陳源波

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局核技術(shù)應用研究所，廣東廣州510800）

引言

核電代表著能源優(yōu)質(zhì)化方向。隨著核電的發(fā)展，我國對鈾礦資源的需求大幅增加[1]，而鈾礦的開發(fā)也造成了人們的環(huán)境困擾。鈾礦山污染場地的有效治理是維系核電可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)[2]。

本文選擇廣東省某廢棄產(chǎn)鈾區(qū)作為監(jiān)測對象，該地區(qū)在“十二五”期間進行了退役整治工作。通過對該廢棄產(chǎn)鈾區(qū)水體及土壤中的氡及其子體測量，了解其放射性污染現(xiàn)狀，為廣東省廢棄產(chǎn)鈾區(qū)的水土污染修復方案提供技術(shù)參考。

1 調(diào)查方法

1.1 土壤氡析出率測量

氡析出率測量采用美國DURRIDGE公司生產(chǎn)的RAD-7型α能譜氡氣檢測儀。RAD-7通過灰塵過濾器和入口過濾器來過濾灰塵和已有的氡子體，利用干燥管降低所測氣體的濕度（<10%）。參照《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB 50325-2010）要求進行測量。

1.2 水中氡濃度測量

利用RAD-7型α能譜氡氣檢測儀測量水中氡的濃度。按照《水中氡測量規(guī)程》（EJ/T 1133-2001）要求進行測量。

1.3 地面γ強度測量

地面γ強度測量采用FD3013-γ輻射儀，該儀器為便攜式，可直接讀取γ射線的強度。按照《地面伽馬總量測量規(guī)范》（EJ/T 831-94）要求進行測量。

1.4 γ輻射劑量率測量

γ輻射劑量率測量采用6150AD-b型γ輻射劑量率儀，屬于閃爍計數(shù)器。遵循《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T 14583-93）要求進行測量。

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤氡析出率測量結(jié)果與評價

采樣點布設集中在廣東省某廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍，共布設36個測點，土壤氡析出率均值為0.31 Bq/(m2·s)，范圍為0.074～0.70 Bq/(m2·s)，具體測量數(shù)據(jù)參見圖1。由圖可見，大部分測量值較為穩(wěn)定，范圍浮動較小。通過對測點的分析，發(fā)現(xiàn)該廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍的軍工退役治理區(qū)域范圍內(nèi)的土壤氡析出率均較低，在0.074～0.23 Bq/(m2·s)范圍內(nèi)；軍工退役治理區(qū)周邊存在廣泛散落的廢棄礦石，這些區(qū)域的土壤氡析出率略高，范圍在0.48～0.70 Bq/(m2·s)。

圖1 廣東省某廢棄產(chǎn)鈾區(qū)土壤氡析出率柱狀圖

根據(jù)實際情況，本次項目選擇《鈾礦冶設施退役環(huán)境管理技術(shù)規(guī)定》（GB 14586-1993）作為評價當?shù)赝寥离蔽龀雎实乃降臉藴省藴室?guī)定，廢石場、尾礦庫、堆浸、地浸、露天廢墟場地經(jīng)最終處置后，其表面平均氡析出率不應超過0.74 Bq/（m2·s）。

本次調(diào)查的36個測點所測得的土壤氡析出率均小于0.74 Bq/（m2·s）。由于存在鈾礦采礦不規(guī)范的情況，采集過程中造成了礦石的散落，使得軍工退役治理區(qū)周邊的土壤氡析出率略高，但也在標準規(guī)定范圍之內(nèi)。針對這種情況，我們建議應該在當?shù)剡M行相關(guān)宣傳工作，規(guī)范鈾礦采礦措施；其次應該在土壤氡析出率高值點采取覆土、種植植被等降氡措施；同時對當?shù)鼐用襁M行說明，避免在這些特殊地區(qū)長時間勞作，以減少誤吸氡氣的風險。

2.2 水中氡濃度測量結(jié)果與評價

采樣點布設集中在人口稠密的鄉(xiāng)鎮(zhèn)村落（百順鎮(zhèn)、東坑村、麥村、大片村、金獅水、汾水老屋、上木村）以及該廢棄鈾礦區(qū)周圍的水體。共采集51個水樣，水中氡濃度均值為4.93 KBq/m3，范圍為0.07～25.50 KBq/m3。具體結(jié)果見表1。

表1 廣東省某廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍水體水中氡濃度

項目選擇測量的居民生活用水包括了井水、山泉水、自來水、池塘水、河流水等，其中，井水因環(huán)境的特殊性相對于湖泊水、溪流水、城市自來水等其他生活用水中氡濃度偏高。由于南方水資源豐富，水源復雜，所以水中氡濃度差異較大。由表1可見，百順鎮(zhèn)、東坑村、麥村及礦床周圍的水中氡濃度均值低且平穩(wěn)；汾水老屋、上木村均值略低但浮動范圍大；大片村、金獅水村莊周圍水中氡濃度均值較高，浮動范圍也較大。結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境和實際監(jiān)測點來看，金獅水和大片村的水中氡濃度較高的點位屬于流經(jīng)該廢棄產(chǎn)鈾區(qū)的自然水體，村民活動可能將一些廢棄礦石暴露出來，雨水沖刷可能將礦石顆粒物帶入到水體中，使得個別區(qū)域的水中氡濃度偏高。我國生活飲用水和礦泉水中均未規(guī)定氡的可替換最大限量值（MCL），可參照的是前人評估我國49個主要城市飲用水中氡濃度均值9.04±11.21 KBq/m3。由表1可見，該廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍水中氡濃度均值為4.93 KBq/m3，符合我國49個主要城市飲用水中氡濃度均值標準。

2.3 地面γ強度測量結(jié)果與評價

采樣點布設集中在在廣東省某廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍，共布設59個測點。地面γ強度均值為214×10-6，范圍為（50～1152）×10-6。具體測量數(shù)據(jù)參見圖2。由圖2可見，大部分測量值較為穩(wěn)定，浮動范圍較小，但存在部分異常點位。通過對測點的分析，發(fā)現(xiàn)該廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍的軍工退役治理區(qū)域范圍內(nèi)的地面γ強度值均較低，在（50～101）×10-6范圍內(nèi)。異常高值測點都分布在存在廣泛散落廢棄礦石的區(qū)域，可能是由于周邊土地散亂著鈾礦石，導致地面γ強度升高。針對這些異常點，處理方式參考γ輻射劑量率異常區(qū)域。首先應妥善處理異常開采和礦產(chǎn)勘查過程中遺留的廢礦石，減少擴散；其次在修筑民居、道路等過程中，盡量減少在采礦點附近取材；同時應保護耕地，避免在田地周邊堆棄礦石、廢料，灌溉用水減少使用礦區(qū)山泉水。

圖2 廣東省某廢棄產(chǎn)鈾區(qū)地面γ強度柱狀圖

2.4 γ輻射劑量率測量結(jié)果與評價

在廣東省某廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍區(qū)域布設61個測點，測得結(jié)果如圖3所示。γ輻射劑量率均值為1560 nGy/h，范圍為284～5690 nGy/h。不同測量點位的γ輻射劑量率測得值差異很大。參照《1995-2008年我國陸地原野環(huán)境γ輻射劑量率水平》中提到的廣東省陸地原野環(huán)境中瞬時γ輻射劑量率平均值為98.1 nGy/h。通過對測點的分析，發(fā)現(xiàn)該廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍的軍工退役治理區(qū)域范圍內(nèi)的γ輻射劑量率均值為315 nGy/h，這比廣東省陸地原野環(huán)境中的均值要稍高。軍工退役治理區(qū)周邊存在廣泛散落的廢棄礦石，這些區(qū)域的γ輻射劑量率均值為3147 nGy/h，這比廣東省陸地原野環(huán)境中的值高出了幾十倍?？梢娪捎陂L年的鈾礦勘探、民間盜采等人為因素，導致的廢礦石廣泛散落，致使廢礦石散落區(qū)域的γ輻射劑量率頗高；軍工退役治理活動很大程度地改善了該廢棄產(chǎn)鈾礦區(qū)周圍環(huán)境輻射水平，使得γ輻射劑量率大幅度下降，但由于鈾礦的影響，環(huán)境輻射的本底值偏高，使得γ輻射劑量率還是稍高于廣東省平均水平。

圖3 廣東省某廢棄產(chǎn)鈾區(qū)γ輻射劑量率柱狀圖

針對這種情況，主要的建議是：在有能力的情況下，一方面，對廢棄鈾礦石集中收集，掩埋處置；另一方面，在修筑房屋、道路時盡量避免使用混有礦石的材料；最后，對村民進行環(huán)境放射性知識教育，對于已經(jīng)破壞的巖體采取植被綠化和山體護坡等措施。

3 結(jié)論

通過對廣東省某廢棄產(chǎn)鈾區(qū)的放射性環(huán)境污染現(xiàn)狀調(diào)查，可以發(fā)現(xiàn)廢棄產(chǎn)鈾區(qū)周邊水體水中氡濃度值均符合我國城市飲用水相關(guān)標準，土壤氡析出率符合《鈾礦冶設施退役環(huán)境管理技術(shù)規(guī)定》（GB 14586-1993）標準，但γ輻射劑量率和地面γ強度相比廣東省陸地原野環(huán)境值有較大幅度的升高。這一方面是因為當?shù)丨h(huán)境輻射的本底值偏高；另一方面可能是由于存在采礦不規(guī)范的情況，采集過程中造成了礦石的散落，使得軍工退役治理區(qū)周邊的環(huán)境輻射水平略高。

4 修復方法

綜合文獻資料及實地調(diào)研可以得知，國內(nèi)外現(xiàn)有鈾礦山污染場地修復技術(shù)均具備各自的優(yōu)缺點、經(jīng)濟效益及不同程度的二次污染，需結(jié)合實際環(huán)境條件進行對比選擇[3,4]。對放射性區(qū)域進行覆土能迅速降低污染土壤的輻射環(huán)境影響[5]?？紤]覆土的穩(wěn)定性及對污染水土中放射性物質(zhì)的固定/去除作用，通過種植當?shù)刂脖?，利用植物根系從水中吸收、濃集、沉淀重金屬的根系過濾這一新興技術(shù)，為某些因鈾濃度太低、用常規(guī)方法無法將鈾有效去除，但其直接排放到環(huán)境中鈾濃度又太高的難題提供了一種有效的治理途徑[6]。根系過濾技術(shù)在廢液、水體或濕地污染修復中均具有極高的價值，借助植物對鈾攝取作用以及植物-微生物共存體系，可將鈾從土壤或水體中永久性地去除[7]。當現(xiàn)有條件不允許使用客土法、更改土地用途等方法時，適用于鈾礦山污染場地的修復技術(shù)依次為：土壤清洗、堆浸去污、高梯度分離、原位玻璃固化；而且采用化學方法對鈾礦山污染場地進行修復要明顯優(yōu)于使用物理方法[8,9]。

鈾礦山污染場地修復后由于存在雨水淋溶作用，可能的民間盜采鈾礦行為或其他不可預知情況，需要對其進行跟蹤監(jiān)測，保證其修復效果[10]。