鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役后的環(huán)境問題

祝虎林 李有林 陳曦

鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役后的環(huán)境問題

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Point

鈾礦地質(zhì)勘探過程中需要使用大量各種各樣的勘探設(shè)施，勘探結(jié)束之后，大量設(shè)施退役。但這些設(shè)施極易導(dǎo)致一定的環(huán)境問題的出現(xiàn)，需要引起我們的重視。文章對(duì)鈾礦地質(zhì)勘探退役設(shè)施的特點(diǎn)及其對(duì)環(huán)境的污染情況等進(jìn)行了分析，提出了相關(guān)治理技術(shù)方法，并對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析。

1.鈾礦地質(zhì)勘探退役設(shè)施情況概述

（1）污染源項(xiàng)數(shù)量多、分布廣。

在進(jìn)行鈾礦地質(zhì)勘探的過程中，需要使用大量各種各樣的勘探設(shè)施。且受到勘探工作工作特殊性的影響，一些工程設(shè)施會(huì)在退役之后遺留在地表各處。這些鈾礦地質(zhì)勘探退役設(shè)施大多分布較廣，且具有十分明顯的隨意性?？傮w來(lái)看，各種鈾礦地質(zhì)勘探退役設(shè)施的隨意遺留等會(huì)導(dǎo)致一定環(huán)境污染的出現(xiàn)，其中一些氡氣等放射性污染物始終處于穩(wěn)定排放狀態(tài)，不斷釋放到大氣環(huán)境之中。還有一些天然鈾、釷、鐳等放射性污染物不斷向周圍的水體以及土壤等發(fā)生遷移，并對(duì)其產(chǎn)生不同程度的污染。

（2）所處位置大多為開放性場(chǎng)所。

受到鈾礦地質(zhì)勘探過程的影響，很多退役設(shè)施均屬于山地工程。因此，在具體所處位置方面，大多位于各種開放性的場(chǎng)所，所產(chǎn)生的各種廢（礦）石堆也大多位于開放性的環(huán)境之中。在廢（礦）石堆等的周圍，大多沒有設(shè)置相關(guān)的醒目標(biāo)識(shí)，也沒有進(jìn)行必要的隔離等。因此，在勘探工作結(jié)束之中，工作人員撤離。即便相關(guān)的設(shè)施已經(jīng)被停閉或者處于退役狀態(tài)，但是，相關(guān)人員以及附近居民等仍然可以不受約束進(jìn)入該區(qū)域，導(dǎo)致受到不同程度的輻射。

（3）鈾含量呈不均勻狀態(tài)。

在進(jìn)行鈾礦地質(zhì)勘探的過程中，所涉及大的大多為沿脈或穿脈工程。在其排出的各種廢礦石中，會(huì)存在一定的天然鈾含量，并具有一定的放射濃度。在這些廢物中，類型十分復(fù)雜，一部分是鈾礦廢物，還有一些是一般廢石。因此，在具體的含鈾量方面，也呈現(xiàn)出較大的差異，處于明顯的分布不均一的狀態(tài)。因此，在對(duì)其進(jìn)行處理的時(shí)候，需要采用回填到坑道中進(jìn)行存放或者原地黃土覆蓋的方式。

（4）具有一定的隱蔽性且交通運(yùn)輸不便。

鈾礦地質(zhì)勘探大多位于各種偏僻的區(qū)域，因此，相應(yīng)的廢（礦）石場(chǎng)也大多位于較為偏僻和隱蔽的場(chǎng)所。其中，大多數(shù)廢（礦）石場(chǎng)和坑(井)口均位于人跡罕至的山高林密處之中，還有一部分廢（礦）石場(chǎng)位于低海拔區(qū)域。但是，在結(jié)束地質(zhì)勘探工作之后，相關(guān)的勘探工作人員會(huì)逐漸撤離，原本在勘探過程中使用的道路等也會(huì)隨之消失。因此，這些廢（礦）石場(chǎng)和坑(井)口的具體位置便逐漸被人們所遺忘，僅有少數(shù)源項(xiàng)所在山地使用者掌握其具體位置以及到達(dá)的途徑。而且，原有的道路消失，導(dǎo)致交通十分不便。因此，在對(duì)其進(jìn)行治理的過程中，在運(yùn)輸相關(guān)設(shè)備和儀器以及材料方面便存在較大的困難。

2.周圍環(huán)境所受鈾礦地質(zhì)勘探退役設(shè)施的影響

在結(jié)束鈾礦地質(zhì)勘探工作會(huì)后，各種退役設(shè)施的存在會(huì)對(duì)其周圍環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響，具體來(lái)看，主要分為輻射影響和非放射性影響兩方面。其中，輻射影響主要為222Rn及其子體所導(dǎo)致的劑量，非放射性影響主要指退役坑(井)口治理不利所導(dǎo)致的水土流失，以及可能會(huì)出現(xiàn)的人畜誤入或墜入等。

（1）受污水體導(dǎo)致個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)。

在各廢（礦）石場(chǎng)以及有水坑口，存在少量的滲出水，通常情況下，水量?jī)H達(dá)到0.26m3/h。在其中存在一定的天然鈾等物質(zhì)，其中含有1.31～1.62Bq/L的226Ra以及0.044～0.075mg／L的天然鈾。另外，液態(tài)排放物的出現(xiàn)還會(huì)導(dǎo)致一定個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)，且最大劑量可以達(dá)到0.24～0.87mSv／a左右。

（2）伽馬輻射導(dǎo)致個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)。

在廢（礦）石場(chǎng)附近，會(huì)存在一定的伽馬輻射。通常情況下，放射性廢（礦）石附近的伽馬輻射水平增加值可以達(dá)到7.1×10-8Gy／h，并導(dǎo)致一定個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)，最大劑量可以達(dá)到0.133mSv／a左右。

（3）氣載途徑導(dǎo)致個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)。

在各個(gè)退役的廢（礦）石場(chǎng)附近，存在一定的222Rn析出率，經(jīng)計(jì)算其范圍值為0.74～1.46Bq／m2.s，均值＞0.74Bq／m2.s。以廢（礦）石場(chǎng)和科目、坑（井）口為中心，以5km為半徑，計(jì)算不通過子區(qū)因氣載途徑所導(dǎo)致的個(gè)人附加劑量可以得出，相關(guān)的劑量值在0.041～0.056mSv／a之間進(jìn)行波動(dòng)。吸入為各氣載源項(xiàng)所致個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)關(guān)鍵途徑，位置為礦區(qū)下風(fēng)方位0～1km處的居民區(qū)最大個(gè)人附加劑量達(dá)到0.306mSv／a。經(jīng)計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，廢（礦）石場(chǎng)和坑口會(huì)釋放222Rn氣體，并導(dǎo)致一定個(gè)人附加劑量的出現(xiàn)，是主要的氣載污染源項(xiàng)，在最大個(gè)人附加劑量中所占的比例可以達(dá)到47.12%～66.49%。

（4）公眾附加劑量綜合。

經(jīng)分析和計(jì)算可以得出，在各種鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役區(qū)，存在一定的公眾附加劑量，主要污染源項(xiàng)為氣載源項(xiàng)中退役的多個(gè)廢（礦）石場(chǎng)和坑口。其中，管理限值為0.26mSv／a。但是，經(jīng)過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的最大個(gè)人附加劑量卻高于相應(yīng)的管理限值，達(dá)到0.447mSv／a，導(dǎo)致對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害。而在在最大個(gè)人附加劑量中也包含不同的情況，其中。氡子體吸入所導(dǎo)致的劑量所占比例為86.0%，伽馬輻射所導(dǎo)致的劑量所占比例為69.4%。

3.相關(guān)治理技術(shù)和方法

為鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役后所導(dǎo)致的各種環(huán)境問題，可以采用黃土覆蓋和坑道口封閉等方式。其中，在對(duì)各種廢（礦）石堆場(chǎng)進(jìn)行治理的時(shí)候，可以采用原地黃土覆蓋的方式。在進(jìn)行覆蓋的過程中，需要采用科學(xué)的施工方法。通常情況下，要邊覆蓋邊進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)實(shí)際覆蓋方式和方法進(jìn)行指導(dǎo)。在進(jìn)行覆蓋的時(shí)候，覆蓋黃土之前，先要對(duì)截水漿砌石骨架護(hù)坡等進(jìn)行建造，以免出現(xiàn)水土流失等情況。對(duì)于廢（礦）石場(chǎng)，在黃土覆蓋結(jié)束之后，還需要在其表面進(jìn)行一定的綠化處理，以防止廢（礦）石的流失。另外，在覆蓋后的廢（礦）石場(chǎng)下方以及臨近河溝的地方，要砌筑一定的重力式擋土墻等。在封閉坑道口的時(shí)候，按照是否有水選擇不同的方式進(jìn)行相應(yīng)的封閉。其中，對(duì)于有水的坑道，首先要利用雙層砼墻予以封閉，在墻體之間建造水泥涵管，對(duì)坑道中的水進(jìn)行濾，然后排出。外側(cè)覆蓋黃土，夯實(shí)之后種植草木。對(duì)于無(wú)水坑道，在距坑口4m處嵌入雙層漿砌石墻，并覆蓋黃土。對(duì)槽探和井探工程進(jìn)行處理的時(shí)候，首先實(shí)施原地回填，覆蓋黃土之后進(jìn)行綠化處理，以恢復(fù)其自然面貌。在治理結(jié)束之后，進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)估，了解治理效果。保證沒有氡及其子體的逸出或者擴(kuò)散，以維持良好的大氣環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡，保障公眾健康。在經(jīng)過評(píng)估符合一定的標(biāo)準(zhǔn)之后，則視為滿足伽馬射線屏蔽要求。其中，相應(yīng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為：廢（礦）石場(chǎng)氡析出率＜0.74Bq/m2，且在扣除本底之后，伽馬外照劑量率≤17.4×10-8Gy/h。

4.結(jié)論

鈾礦地質(zhì)勘探退役設(shè)施污染源項(xiàng)數(shù)量多、分布廣，所處位置大多為開放性場(chǎng)所，鈾含量呈不均勻狀態(tài)，且具有一定的隱蔽性且交通運(yùn)輸不便，會(huì)導(dǎo)致一定環(huán)境問題的出現(xiàn)。因此，需要對(duì)全部退役的廢（礦）石堆和坑（井）口進(jìn)行治理。在治理之后，最終經(jīng)輻射監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)和持有環(huán)評(píng)甲級(jí)資質(zhì)的環(huán)評(píng)單位對(duì)治理區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與環(huán)評(píng)，結(jié)論如下：

（1）廢(礦)石堆平均氡析出率由治理前的1.11Bq/m2·s降至0.44Bq/ m2·s；

（2）治理之前，伽馬輻射劑量率范圍為35.3～77.9×10-8Gy/h，治理之后，出現(xiàn)顯著的下降，達(dá)到8.5～17.2×10-8Gy/h；

（3）在個(gè)人年有效劑量方面，關(guān)鍵居民組治理之前的水平為1.24 mSv/a，治理之后下降59%，達(dá)到0.336mSv/a；

（4）廢（礦）石堆覆土和封閉坑口降氡總削減氡達(dá)到3.29×1011Bq/a；

（5）坑道涌出水削減量和鈾含量均顯著下降，其中鈾含量削減率達(dá)到99%，涌出水削減量達(dá)到0.49×104m3/a；

（6）經(jīng)有效治理，治理區(qū)達(dá)到了有限制使用程度的目標(biāo)，具有明顯的社會(huì)效益和環(huán)境效益。

（作者單位：祝虎林，中陜核工業(yè)集團(tuán)公司二一四大隊(duì)有限公司；李有林，甘肅省核地質(zhì)二一九大隊(duì)；陳曦，中陜核工業(yè)集團(tuán)公司二二四大隊(duì)有限公司）