鄭慶園

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

近幾十年來，核工業(yè)相關(guān)部門在全國范圍內(nèi)開展并完成了大量的鈾礦探采工作，為我國國防建設(shè)和核電發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。但隨著時(shí)間推移，很多鈾礦區(qū)步入退役階段。而環(huán)境影響評價(jià)是退役治理階段的重要環(huán)節(jié)，既是退役治理方案制定和施工設(shè)計(jì)的依據(jù)，又是環(huán)保監(jiān)管部門審管的重要指標(biāo)。特別是近年來，我國對輻射環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)一步加強(qiáng)，鈾礦區(qū)退役工作也越來越重視，廣東省境內(nèi)的許多鈾礦區(qū)已完成退役治理。這有效地減少了產(chǎn)鈾區(qū)的輻射環(huán)境問題，減輕了廣東省對鈾礦山輻射防護(hù)的經(jīng)濟(jì)壓力，促進(jìn)了鈾礦山的和諧發(fā)展[1]。

1 退役鈾礦區(qū)概況

本次調(diào)查的退役鈾礦區(qū)位于粵北低山丘陵地區(qū)，屬亞熱帶氣候，溫暖潮濕，日光充足，雨量充沛。區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育，溪流眾多，離地表主干河流也較近。區(qū)內(nèi)有六十多年的鈾礦探采歷史，但輻射環(huán)境調(diào)查和評價(jià)工作一直非常欠缺，且有眾多居民聚集區(qū)散落其中，因此，對退役鈾礦區(qū)進(jìn)行輻射環(huán)境水平調(diào)查，提出合理的輻射防護(hù)建議十分必要。

2 調(diào)查內(nèi)容與方法

2.1 調(diào)查內(nèi)容

鈾礦退役治理主要采取清挖填埋、砌石封堵、修筑擋墻、覆土植被等手段。本次研究主要選取了退役鈾礦區(qū)中比較有代表性源項(xiàng)，包括6 個(gè)坑口（其中2 個(gè)坑道口有水流出，4 個(gè)坑道口有廢（礦）石堆放）和3 條渣堆上的道路上進(jìn)行取樣調(diào)查。對鈾礦區(qū)退役治理前和治理后，在坑道口、廢（礦）石堆等處進(jìn)行γ輻射劑量率和土壤表面氡析出率測量，對坑口流出水中238U、226Ra濃度以及土壤樣品中的226Ra 含量等進(jìn)行取樣分析，根據(jù)測量和分析結(jié)果進(jìn)行鈾礦區(qū)退役治理前和治理后的對比分析。

2.2 調(diào)查方法

2.2.1 γ輻射劑量率測量

采用的儀器為6150-AD型γ輻射劑量率儀，測量過程遵循《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T4583-93）的要求。一律在白天測量，并不在雨天和雨后地面潮濕時(shí)測量；測量時(shí)探頭必須安放在儀器支架上；探頭水平線距離地面高度1m，測量人員遠(yuǎn)離探頭1m以上；測量時(shí)間30s，以內(nèi)置平均值計(jì)數(shù)功能讀數(shù)。

2.2.2 土壤表面氡析出率測量

采用的儀器為Rad-7測氡儀，測量過程參照《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325-2010）中土壤表面氡析出率的測量方法。測量時(shí)，清掃采樣點(diǎn)面，去除腐殖質(zhì)、雜草及石塊，將取樣器扣在平整后的地面上，并用泥土對取樣器周圍進(jìn)行密封，避免罩內(nèi)氡向外擴(kuò)散，準(zhǔn)備就緒后，開始測量并開始計(jì)時(shí)。設(shè)置在嗅探模式下，以10min一個(gè)周期，循環(huán)測量6個(gè)周期，因218Po的平衡時(shí)間約20min，所以取后4個(gè)周期的測量值。2.2.3 坑口流出水中238U、226Ra濃度分析采用的儀器為WGJ-Ⅲ型微量鈾分析儀和FD-125型氡釷分析儀，分析方法按照《水中微量鈾分析方法》（GB 6768-86）和《水中鐳-226 的分析測定》（GB/T 11214-89）的要求。具體野外取樣時(shí)，采樣前清洗采樣器2～3 次，裝滿后密封，做好記錄后帶回實(shí)驗(yàn)室；室內(nèi)測量時(shí)，保證測量場地的清潔干燥、無放射性污染、無輻射源、無電磁干擾和無大的機(jī)械振動(dòng)。

2.2.4 土壤226Ra含量分析

采用的儀器為HPGe 低本底γ能譜儀，分析方法按照《土壤中放射性核素的γ能譜分析》（GB11743-89）的要求。土壤樣品采集時(shí)，鏟除表層的浮土，取代表土層的土壤，剔除草根、碎石等異物，經(jīng)100℃烘干至恒重、壓碎過60目篩、稱重后裝入體積為200cm3的聚乙烯樣品盒中，再密封放置4周，以使鐳與氡及其短壽命子體達(dá)到長期放射性平衡[2]。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 γ輻射劑量率測量

表1 列出了退役治理前后各源項(xiàng)監(jiān)測點(diǎn)的γ輻射劑量率測量結(jié)果。根據(jù)《鈾礦地質(zhì)輻射環(huán)境影響評價(jià)要求》（EJ/T977-1995），退役治理后，有限制開放使用設(shè)施γ輻射劑量率在扣除本底后不超過174Gy/h，無限制開放使用設(shè)施周圍γ輻射劑量率應(yīng)接近當(dāng)?shù)乇镜姿?。?dāng)?shù)丨h(huán)境本底值從廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心監(jiān)測得到（195～212nGy/h）。

表1 各監(jiān)測點(diǎn)γ輻射劑量率測量結(jié)果表

從表1中可以看出，退役治理前各源項(xiàng)監(jiān)測點(diǎn)的測值較高。經(jīng)過退役治理后，不僅測值有了顯著降低，而且各監(jiān)測點(diǎn)的γ輻射劑量率本都在限值內(nèi)，說明退役治理起到了作用，但是2號坑口附近、旱地和山林的三處測點(diǎn)數(shù)值還是略有超標(biāo)。結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r分析，γ輻射的主要來源是探采中散落的廢（礦）石，在退役治理前，坑道口和廢（礦）石堆等周邊散落了大量的廢礦石，導(dǎo)致了γ輻射劑量率偏高。退役治理過程中對廢（礦）石等主要采取遷挖掩埋、覆土植被、護(hù)坡整理等手段來處理，處理了γ外照射的源頭，所以能起到治理效果。但是隨著時(shí)間推移，有部分已治理的地區(qū)經(jīng)過雨水沖刷后覆土變薄，對于γ輻射的屏蔽作用降低，就產(chǎn)生了部分測點(diǎn)數(shù)值偏高的問題。

此外，采用UNSCRAR 1982 年報(bào)告書介紹的模式能計(jì)算γ外照射所致年有效劑量：

式中：Hp（d）——γ外照射所致劑量，Sv；

0.7——有效劑量當(dāng)量率與空氣吸收劑量率的比值，Sv/Gy；

R——γ輻射劑量率，Gy/h；

T——受照時(shí)間取一年小時(shí)數(shù)8760h；

q——室外居留因子，取0.2[3]。

我國對公眾推薦的年劑量限值為1mSv，由此可見，經(jīng)過退役治理后，治理點(diǎn)由γ外照射致使的居民年有效劑量明顯降低。

3.2 土壤表面氡析出率測量

根據(jù)《鈾礦地質(zhì)設(shè)施退役環(huán)境安全規(guī)程》（EJ913-1994）和《鈾礦地質(zhì)輻射環(huán)境影響評價(jià)要求》（EJ/T977-1995），廢石堆等經(jīng)最終處置后，其表面222Rn 析出率不超過0.74Bq/（m2·s）。表2列出了監(jiān)測點(diǎn)的氡及其子體濃度測量結(jié)果。從表2中可以看出，各源項(xiàng)監(jiān)測點(diǎn)的氡析出率水平在退役治理后有了顯著降低，并處在管理限值內(nèi)。

表2 各監(jiān)測點(diǎn)氡及其子體濃度測量結(jié)果和年有效劑量率測量結(jié)果表

3.3 坑口流出水238U、226Ra濃度分析

按照《鈾礦冶輻射防護(hù)和環(huán)境保護(hù)規(guī)定》（GB23727-2009）所推薦的參考限值，退役治理后坑（井）口等流出水進(jìn)入環(huán)境時(shí)，在排放口下游最近取水區(qū)中，238U濃度的管理限值為50μg/L，226Ra濃度管理限值為1.1Bq/L。表3為1號和2號坑口流出水體放射性水平的分析結(jié)果。從表3中可見，各采樣點(diǎn)水中238U及226Ra的濃度在退役治理后有了顯著降低，并處于管理限值內(nèi)。

表3 各監(jiān)測點(diǎn)流出水體238U、226Ra分析結(jié)果表

3.4 土壤226Ra含量分析

根據(jù)《鈾礦冶輻射防護(hù)和環(huán)境保護(hù)規(guī)定》（GB23727-2009），在任何平均100m2范圍內(nèi)，土層中土壤226Ra的平均值不高于0.18Bq/g，對于移走尾礦后的土地，可按0.56Bq/g 控制。在2個(gè)坑口附近各取了5份土樣進(jìn)行天然放射性核素226Ra 分析，土壤中226Ra 含量在退役治理后有了顯著降低（表4），并處于管理限值內(nèi)。

表4 各監(jiān)測點(diǎn)土壤中天然放射性核素226Ra含量表

4 結(jié)論與建議

（1）粵北某退役鈾礦區(qū)內(nèi)的γ輻射劑量率、土壤表面氡析出率、坑口流出水中238U和226Ra濃度以及土壤中226Ra含量等調(diào)查結(jié)果基本都滿足管理限值要求。僅在測量γ輻射劑量率時(shí)，發(fā)現(xiàn)了三處數(shù)值偏高的測點(diǎn)。分析測點(diǎn)偏高的原因，是由于退役治理對廢渣堆等主要采取遷挖掩埋、覆土植被、護(hù)坡整理等手段，部分區(qū)域在經(jīng)過長期雨水沖刷后覆土變薄，對于γ輻射的屏蔽作用降低。

（2）針對鈾礦區(qū)的退役治理工作，對于降低輻射環(huán)境影響確實(shí)有效，但是仍需建立長期有效的監(jiān)督、保護(hù)機(jī)制，進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，防止自然和人為因素的破壞。治理和維護(hù)的根本目的是為了保障公眾的健康與安全，在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的前提下，維護(hù)工作要針對不同的環(huán)境采取不同的要求。對于靠近水源地、村莊等敏感地區(qū)應(yīng)該重點(diǎn)維護(hù)，應(yīng)樹立醒目警示標(biāo)牌；對當(dāng)?shù)鼐用裥麄髦卫砗途S護(hù)工作的重要性；避免居民在治理點(diǎn)進(jìn)行土建工程，以減少對治理工程的破壞；保持監(jiān)測人員定期對治理點(diǎn)的巡查工作。對于人員較少活動(dòng)的地方，一定要樹立警示標(biāo)牌，可以適當(dāng)減少巡查的次數(shù)，避免人工的浪費(fèi)。維護(hù)工作的可持續(xù)性是確保治理效果穩(wěn)定和有效的重點(diǎn)，只有真正改善當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境，保障公眾健康與安全，鈾礦區(qū)退役治理工作才是做到實(shí)處。