某铀矿地质勘探设施放射性源项调查
2021-12-20连相宇
连相宇
摘要:建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,完成重点地区历史遗留地质勘探设施的环境治理是我国“十三五”期间的重要任务之一。本文对安徽省东南地区某铀矿地质勘探设施进行了放射性源项调查,主要在废矿堆以及坑口附近开展辐射环境检测工作,并对结果进行分析评价,提出合理化建议,为地质勘探设施的下一步退役整治项目提供了依据。
关键词:铀矿;地质勘探设施;废矿堆;源项调查
1.概况
近些年来,随着社会的快速发展,我国铀矿普查勘探工作在取得优异成果的同时,也带来一定的环境问题,如堆积或排放地表的废矿、废水,不同程度地污染了地面、农田、水体,已挖掘的坑口,由于误入(或坠落)而给人畜带来安全危害和放射性危害,其中堆积于地表的副产矿石,铀品位约在0.01%以上,极个别的达到1%。这些危害因素给环境带来负面影响,危及公众的安全,必须尽快予以治理。本次放射性源项调查的铀矿地质勘探设施位于安徽省东南部,包括26个坑口和8个废渣堆,其中无水坑口15个,有水坑口11个。铀矿地质勘探结束后,未对坑口进行任何形式的处理。遗留的坑口不仅有222Rn及其子体外逸等放射性危害,还有人畜误入的一般性安全危害。因此有必要对坑口和废渣堆进行源项调查,掌握退役设施的放射性水平,提出预防治理措施,确保当地人居环境安全。
2.调查方法及技术参数
本次源项调查主要以坑口及废矿堆为主,检测因子包括:坑口的空气氡浓度、坑口水中铀镭浓度,以及废矿堆的γ辐射剂量率和氡析出率。
2.1γ辐射剂量率
参考《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)、《环境地表γ辐射剂量率测量规范》(GB/T14583-93)规范,γ辐射剂量率采取10m×10m网格布点且不少于5个。采用即时测量,使用FD-3013H型号的γ辐射剂量率仪直接测量出监测点位上的γ空气吸收剂量率瞬时,测量时仪器高于地面1m,探头与人体的距离大于30cm。
2.2空气氡浓度
依据本项目监测要求,对每个坑口使用RAD7氡监测仪进行一次空气氡浓度检测。
2.3地表氡析出率
依据本项目监测要求,每个废矿堆进行10m×10m网格布点且不少于3个进行氡析出率的检测。
2.4水中铀镭含量
按照《环境样品中微量铀的分析方法》(HJ840-2017)和《水中镭-226的分析测定》(GB/11214-89)标准,分析水坑口处水的铀镭含量。
3.监测结果及分析
3.1γ辐射剂量率
由表1可以得出,矿点内8个废矿堆的环境地表γ辐射计量率值的范围在(52.6~185.7)Gy/h×10-8Gy/h之间,统计得出的平均值为125.7Gy/h×10-8Gy/h,高于在区域上风口1km处测得的当地平均本底值16.6Gy/h×10-8Gy/h。矿点内废矿堆区域采用10m×10m布点原则,其中检测得出的最小值52.6Gy/h×10-8Gy/h也高出全国平均水平和当地平均本底值数倍。整体区域的γ辐射剂量率都处于偏高水平。
3.2空气氡浓度
由表2可以得出,矿点内26个坑口的空气氡浓度范围在(211~840)Bq/m3之间,统计得出的平均值为483Bq/m3。根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002),工作场所内氡持续照射情况下补救行动的水平是在年平均活度浓度为500Bq222Rn/m3~1000Bq222Rn/m3(平衡因子0.4)范围内。达到500Bq222Rn/m3时宜考虑采取补救行动,达到1000Bq222Rn/m3时应采取补救行动。因此,坑口处最高的空气氡浓度(840Bq/m3)超过限值,宜采取补救行动。
3.3地表氡析出率
由表1可以得出,矿点内8个废矿堆的环境地表氡析出率的范围在(0.69~2.20)Bq/m2·s之间,统计得出的平均值为1.45Bq/m2·s。根据《铀矿地质设施退役环境安全规程》(EJ913-1994)和《铀矿地质辐射环境影响评价要求》(EJ/ T977-1995),废矿堆的表面氡析出率不超过0.74Bq/m2·s。废矿堆范围内仅有个别区域的地表氡析出率满足要求。因此根据《铀矿冶废石、尾矿土质覆盖厚度及降低氡析出率的计算方法》(EJ/T1128-2001),建议对废矿堆的高氡析出率地表进行覆土处理。
3.4室内分析铀镭含量
本次源项调查中对有水坑口中水的铀镭含量进行检测:由表2可以得出,26個坑口中有11个有水,水中的铀含量在(0.021~0.048)mg/L之间,统计得出的平均值为0.038mg/L,水中的镭含量在(0.21~0.38)Bq/L之间,统计得出的平均值为0.30Bq/L。参考《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》(GB23727-2009),没有稀释能力的受纳水体,在排放口处的水中天然U浓度小于0.05mg/L、226Ra浓度小于1.1Bq/L。因此可以得出,在11个有水坑口中,所有的天然铀浓度都满足管理限值要求,226Ra的浓度也满足管理限值要求。
4.结论与建议
4.1结论
(1)根据《铀矿地质勘查辐射防护和环境保护规定》(GB15848-2009)与《铀矿地质辐射环境影响评价要求》(EJ/ T977-1995)中γ外照射空气吸收剂量率限值与公众年有效剂量管理目标值的要求,区域内(52.6~185.7)Gy/h×10-8Gy/ h的γ辐射计量率属于偏高水平。
(2)根据《铀矿地质设施退役环境安全规程》(EJ913-1994)和《铀矿地质辐射环境影响评价要求》(EJ/T977-1995),矿点内仅有个别区域满足要求,大部分区域的地表氡析出率均处于偏高水平。
(3)根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)[1],26处坑口中共有12处坑口(K3、K4、K5、K6、K8、K9、K10、K22、K23、K24、K25、K26)的空气氡浓度偏高,宜采取补救行动。
(4)参照《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》(GB23727-2009)规定[2],该地区有水坑口处的铀镭含量正常。
4.2建议
综合此次源项调查工作,区域内γ辐射计量率、氡析出率、个别坑口的空气氡浓度均处于偏高水平。根据相关规范要求,并结合实际情况,可使用安徽地区广泛存在的黏土、亚黏土对区域进行覆土工程,以达到屏蔽γ辐射和抑制氡析出率的目的。另外,对于放射性较大的坑口,可进行填充治理方案。治理过程中应充分考虑当地的自然环境、地形地貌、因地制宜,采用技术成熟、施工简单的治理方案,保证在相当长的时间内有效,以控制各类污染物扩散。
参考文献:
[1]杨永中,郑周平,谭建祖.某放射性废物库四周调查分析[J].科技视界, 2016.
[2]周永海,杨亚新,张叶.某铀矿山退役治理后辐射环境状况调查与分析[J].东华理工大学学报, 2013.
[3]袁勤,蔡松.某铀矿山退役治理源项调查[J].采矿技術. 2017.
[4]庞建伟.浅析煤矿生产中放射性检测的方式方法及其措施[J].西部探矿工程. 2001, 12(3):55-58.
[5]李丽娜,顾敏.建筑材料中放射性检测的方法及主要的问题[J].自然科学. 2000, 32(2):132-133.
[6]段志强,李伟.建筑用花岗岩放射性检测方法探讨[J].工程技术. 1999, 24(5):122-125.
[7]李娜,朱志伟.浅析内蒙古某高岭土矿勘查中放射性测量的方式方法[J].工业. 2002, 5(1):12-13.
[8]王丽,马强.浅析放射性测量在地质勘查中的重要性[J].自然科学. 2012, 15(3):152-153.