），另外周边历史稀土矿开采，以及铀矿开采产生的废石通过雨水及地表水使放射性核素进入到滃江水域。

表1 废石场及尾矿库的γ辐射剂量率调查数据比对Table 1 Comparison of surveyedγradiation dose rate of waste rock field and tailings pond

3.2 废石场及尾矿库放射性水平调查评价

根据调查结果，333、337、338、339和330矿床的废石堆场的γ辐射剂量率分别为1 154.2、2 387.5、2 684.5、3 254.1和1 339.6 nG·h-1；339矿床的尾矿库γ辐射剂量率为848.5 nG·h-1；某废矿封场的γ辐射剂量率为1 904.8 nG·h-1，这些地方的γ辐射剂量率远远高出网格点。

根据现场监测，相比较尾矿库γ辐射剂量率相对较低，这主要是尾矿库进行了一定的治理和防护措施，而且尾矿库有积水，对辐射具有一定的屏蔽作用；而废石堆场和废矿场的放射性更高，主要是因为筛选后的矿石中仍然含有一定浓度的铀等其他放射性元素，这些废矿石裸露堆放，未采取一定的有效措施进行治理，从而导致这些地区的γ辐射剂量率严重偏高。现场监测时发现，废石堆场及废矿封场废矿石露天堆放，未采取有效的预防措施，堆放的废矿石中的放射性核素经雨水及地表水冲刷，会不断扩散、迁移，通过食物链进入人体，对人民健康造成伤害。因此对于这些污染源要进行针对性的预防与治理。

为了调查铀矿开采，水冶活动等对项目区水环境的影响，笔者分别在某矿区渗坝水、337矿床下游（大吉坑河流水）、338矿床废石堆场（废石堆场流水）及339矿床尾矿库（尾矿库废水）取了4个水样，并对水样中铀的含量进行了测定。根据分析结果，部分铀矿区及水冶厂流出废水中铀的含量都比较高，其中某矿区的渗坝水和338矿点的废石堆场流水比项目区滃江地表水的含量还要高，最高多达20多倍，而339尾矿库废水和大吉坑河流水和滃江水在同一水平。根据《铀矿冶和辐射环境保护规定GB23727—2020》规定，核素U-天然废水排放口出的排放浓度不应超过0.3mg·L-1.因此，对于该区的流出废石要加强管理和治理，做好科学矿山开采、水冶工作，减少铀矿废水对环境的影响。

4 结论与建议

（1）区内除了年汛期强降雨、强降水导致群发性滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害及当地一些企业滥采乱挖造成水土流失、地面塌陷等地质灾害问题，主要是铀资源勘查开发的造成的放射性环境污染问题。某铀矿田整个区域内的γ辐射总体水平偏高，区内原野和主要道路γ辐射剂量率水平高于正常值，水中的放射性核素含量偏高，铀矿床的废石堆场和废矿场的γ辐射剂量率更高，部分铀矿区及水冶厂流出废水中铀的含量都比较高等，这些问题都会对周围环境造成的环境污染问题。勘查单位和矿山企业在生产过程中一定要高度重视放射性环境污染问题，加强对铀矿勘查、开采的过程监督与管理，减少铀矿勘查、开采活动对周围辐射环境的影响。

（2）根据本次调查结果，建议建立放射性地质环境长期监测点，对区内环境进行长期动态监测，及时掌握放射性污染变化情况。1）建立γ辐射剂量率长期监测点：根据调查中原野γ剂量率偏高点，建议建立长期γ辐射剂量率监测点；2）建立水体长期监测点：根据调查中发现滃江放射性核素偏高，建议布置6个监测点，其中在滃江河流布置3个监测点，其上游岩庄水电站、中游293基地和下游新村各布置1个监测点。

（3）在新形势下铀资源的勘查开发必须牢牢抓住放射性环境问题。某铀资源的勘查和开采要从整个区域放射性地质环境考虑，管理部门和矿山企业应对矿山的开发、放射性废物的管理必须做到不给后代留下不正当的负担，要使环境放射性水平和放射性废物比活度达到环境保护可接受的水平；放射性废物的产生量必须保持在可实现的最小量；区内铀矿采场、钨矿采场、稀土采场、水冶设施、尾矿库等应加强管理，做好行之有效的防护措施，切实做好放射性废物（废矿石、铀矿废水、水冶废水）的监管和治理，减少放射性环境污染，努力实现广东省铀资源“勘查效益、经济效益、环境效益和社会效益”的同步发展。

致谢：本文是《广东省某铀矿田放射性地质环境调查评价与监测项目》的部分成果，得到了广东省核工业地质局辐射监测中心领导和同事们的关心、帮助和指导！