河北省輻射環(huán)境安全技術(shù)中心 王艷茹
河北省某退役鈾礦屬于小型鈾采冶聯(lián)合企業(yè)。根據(jù)中國(guó)鈾業(yè)調(diào)整改革方案,2016年12月1日該鈾礦全面停產(chǎn),進(jìn)入維持維護(hù)階段。該階段鈾礦井下掘進(jìn)作業(yè)及水冶生產(chǎn)全面停止,井下排水、污水處理正常運(yùn)行,2018年9月實(shí)施一期井口封閉,淹井處理。
根據(jù)《全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案》、HJ61-2021《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》[1]、GB 18871-2002《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》[2]等的要求,并結(jié)合鈾礦廠區(qū)的實(shí)際情況,在場(chǎng)區(qū)及其周邊地區(qū)開展環(huán)境介質(zhì)樣品的放射性水平進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測(cè)。目的在于檢驗(yàn)鈾礦冶運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境造成的輻射影響是否符合國(guó)家和地方的有關(guān)規(guī)定,并對(duì)鈾礦冶活動(dòng)所引起的環(huán)境輻射的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)(其中包括由人為活動(dòng)所造成的天然放射性核素的重新分布所引起的環(huán)境輻射水平的變化)進(jìn)行監(jiān)視。
監(jiān)測(cè)方案按照《全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案》中《鈾礦冶輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)定》(GB23726-2009)[3]執(zhí)行,地下水選取的點(diǎn)位為:鈾礦附近飲用水井、對(duì)照點(diǎn),監(jiān)測(cè)頻次為1次/半年,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為 Pb-210、Po-210、Ra-226、U;地表水選取的點(diǎn)位為:總排放口、排放口下游第一個(gè)取水口、下游主要居民點(diǎn)及對(duì)照點(diǎn),監(jiān)測(cè)頻次為1次/半年,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有總α、總β、Pb-210、Po-210、Ra-226、U;土壤選取的點(diǎn)位為:外圍農(nóng)田及對(duì)照點(diǎn),監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為U、Ra-226,監(jiān)測(cè)頻次為1次/半年;氣溶膠選取的點(diǎn)位為:設(shè)施周圍最近居民點(diǎn)、排風(fēng)井外下風(fēng)向邊界處及對(duì)照點(diǎn),監(jiān)測(cè)頻次為1次/半年,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為總α、U;調(diào)查得知,區(qū)域內(nèi)居民主食以小麥和玉米為主,生物選取的點(diǎn)位為排放口下游區(qū)域農(nóng)田和對(duì)照點(diǎn)的玉米籽粒作為監(jiān)測(cè)對(duì)象,監(jiān)測(cè)頻次為1次/年,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為Pb-210、Po-210、Ra-226、U。
依據(jù)監(jiān)測(cè)方案,對(duì)該鈾礦的地下水、地表水、氣溶膠、土壤、生物樣品進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2020年全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告中,地下水U活度濃度范圍為0.02至25μg/L,主要分布區(qū)間為 0.08至 5.7μg/L;Ra-226活度濃度范圍為1.9至26mBq/L,主要分布區(qū)間為2.2至15mBq/L。
由表1數(shù)據(jù)分析得知,該鈾礦附近地下水體中U、Ra-226放射性核素活動(dòng)濃度均處于2020年全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告范圍內(nèi),且天然放射性核素U和Ra-226活度濃度與1983—1990年全國(guó)環(huán)境天然放射性水平調(diào)查結(jié)果處于統(tǒng)一水平。鈾礦周圍飲用水井點(diǎn)位中Pb-210活度濃度與對(duì)照點(diǎn)相比基本持平;Po-210濃度最高值比對(duì)照點(diǎn)最高濃度值高近2倍。
表1 2019-2021年鈾礦附近地下水體中放射性核素活度濃度
現(xiàn)針對(duì)該點(diǎn)位Po-210監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見圖1。
圖1 2019-2021年鈾礦周圍飲用水井、對(duì)照點(diǎn)點(diǎn)位Po-210核素濃度
由圖1可知,Po-210濃度下半年數(shù)據(jù)均高于上半年,濃度最高值比對(duì)照點(diǎn)最高濃度值高近2倍。
經(jīng)核實(shí),由于該地區(qū)處于半濕潤(rùn)易旱地帶,屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,春季風(fēng)大雨少;夏季炎熱,雨量集中;秋季雨少低溫;冬季干燥寒冷,所以每年下半年地下水水量明顯高于上半年,導(dǎo)致下半年數(shù)據(jù)偏高。
由于2021年夏季降水量較大,地表水沿途徑流進(jìn)入地下水體中,使Po-210核素富集,導(dǎo)致其濃度明顯增高,Po-210濃度最高值比對(duì)照點(diǎn)最高濃度值高近2倍。經(jīng)上述分析,該數(shù)據(jù)處于本底波動(dòng)范圍內(nèi),后期應(yīng)繼續(xù)做好監(jiān)督性監(jiān)測(cè),隨時(shí)關(guān)注數(shù)據(jù)的變化。
2020年全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告中,2020年全國(guó)主要江河流域水中總α、總β、U、Ra-226活度濃度范圍分別為0.01—0.32Bq/L,0.03—0.80Bq/L,0.05—8.4μg/L,1.3—24mBq/L。
該鈾礦附近河流屬于遼河水域和海河水域域內(nèi),其中對(duì)照點(diǎn)點(diǎn)位屬于遼河水域,下游主要居民點(diǎn)、排放口下游第一個(gè)取水口點(diǎn)位屬于海河水域。遼河水域中總α、總β、U、Ra-226活度濃度范圍分別為0.01—0.17Bq/L,0.06—0.13Bq/L,0.07—2.2μg/L,1.5—14mBq/L,海河水域中總α、總β、U、Ra-226活度濃度范圍分別為0.03—0.17Bq/L,0.11—0.80Bq/L,0.50—6.9μg/L,3.2—9.8mBq/L。
由表2可知,總排放口廢水 中 U、Ra-226、Pb-210、Po-210活度濃度低于《鈾礦冶輻射防護(hù)和環(huán)境保護(hù)規(guī)定(GB 23727-2020)》[4]中規(guī)定的廢水排放口處限值。下游主要居民點(diǎn)、排放口下游第一個(gè)取水口點(diǎn)位與對(duì)照點(diǎn)點(diǎn)位的Pb-210、Po-210活度濃度進(jìn)行比對(duì),其數(shù)據(jù)基本處于同一活度濃度范圍內(nèi)。對(duì)照點(diǎn)、下游主要居民點(diǎn)、排放口下游第一個(gè)取水口點(diǎn)位總α、總β、U、Ra-226活度濃度基本處于各自水域活度濃度范圍內(nèi),其中排放口下游第一個(gè)取水口點(diǎn)位中U的數(shù)據(jù)高于海河流域的濃度范圍,與全國(guó)主要江河流域水中U活度濃度范圍最高值持平。
表2 2019-2021年鈾礦附近地表水體中放射性核素活度濃度
針對(duì)排放口下游第一個(gè)取水口點(diǎn)位中U的數(shù)據(jù)偏高的問題,經(jīng)核實(shí),該點(diǎn)位中U的數(shù)據(jù)最高值8.4μg/L為2019年數(shù)據(jù),因總排口不再外排廢水及雨水沖刷,該點(diǎn)位地表水中U含量逐年遞減,2021年數(shù)據(jù)為2.58μg/L,處于海河流域濃度范圍內(nèi)。
氣溶膠總α核素含量分析是近幾年逐步開展起來(lái)的工作,目前尚缺乏全國(guó)的環(huán)境空氣中總α的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),因此本文同2016年6月-2017年12月廣東省臺(tái)山核電站運(yùn)行前周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)(氣象站、欽頭村、新松水庫(kù))及對(duì)照點(diǎn) (河源)[5]、2014年1月-2016年12月陽(yáng)江核電周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)(大澳、允泊)和對(duì)照點(diǎn)[6]的氣溶膠樣品中總α值進(jìn)行了比較。
由表3及表4可知,河北退役鈾礦附近氣溶膠總α核素濃度范圍為0.096—0.639 mBq/m3,核電站附近氣溶膠中總α范圍在0.01—0.57mBq/m3之間,氣溶膠總α處于同一個(gè)水平,是處于環(huán)境正常本底范圍內(nèi)。氣溶膠中U核素濃度在歷年漲落范圍內(nèi)。
表3 2019-2021年鈾礦冶周圍環(huán)境空氣中放射性核素活度濃度
表4 核電站附近氣溶膠總α結(jié)果
《鈾礦冶設(shè)施退役環(huán)境管理技術(shù)規(guī)定》[7]中規(guī)定,土壤去污整治后對(duì)核素Ra-226的最高比活度要求為:上層15cm厚土層中平均值為180Bq/kg;15cm厚度土層以下的平均值為560Bq/kg。
對(duì)退役場(chǎng)所周圍土壤進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn)取樣,每個(gè)采土點(diǎn)分別采上層10cm厚度土層土壤樣。由表5可見,退役場(chǎng)所上層土壤樣品中Ra-226活度濃度滿足規(guī)定要求。土壤中外圍農(nóng)田與對(duì)照點(diǎn)點(diǎn)位鈾核素的濃度持平,均處于本底漲落范圍內(nèi)。
表5 2019-2021年鈾礦冶附近土壤中放射性核素活度濃度
由表6可知,生物中外圍農(nóng)田與對(duì)照點(diǎn)點(diǎn)位各核素的濃度持平,均處于本底漲落范圍內(nèi)。
表6 鈾礦附近生物(玉米籽粒)中放射性核素活度濃度
綜上所述, 該鈾礦水體、氣溶膠、土壤、生物輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)調(diào)查結(jié)果表明:
(1)鈾礦附近飲用水(井水)、地表水、土壤、氣溶膠、生物中各核素濃度均處于歷年漲落范圍內(nèi),周邊居民所受輻射劑量的濃度較小,可忽略。
(2)總排放口廢水中U濃度、Ra-226、Pb-210、Po-210活度濃度低于《鈾礦冶輻射防護(hù)和環(huán)境保護(hù)規(guī)定》(GB 23727-2020)[4]中規(guī)定的廢水排放口處限值,符合規(guī)定。
(3)鈾礦冶設(shè)施周圍輻射環(huán)境質(zhì)量總體穩(wěn)定,礦山周邊區(qū)域沒有受到放射性污染,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位各核素放射性活度濃度與對(duì)照點(diǎn)略有差異,均處于我國(guó)天然本底范圍之內(nèi),但仍需要進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。