广东省某伴生放射性矿开发利用企业辐射环境监测

孙功明, 林健, 李冠超

(广东省核工业地质局辐射环境监测中心, 广东 广州, 510800)

0 引言

伴生放射性矿是一类具有较高天然放射性水平的非铀矿类矿，主要包括稀土矿、钽铌矿、锆英矿、煤矿、磷酸盐矿等15个类别矿产。此类矿在采选、冶炼和加工过程可能对环境产生一定的辐射危害[1]。2016年，国务院颁布了《国务院关于开展第二次全国污染源普查的通知》[2](国发〔2016〕59号)，对全国范围内的伴生矿采选、冶炼和加工企业进行了污染源普查工作。2018年，生态环境部发布了《伴生放射性矿开发利用企业辐射环境监测及信息公开办法(试行)》[3]，明确要求“伴生矿企业开发利用活动中的原矿、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 1 贝可/克(Bq/g)的企业”，需要开展辐射环境监测及信息公开。

独居石是伴生放射性矿企业生产过程中较关注的对象之一，由于独居石是稀土金属矿的主要矿物之一，常含有U、Th放射性核素，它们的含量有时较高，而U、Th在衰变过程中会产生一定量的α、β、γ射线，会释放氡和钍射气，同时加工过程中有废气排放。

广东省内某生产独居石选矿的伴生矿开发利用企业是以钛毛矿为原料，经过重选、湿式磁选、干式磁选和电选方式获得各自精矿，2017年开始生产至至今。2019、2020年度对该企业进行了辐射环境监测，本文报道此项工作的内容和监测结果。

1 监测内容及方法

监测内容及方法依据《伴生放射性矿开发利用企业辐射环境监测要求》[4]中的要求进行。

1.1 监测内容

监测内容包括厂界外排放废气中的铀、钍，监测频次：2 次/a；空气氡，监测频次：2 次/a；钍射气，监测频次：2 次/a；γ辐射空气吸收剂量率，监测频次：2 次/a；土壤样品中U、Th、226Ra核素含量，监测频次：1 次/a；地下水U、Th、226Ra核素含量，监测频次：1 次/a。由于监测企业没有废水排放，废水进行循环使用，同时进行了雨污分流，没有废水排放口，因此不进行地表水和底泥监测。本次辐射环境监测为期2 a。

1.2 布点原则

流出物监测布点原则：在企业排放许可证对应的废气排放口布设采样点，本企业为生产车间排气筒和焙烧车间排气筒2 个点位。γ辐射空气吸收剂量率布点原则：厂界四周布设，需包括厂界500 m范围内的敏感点(村庄等)2 个，最大风频下风向厂界外，间距不超过500 m，在空气和土壤采样点6 个，易洒落矿物的公路10 个，对照点1个同时进行布设。氡及其子体、钍射气布点原则：厂界内最近居民点1 个，最大风频下风向500 m内最近居民点1个，对照点1个。地下水监测点位布设原则：厂界附近200 m内具有代表性水井2个，包括厂区内水井1个和附近居民点水井1个。土壤监测点位布设原则：厂界四周500 m范围内土壤7个，包括厂界四周4个，周围农田2个，厂界最近居民点1个，最大落地浓度区域土壤1个，对照点1个。监测企业平面布局及布点示意图见图1。

1.3 测量仪器与方法

本项目测量仪器均检定/校准合格，并在有效期内，监测方法均依据现行国家标准或行业标准，监测项目、测量仪器和监测方法依据标准见表1所列。

(红色线框内为厂区，黑色线框为厂内区域分布)

表1 某伴生放射性矿开发利用企业辐射环境监测项目、测量仪器及监测方法

1.4 质量保证

为了保证监测结果的正确性，本次现场监测、取样和室内分析均严格进行全方面质量控制。监测取样人员培训合格上岗，并且各监测仪器均在检定/校准有效期内使用，现场监测仪器(测氡仪、便携式X-γ剂量率仪)在测量过程(包括每天测量开始和测量结束)进行仪器的准确性、稳定性、一致性监控。取样过程严格按照《辐射环境监测技术规范》[12]要求进行取样和保存，防止交叉污染；针对高纯锗γ谱仪进行测量，检验它们的本底稳定性(短期稳定性：泊松分布检验，长期稳定性：绘制质控图)和效率稳定性，每个样品测量时进行能量刻度检查，每次开机检查能量分辨率1次，并用分析参考源检查仪器分析准确度，测定样品时采取平行、复测、标准样品进行质量控制；电感耦合等离子体质谱仪每次开始测量进行调谐，调谐合格才开始进行测量，每批次测量均绘制标准曲线，测量过程每10个样品之后复测标准曲线中间点；氡钍分析仪检查本底、效率稳定性，每半年进行一次k值测量；放化分析通过空白、平行、复检、加标回收，标准样品分析进行质量控制，绘制标准曲线均采用国家标准物质进行溯源。上述质保措施保证了本次监测结果的有效性。

2 结果与分析

2.1 γ辐射空气吸收剂量率

表2列出了某伴生矿开发利用企业周围环境2019、2020年度γ辐射空气吸收剂量率的监测结果。

由表2可见，2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业厂界四周、土壤监测点、敏感点、厂界外运输道路γ辐射空气吸收剂量率的监测结果均略高于对照点监测结果。

表2 某伴生放射性矿开发利用企业周围环境γ辐射空气吸收剂量率监测结果 (nGy/h)1)

根据对照点与周围环境辐射空气吸收剂量率监测结果反映该伴生放射性矿开发利用企业生产对周围环境γ辐射空气吸收剂量率具有一定的影响，部分监测点位γ辐射空气吸收剂量率升高，但均在多对照点监测结果3倍水平范围内。

2.2 空气中氡浓度

表3列出了某伴生矿开发利用企业周围环境2019、2020年度空气中氡浓度和钍射气浓度的监测结果。

由表3可见：

表3 某伴生放射性矿开发利用企业空气中氡和钍射气浓度监测结果

2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业敏感点和最大风频下风向空气氡浓度监测结果均略高于对照点监测结果，并且最大值出现在2020年度最大风频下风向；与建设前环评报告[13]中厂界外监测结果(10.6 Bq/m3)比较，除2020年最大风频下风向监测结果与环评报告监测结果有较大差异外，其它空气氡监测结果处同一水平；两年度监测结果有一定的波动，原因是测量时间不同厂区内源项辐射水平差异影响所导致。

2019、2020年度上半年敏感点和最大风频下风向的钍射气浓度监测结果均略高于对照点，而下半年钍射气浓度监测结果均略低于对照点，与建设前环评报告中厂界外监测结果(8.6 Bq/m3)比较，除2019年下半年敏感点和2020年最大风频下风向监测结果低于环评报告监测结果外，其它钍射气浓度监测结果略高于环评报告监测结果。

2.3 土壤天然放射性核素含量

表4列出了某伴生矿开发利用企业周围环境2019、2020年度土壤样品中U、Th、226Ra含量的监测结果。

由表4可见：

表4 某伴生放射性矿开发利用企业土壤放射性核素含量监测结果

2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业厂界四周、敏感点、农田、最大风频下风向土壤中U含量的监测结果均与对照点处同一水平；2020年厂界四周、敏感点、农田、最大风频下风向土壤中U含量的监测结果与2019年度监测结果无明显差异。

2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业厂界四周、敏感点土壤中Th含量的监测结果均高于对照点，而周围农田和最大风频下风向土壤中Th含量的监测结果略低于对照点；所有监测点位土壤中Th含量均高于建设前环评报告中监测结果(28.2 mg/kg)；2020年除厂界四周土壤中Th含量监测结果略高于2019年度外，其它监测点土壤中Th含量监测结果处同一水平。

2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业除敏感点土壤中226Ra含量的监测结果略高于对照点外，其它监测点位土壤中226Ra含量监测结果均略低于对照点监测结果；所有监测点土壤中226含量的监测结果均低于建设前环评报告中监测结果(97.4 mg/kg)；2020年度的监测结果与2019年度监测结果处同一水平。

2.4 地下水天然放射性核素含量

表5列出了某伴生放射性矿开发利用企业地下水中天然放射性核素含量监测结果。

由表5可见，2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业地下水样品中U、Th、226Ra的监测结果均较低，略低于该项目建设前环评报告[13]的监测结果(U，0.09 μg/L；Th，1.3 μg/L)。

表5 某伴生放射性矿开发利用企业地下水天然放射性核素含量监测结果

2.5 流出物监测

表6列出了某伴生放射性矿开发利用企业2019、2020年度排放废气中U和Th浓度的监测结果。

由表6可见，2019、2020年度，该伴生放射性矿开发利用企业生产车间和焙烧车间气态流出物中U浓度、Th浓度均远低于《稀土工业污染物排放标准》[14]中规定的排放限值(100 μg/m3)。

表6 某伴生放射性矿开发利用企业气态流出物监测结果

3 结语

对某伴生放射性矿开发利用企业2019、2020年度辐射环境的监测结果表明：

(1)该伴生放射性矿开发利用企业周围的γ辐射空气吸收剂量率监测结果略高于对照点。

(2)敏感点和最大风频下风向的空气氡浓度监测结果略高于对照点。

(3)敏感点的土壤Th和226Ra以及厂界四周土壤中Th含量的监测结果略高于对照点。

(4)厂内和厂外地下水中U、Th、226Ra含量的监测结果均较低。

(5)该伴生放射性矿开发利用企业气态流出物中铀和钍总量远低于稀土行业排放标准限值。

综上所述，该伴生放射性矿开发利用企业生产活动未对周围环境造成明显影响，但需对该企业辐射环境监测加以关注。