毛彥明

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局輻射監(jiān)測中心，廣州510800）

環(huán)境輻射主要分為電離輻射和電磁輻射兩大類，其中電離輻射主要包括宇宙射線輻射、放射性核素輻射兩部分，宇宙射線對人體的影響主要是外照射作用，而放射性核素除了射線的內(nèi)、外照射作用同時(shí)其毒理性作用也會(huì)對人體產(chǎn)生重要的影響。粵北某鈾礦田為鈾礦富集區(qū)，因此監(jiān)測放射性水平對人居環(huán)境的影響具有重要的意義。

1 工作區(qū)概況

粵北貴東巖體處于華夏古陸西緣，閩贛后加里東隆起的西南緣與湘桂粵北海西-印支坳陷交接部位，位于南嶺和武夷山兩條鈾-多金屬成礦帶交匯部。貴東巖體為多期多階段侵入的復(fù)式巖體。區(qū)域地層主要為震旦—奧陶系淺變質(zhì)碎屑巖，其次為泥盆系、石炭系砂頁巖類巖層，其中存在豐富的鈾源層。中生代以來，區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁，除形成大東山-貴東EW向巖漿巖帶外，EW向、NEE向、NNE向斷裂構(gòu)造十分發(fā)育?；洷辟F東巖體東部某地區(qū)是廣東省乃至全國主要的鈾礦產(chǎn)地，該礦田具“礦化集中、礦床數(shù)多、資源量大、鈾品位富”等特征［1］，該地區(qū)已有六十多年的鈾礦勘查歷史，區(qū)內(nèi)的勘查工作程度相對較高，但放射性環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和評價(jià)工作較少，特別是作為鈾礦山放射性環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價(jià)及監(jiān)測方面的工作一直沒有開展。隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，對地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提出了更高更新的要求。

粵北某地區(qū)鈾礦采冶生產(chǎn)基地于1959年底在提交希望礦床中間性儲(chǔ)量報(bào)告后的同時(shí)，粵北第一個(gè)大型鈾礦山隨之籌建，并于1961年投產(chǎn)，目前已開采的鈾礦床有大帽峰、新橋東、新橋西、下莊西202地段、小水、魯溪等，占有資源儲(chǔ)量達(dá)該礦田鈾資源量的一半左右；目前正在開采的鈾礦床有竹山下、希望、石土嶺、仙石、石角圍和仙人嶂等，占有資源儲(chǔ)量為該礦田資源量的三分之一以上；正在建設(shè)開采的鈾礦床有下莊東和磜下等。該礦田礦石物質(zhì)成分簡單，礦石屬硅酸鹽類型，技術(shù)加工性能好，耗酸量低，鈾浸出率高，屬于易采易冶的經(jīng)濟(jì)型鈾資源，均屬經(jīng)濟(jì)型鈾資源。

隨著我國改革開放的深入發(fā)展，鈾礦采冶環(huán)境的不斷改善，特別是采冶技術(shù)方法的進(jìn)步及生產(chǎn)管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷提高等因素，廣東省鈾資源的可利用性不斷增加。目前鈾礦經(jīng)營公司、稀土開采以及有色金屬開采企業(yè)不可避免地造成了對當(dāng)?shù)赝恋刭Y源、地表水和地下水系統(tǒng)、空氣等環(huán)境影響和生態(tài)系統(tǒng)破壞。為了實(shí)現(xiàn)該鈾礦田“資源效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益”的同步發(fā)展，對其周邊環(huán)境開展放射性環(huán)境地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)顯得尤為重要。

2 主要放射性環(huán)境地質(zhì)問題

某鈾礦田位于粵、贛兩省交界處的廣東省韶關(guān)市翁源縣北部，具有豐富的鈾礦資源，是我國第一顆原子彈的原料產(chǎn)地。主要為山區(qū)地形，地勢陡峻，呈北高南低之勢。經(jīng)調(diào)查和分析研究認(rèn)為區(qū)內(nèi)存在以下主要放射性環(huán)境地質(zhì)問題：（1）鈾礦廢石及粉塵中含有238U、232Th和226Ra等放射性核素，它們在衰變過程中會(huì)產(chǎn)生α、β、γ射線，因此在勘探、開采、運(yùn)輸和加工等過程中，對當(dāng)?shù)貢?huì)造成污染和放射性影響。特別是氡可以在巖礦縫隙、表層土壤移動(dòng)擴(kuò)散，吸入氡氣對人體產(chǎn)生的影響比較大；（2）鈾礦開采過程產(chǎn)生的部分廢水一經(jīng)排放會(huì)造成河水污染，經(jīng)過河流的運(yùn)移、富集作用，造成下游地區(qū)放射性水平增高，從而導(dǎo)致放射性污染擴(kuò)散；（3）用含較高放射性水平的石材鋪設(shè)道路、做房屋和橋梁等的建筑材料，也會(huì)導(dǎo)致放射性物質(zhì)的擴(kuò)散；（4）礦山勘探、采礦等活動(dòng)導(dǎo)致深層土壤及巖石裸露到地表層，導(dǎo)致了土壤、巖石的堆積，以致于深層的放射性物質(zhì)隨之轉(zhuǎn)移到地面，在礦區(qū)雨水及徑流的沖刷下會(huì)影響到周圍的環(huán)境輻射水平。

3 放射性環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查評價(jià)

3.1 區(qū)內(nèi)環(huán)境放射性水平調(diào)查評價(jià)

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，區(qū)內(nèi)原野γ輻射劑量率水平在69.6～369.9 nGy·h-1，平均值為168.2 nGy·h-1（52個(gè)樣品）；《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）［1］中報(bào)道的廣東省韶關(guān)地區(qū)原野γ輻射劑量率調(diào)查結(jié)果為49.4～184.6 nGy·h-1，平均值為101.0 nGy·h-1；廣東省原野γ輻射劑量率調(diào)查結(jié)果為17.7～193.1 nGy·h-1，平均值85.3 nGy·h-1。本次調(diào)查的原野γ輻射劑量率水平值均高于《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）［2］報(bào)告中的韶關(guān)地區(qū)及廣東全省的原野γ輻射劑量水平，根據(jù)《華南鈾礦地質(zhì)志》［1］及現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，調(diào)查區(qū)域剛好位于燕山期花崗巖地帶（鈾含量較高），同時(shí)330—339鈾礦點(diǎn)都位于該區(qū)域。另外大吉山和司前一帶還有鎢礦床，因此導(dǎo)致調(diào)查區(qū)域的γ輻射劑量率偏高。另外，調(diào)查發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)位所在地區(qū)有多個(gè)鈾礦富集點(diǎn)，放射性較高的地質(zhì)出露較多，同時(shí)該區(qū)鈾礦及其開采活動(dòng)也可能導(dǎo)致該區(qū)域γ輻射劑量率偏高。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，區(qū)內(nèi)道路γ輻射劑量率在76.7～321.1 nGy·h-1，平 均 值 為146.7 nGy·h-1（32個(gè)樣品），《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）［1］報(bào)告中韶關(guān)地區(qū)道路γ輻射劑量率調(diào)查結(jié)果為48.5～241.7 nGy·h-1，平均值為96.5 nGy·h-1；廣東省道路γ輻射劑量率調(diào)查結(jié)果為26.9～178.8 nGy·h-1，平均值為91.0 nGy·h-1。

區(qū)內(nèi)道路γ輻射劑量率水平平均值高于1995年《中國環(huán)境天然放射性水平》中韶關(guān)地區(qū)和廣東全省道路γ輻射劑量率水平，這既與道路所處的地質(zhì)環(huán)境有關(guān)，也與路基鋪設(shè)材料有關(guān)，據(jù)調(diào)查局部地段可能鋪設(shè)了放射性較高材料的水泥路所致。

圖1 區(qū)內(nèi)原野γ輻射劑量率比對Fig.1 Comparison of fieldγradiation dose rate in the region

圖2 區(qū)內(nèi)道路γ輻射劑量率比對Fig.2 Comparison of roadγradiation dose rate in the region

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，水中的放射性核素含量偏高，其 水 中U、Th、226Ra和40K的濃度分別為7.36、0.31μg·L-1、13.0和28 mBq·L-1，而U的含量遠(yuǎn)高于《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）報(bào)告中廣東省水體中天然放射性核素濃度調(diào)查研究章節(jié)北江水系U范圍值（0.02～2.34μg·L-1）。區(qū)內(nèi)采集的地表水樣11個(gè)（其中河流水6個(gè)，水庫水5個(gè)），根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，地表水中的總U核素濃度為0.03～24.9μg·L-1，均值為4.11μg·L-1；Th核素濃度為0.05～2.13μg·L-1，均值為0.29μg·L-1；226Ra放射性濃度為2.8～55.1mBq·L-1，均值為16.5 mBq·L-1；40K放射性濃度為25～82 mBq·L-1，均值為46 mBq·L-1；210Pb放射性濃度為7.62～27.5 mBq·L-1，均 值為14.35 mBq·L-1；210Po放射性濃度為3.46～11.00 mBq·L-1，均值為6.06 mBq·L-1；90Sr放射性濃度＜2.0～6.0 mBq·L-1，均 值為3.5 mBq·L-1；137Cs放射性濃度均＜LLD。監(jiān)測結(jié)果中，293基地和巖莊水電站等位置的水中U濃度高于《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）報(bào)告中北江U濃度值，其最大值是北江水系U濃度最大值的10多倍；水中Th只有293基地超過《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）報(bào)告中范圍值，約為其最大值的2倍多；水中226Ra放射性濃度超過《中國環(huán)境天然放射性水平》（1995）報(bào)告中范圍值的有新村、來屋村和293基地采集的水樣。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，新村、來屋村、293基地、巖莊水電站正好處在滃江流域上游，其U濃度偏高主要是因?yàn)樵摵恿髁鹘?jīng)鈾礦帶（其上游和周邊有水冶廠、鈾礦點(diǎn)），另外周邊歷史稀土礦開采，以及鈾礦開采產(chǎn)生的廢石通過雨水及地表水使放射性核素進(jìn)入到滃江水域。

表1 廢石場及尾礦庫的γ輻射劑量率調(diào)查數(shù)據(jù)比對Table 1 Comparison of surveyedγradiation dose rate of waste rock field and tailings pond

3.2 廢石場及尾礦庫放射性水平調(diào)查評價(jià)

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，333、337、338、339和330礦床的廢石堆場的γ輻射劑量率分別為1 154.2、2 387.5、2 684.5、3 254.1和1 339.6 nG·h-1；339礦床的尾礦庫γ輻射劑量率為848.5 nG·h-1；某廢礦封場的γ輻射劑量率為1 904.8 nG·h-1，這些地方的γ輻射劑量率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出網(wǎng)格點(diǎn)。

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測，相比較尾礦庫γ輻射劑量率相對較低，這主要是尾礦庫進(jìn)行了一定的治理和防護(hù)措施，而且尾礦庫有積水，對輻射具有一定的屏蔽作用；而廢石堆場和廢礦場的放射性更高，主要是因?yàn)楹Y選后的礦石中仍然含有一定濃度的鈾等其他放射性元素，這些廢礦石裸露堆放，未采取一定的有效措施進(jìn)行治理，從而導(dǎo)致這些地區(qū)的γ輻射劑量率嚴(yán)重偏高。現(xiàn)場監(jiān)測時(shí)發(fā)現(xiàn)，廢石堆場及廢礦封場廢礦石露天堆放，未采取有效的預(yù)防措施，堆放的廢礦石中的放射性核素經(jīng)雨水及地表水沖刷，會(huì)不斷擴(kuò)散、遷移，通過食物鏈進(jìn)入人體，對人民健康造成傷害。因此對于這些污染源要進(jìn)行針對性的預(yù)防與治理。

為了調(diào)查鈾礦開采，水冶活動(dòng)等對項(xiàng)目區(qū)水環(huán)境的影響，筆者分別在某礦區(qū)滲壩水、337礦床下游（大吉坑河流水）、338礦床廢石堆場（廢石堆場流水）及339礦床尾礦庫（尾礦庫廢水）取了4個(gè)水樣，并對水樣中鈾的含量進(jìn)行了測定。根據(jù)分析結(jié)果，部分鈾礦區(qū)及水冶廠流出廢水中鈾的含量都比較高，其中某礦區(qū)的滲壩水和338礦點(diǎn)的廢石堆場流水比項(xiàng)目區(qū)滃江地表水的含量還要高，最高多達(dá)20多倍，而339尾礦庫廢水和大吉坑河流水和滃江水在同一水平。根據(jù)《鈾礦冶和輻射環(huán)境保護(hù)規(guī)定GB23727—2020》規(guī)定，核素U-天然廢水排放口出的排放濃度不應(yīng)超過0.3mg·L-1.因此，對于該區(qū)的流出廢石要加強(qiáng)管理和治理，做好科學(xué)礦山開采、水冶工作，減少鈾礦廢水對環(huán)境的影響。

4 結(jié)論與建議

（1）區(qū)內(nèi)除了年汛期強(qiáng)降雨、強(qiáng)降水導(dǎo)致群發(fā)性滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害及當(dāng)?shù)匾恍┢髽I(yè)濫采亂挖造成水土流失、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害問題，主要是鈾資源勘查開發(fā)的造成的放射性環(huán)境污染問題。某鈾礦田整個(gè)區(qū)域內(nèi)的γ輻射總體水平偏高，區(qū)內(nèi)原野和主要道路γ輻射劑量率水平高于正常值，水中的放射性核素含量偏高，鈾礦床的廢石堆場和廢礦場的γ輻射劑量率更高，部分鈾礦區(qū)及水冶廠流出廢水中鈾的含量都比較高等，這些問題都會(huì)對周圍環(huán)境造成的環(huán)境污染問題?？辈閱挝缓偷V山企業(yè)在生產(chǎn)過程中一定要高度重視放射性環(huán)境污染問題，加強(qiáng)對鈾礦勘查、開采的過程監(jiān)督與管理，減少鈾礦勘查、開采活動(dòng)對周圍輻射環(huán)境的影響。

（2）根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，建議建立放射性地質(zhì)環(huán)境長期監(jiān)測點(diǎn)，對區(qū)內(nèi)環(huán)境進(jìn)行長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測，及時(shí)掌握放射性污染變化情況。1）建立γ輻射劑量率長期監(jiān)測點(diǎn)：根據(jù)調(diào)查中原野γ劑量率偏高點(diǎn)，建議建立長期γ輻射劑量率監(jiān)測點(diǎn)；2）建立水體長期監(jiān)測點(diǎn)：根據(jù)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)滃江放射性核素偏高，建議布置6個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，其中在滃江河流布置3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，其上游巖莊水電站、中游293基地和下游新村各布置1個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。

（3）在新形勢下鈾資源的勘查開發(fā)必須牢牢抓住放射性環(huán)境問題。某鈾資源的勘查和開采要從整個(gè)區(qū)域放射性地質(zhì)環(huán)境考慮，管理部門和礦山企業(yè)應(yīng)對礦山的開發(fā)、放射性廢物的管理必須做到不給后代留下不正當(dāng)?shù)呢?fù)擔(dān)，要使環(huán)境放射性水平和放射性廢物比活度達(dá)到環(huán)境保護(hù)可接受的水平；放射性廢物的產(chǎn)生量必須保持在可實(shí)現(xiàn)的最小量；區(qū)內(nèi)鈾礦采場、鎢礦采場、稀土采場、水冶設(shè)施、尾礦庫等應(yīng)加強(qiáng)管理，做好行之有效的防護(hù)措施，切實(shí)做好放射性廢物（廢礦石、鈾礦廢水、水冶廢水）的監(jiān)管和治理，減少放射性環(huán)境污染，努力實(shí)現(xiàn)廣東省鈾資源“勘查效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益”的同步發(fā)展。

致謝：本文是《廣東省某鈾礦田放射性地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評價(jià)與監(jiān)測項(xiàng)目》的部分成果，得到了廣東省核工業(yè)地質(zhì)局輻射監(jiān)測中心領(lǐng)導(dǎo)和同事們的關(guān)心、幫助和指導(dǎo)！