加拿大NORM辐射管理要求与启示
2022-04-27刘晓超柏学凯
刘晓超，柏学凯
(中核第四研究设计工程有限公司，河北 石家庄 050021)
NORM(Naturally Occurring Radioactive Material)定义为不含大量非天然放射性核素的放射性物质[1]，通常是指自然界中天然放射性核素含量较高的物料，如稀土矿物等。在开采、处理、加工这些物料的过程中会导致辐射水平的升高[2]。《中华人民共和国放射性污染防治法》明确将伴生放射性矿开发利用纳入监管范围。对稀土、锆英砂、煤矿等行业辐射水平的调查发现，一些NORM工业中的辐射水平很高[3]。
近年来，生态环境部逐渐加强了辐射管理体系建设，《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)》《伴生放射性物料贮存及固体废物填埋辐射环境保护技术规范(试行)》《矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录》陆续发布实施，在日常辐射监管中发挥了重要作用。中国NORM工业涵盖稀土、锆及氧化锆、铌/钽、锡、铝、铅/锌、铜、铁、钒、钼、镍、锗、钛、金、磷酸盐、煤等矿产，涉及多个行业、多个管理部门，辐射管理体系仍存在短板，尤其在分类管理、限值管理、运输管理等方面亟待规范，有必要做好NORM行业辐射管理重点方向的研究借鉴。
1 加拿大NORM管理要求
1.1 分类管理
加拿大按照公众成员和工作场所工作人员受到的年最大剂量，将工作场所管理分为调查、NORM管理、剂量管理和辐射防护管理类别，其管理阈值见表1。
表1 加拿大NORM工作场所管理分类[4]12
按照受照人群的生活工作特点，将其分为公众成员、偶然照射工作人员和职业照射工作人员。公众成员是指不受NORM工作职业照射的人员，其年剂量限值为1 mSv；为了有效控制公众剂量，适宜的剂量约束值为0.3 mSv/a[5]。偶然照射工作人员是指日常工作不包括NORM辐射源照射的工作人员，其年有效剂量限值为1 mSv。职业照射工作人员是指日常工作直接导致NORM辐射源照射的工作人员，其年有效剂量应不超过20 mSv(如果连续5年总有效剂量在100 mSv以内，允许其中某一年的最大剂量不超过50 mSv)。
1.2 工作场所导出限值
NORM工作场所导出限值是由年辐射剂量限值推导得出。工作场所导出限值分为γ剂量率导出限值和氡浓度导出限值。
γ剂量率导出限值以0.3 mSv/a和1 mSv/a的辐射剂量为基础，调查限值为高于场址本底0.15 μSv/h，剂量管理限值为高于场址本底0.5 μSv/h。由于氡可以从建筑物下面的土壤中释放到室内(氡活度浓度约为45 Bq/m3)，无法将其与工作场所产生的氡区分开来，所以氡照射剂量限值以室内全部氡的照射为基础。
氡的剂量可以通过氡活度浓度或氡子体潜能浓度计算，考虑到成本和便利性，加拿大采用氡活度浓度作为首要的控制指标。钍射气剂量只能通过子体的潜能浓度估算。工作场所无限制类别为氡活度浓度小于200 Bq/m3，在此浓度范围内对工作场所的氡和人员出入不进行控制。当氡活度浓度大于200 Bq/m3且小于800 Bq/m3时，属于NORM管理类别，此时应考虑公众人员和厂区偶然照射工作人员进出的控制和工作制度的调整。当氡活度浓度大于800 Bq/m3时，属于辐射防护管理类别，此时要启动剂量监测程序，并采取有效措施尽可能降低氡浓度。
1.3 年摄入量限值
年摄入量限值是工作人员每年产生20 mSv有效剂量所食入或吸入放射性物质的数量，由ICRP制定的剂量系数导出[6]。对于工作人员照射和公众照射，由于其摄入参数(呼吸率、吸入颗粒类型等)不同，其剂量系数也不同。对于工作人员，职业照射工作人员和偶然照射工作人员的年有效剂量限值分别为20 mSv和1 mSv，偶然照射工作人员的年摄入量限值为职业照射工作人员的1/20。职业照射工作人员年摄入量限值见表2。在加拿大，没有对公众剂量规定年摄入量限值，以无限制排放到环境的NORM最大放射性活度和活度浓度限值进行控制。
表2 加拿大NORM职业照射工作人员年摄入限值[4]22
1.4 排放导出限值
为了辅助NORM管理，加拿大以ICRP77报告[7]建议的最大年辐射剂量0.3 mSv为基准，确定了排放导出限值。根据NORM的数量、放射性水平和形态，将其分为大批量的NORM、分散的NORM和表面污染的NORM三类。大批量的NORM通常数量大、放射性水平相对较低，考虑到长距离运输的成本相对较高，通常贮存在产生地附近，其无限制排放导出限值见表3。对于分散的NORM，其数量较少、放射性水平相对较高，其无限制排放导出限值见表4。对于污染设备、工具、废旧材料等表面污染的无限制解控导出限值见表5。当物料中包含多个长寿命核素时，每个长寿命核素的活度和它相应的导出限值的比值之和不得超过1。
表3 大批量的NORM无限制排放导出限值[4]25
表4 分散的NORM无限制排放导出限值[4]27
表5 表面污染无限制解控导出限值[4]28
在对NORM管理的过程中，应考虑非放射性物质的化学毒性;甚至在很多情况下，非放射性危害可能是NORM管理的关键因素。
1.5 运输管理
加拿大引用了IAEA安全标准系列No.TS-R-1中的NORM放射性核素基本值，见表6。表6中，A1是指用于确定活度限值的特定形式放射性物质的活度值；A2是指用于确定活度限值的非特定形式放射性物质活度值。对于NORM的豁免，取表6中基本值的10倍作为豁免限值[8]。
表6 NORM放射性核素基本值[4]30
对于天然状态的NORM，或者仅是为了提取放射性核素以外其他元素为目的加工的NORM，物料活度浓度不超过表6中规定的豁免活度浓度值的10倍，并且满足表3和表4中的无限制排放导出限值要求，其运输不受放射性管理限制。
对于物料活度浓度不超过表6限值的10倍、但不满足表3和表4中的无限制排放导出限值要求的NORM运输，加拿大规定：应有完整的运输清单，并且包含NORM的相关描述；要有安全的包装，有效防止运输中NORM污染物的扩散；运输中应考虑其他有害物质的潜在风险；不得在运输车辆或包装物的外表面粘贴放射性标牌或标签。
对于物料活度浓度超过表6限值的10倍，并且物料在远离场址的不属于发货人控制的地域范围内的NORM运输，按照加拿大核材料包装与运输条例相关要求管理。加拿大核材料包装与运输条例规定的NORM运输的包装、标识和货单的相关要求，与IAEA1996年修订的IAEA安全标准No.TS-R-1《放射性物质安全运输规程》保持一致。
2 对中国NORM管理的启示
2.1 实施分类管理
分类分级管理是指根据企业使用物料放射性水平、废物产生数量、人员受照剂量等实际情况，对其实施有针对性的、有差异性的监督管理。目前中国在矿产资源开发利用中，将原矿、中间产品、尾矿(渣)等物料中铀(钍)系单个核素质量活度超过1 Bq/g的活动，纳入辐射环境管理的范畴[9]。
由于NORM行业物料(尤其是残留物)中铀(钍)系单个核素质量活度从几 Bq/g到几百Bq/g不等，其对人员和环境的辐射影响差异很大，按照一个标准进行监管是不合适的。可以参照加拿大的分类方法，按照公众成员和厂区偶然照射工作人员辐射剂量水平、物料的活度浓度进行辐射环境分类管理；按照工作场所辐射剂量率和氡浓度大小，进行放射性职业卫生分类管理。
2.2 制定工作场所导出限值
目前，中国规定了锡矿山工作场所的氡活度浓度管理目标值为1 000 Bq/m3[10]，地热水开发利用场所的氡活度浓度参考值为800 Bq/m3[11]，将稀土放射性水平较高(如γ剂量率可能大于15 μSv/h)的工作场所划为控制区等[12]；但还没有对其他NORM行业系统给出工作场所导出限值。因此，可以参考加拿大制定的导出限值，结合实际制定工作场所导出限值，进行有效管理。
2.3 明确排放限值
NORM行业放射性核素排放限值是辐射环境管理的重要组成部分。《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)》规定“企业环境辐射监测发现污染物排放超标的，应立即停止排放，分析原因，并向省级生态环境主管部门报告”[13]。目前中国只有稀土工业规定了铀(钍)系核素气态、液态排放浓度为总和分别不超过0.1 mg/m3和0.1 mg/L[14]，其他NORM行业还没有给出明确的排放限值。因此，可以借鉴加拿大NORM排放限值并结合中国实际情况，以最大年辐射剂量0.3 mSv为参考值，研究制定中国NORM行业统一遵循的核素排放浓度限值。
2.4 强化运输管控
NORM的运输管理，在中国当前是一个比较薄弱的环节。按照《放射性物品运输安全管理条例》关于放射性物品的定义，活度及活度浓度均高于国家规定豁免值的伴生放射性物料属于放射性物品。虽然中国发布了《放射性物品安全运输规程》，其中规定了超过相应活度及活度浓度的放射性物料应纳入放射性物品运输管理[15]；但对于超过一定活度浓度、生产中纳入辐射环境管理，却低于该标准数值的放射性物料运输，没有相应规定。对此，可以参考加拿大的分类管理经验，研究制定相关要求；对低于《放射性物品安全运输规程》豁免限值，但又高于排放导出限值的放射性物料进行适度管控。
3 结语
加拿大NORM辐射管理要求中，按照公众成员和工作场所工作人员规定了调查、NORM管理、剂量管理和辐射防护管理类别的阈值，制定了工作场所γ剂量率和氡活度浓度导出限值，借鉴IAEA和ICRP相关文献，建立了职业照射工作人员的年摄入量限值。根据0.3 mSv/a的公众辐射剂量管理目标值，给出了大批量的NORM和分散的NORM的导出排放限值；并按照分类管理的原则，对不同活度的NORM运输进行了规定。目前中国在NORM行业管理方面，还存在一些短板，在分类管理、限值管理、运输管理上可以借鉴加拿大的辐射管理要求，并结合实际情况完善辐射环境管理体系。
