鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施的環(huán)境影響及退役治理

張棟泰

(東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013)

鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施的環(huán)境影響及退役治理

張棟泰

(東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013)

鈾地質(zhì)勘探給我國的核工業(yè)發(fā)展注入強大的力量，可是勘探過程給環(huán)境遺留下嚴重破壞問題，急迫需要進行退役治理。對此，利用文獻綜述法簡要概述了我國鈾地質(zhì)勘探過程中遺留的設(shè)施的環(huán)境影響，為善后問題制定出科學(xué)有效的治理方案，為降低對人和環(huán)境傷害提供建設(shè)性建議。

鈾礦；地質(zhì)勘探；遺留設(shè)施；環(huán)境影響；退役治理

建國后，核工業(yè)開始創(chuàng)建發(fā)展，發(fā)展至今已有60多年歷史。鈾礦作為核工業(yè)的重要能源，是發(fā)展核電長遠需要，中國鈾礦能源不甚豐富。因此，近年來鈾勘探工作在我國東北、華東、西北等地區(qū)相繼開展，這些勘探工作找到了一些火山巖、花崗巖等巖礦床以及原地浸出型礦床位置，包含有十幾個大型鈾礦床。鈾礦的發(fā)現(xiàn)緩解了鈾資源的不甚豐富問題，但是，大范圍的鈾礦地質(zhì)勘探給其周邊環(huán)境帶來不可小覷的惡劣影響[1-2]。有鑒于此，本文在充分結(jié)合筆者相關(guān)文獻研究以及結(jié)合自己多年工作實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上，首先對鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施的狀況、污染特點及其對環(huán)境所造成的影響展開論述，隨后在此基礎(chǔ)上對其退役治理進行探究，以供廣大同行參考。

1 鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施的狀況及污染的特點

勘探的工程結(jié)束以后，地表遭到破壞，遺留下未治理的豎(淺)井、坑洞、廢石堆、深槽等鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施，其對周圍環(huán)境持續(xù)釋放放射性的物質(zhì)，對周圍公眾構(gòu)成內(nèi)外照射，鈾放射性危害。并且，破壞掉的裸露地表存在人畜誤入或者墜入安全隱患。所以，必須盡快給予治理。首先分析鈾礦勘探留下設(shè)施對環(huán)境造成危害有以下特點。

1)受污染源多，放射性危害大

勘探工作有特殊性，鈾礦地質(zhì)勘探一般程序是：區(qū)域的調(diào)查—普查—詳查—勘探—勘探結(jié)果報告。這些步驟中，用到鉆探、井探、槽探等操作方式，在地表留下坑口、鉆孔、廢石等。早期勘探工作中，由于設(shè)備落后以及隨意性，這些遺留設(shè)施數(shù)量多且分散，分布廣。與煤礦危害相比，不僅對環(huán)境有破壞能力，而且鈾礦是具有放射性的危險礦物，殘留的鈾礦物質(zhì)向大氣釋放322Rn及其子體可對周邊百姓吸入內(nèi)外照射，構(gòu)成傷害。

2)鈾含量不均勻，勘探位置具有隱蔽性

在鈾礦勘探工作方式中，堆積在地表一些廢石、復(fù)產(chǎn)的礦石天然鈾的含量在7.21～260.69 mg/kg之間，放射性比活度在1.34×103～5.07×104Bq/k之間，水冶殘渣天然鈾含量為200 mg/kg，比活度1.10×106Bq/kg。固態(tài)、液態(tài)、汽態(tài)的廢棄物，均有放射性危害，所以需治理?？碧骄哂虚g斷性、流動性、區(qū)域性的特點?？碧浇Y(jié)束后地質(zhì)隊撤離原開采地，未經(jīng)治理的與不為人知的勘探設(shè)施，使得周圍群眾不能積極、主動地防治輻射及其他危害[3]。

3)管理疏忽，缺少治理

由于勘探設(shè)施遺留下污染源多，分散且廣泛，距離周遭群遠近不一。大部分鈾地質(zhì)勘探位置特殊，治理難度大，并且勘探地質(zhì)隊伍通常遠離污染源，地方政府與群眾的防治觀念不強，宣傳意識薄弱，缺乏治理的理念。未經(jīng)治理源對周遭環(huán)境產(chǎn)生較大的危害[4]。

2 鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施的環(huán)境影響

2.1 對環(huán)境的影響分析

環(huán)境是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，鈾礦開采對環(huán)境造成放射性危害。鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施對環(huán)境的影響主要分為輻射影響與非輻射影響兩個方面，具體如下。

1)輻射影響

鈾礦地質(zhì)勘探地點無明顯防護欄，屬于開放性地點，人員出入無限制。因此，無論是在實施勘探過程中，還是勘探工作結(jié)束后，地表勘探設(shè)施都具有釋放連續(xù)性、低量的反輻射性物質(zhì)，危害勘探隊伍以及周遭群眾的健康。其輻射和照射主要由挖掘出的副礦石、廢石及裸露的坑口、豎(淺)井等產(chǎn)生的γ外輻射及其子體形成的內(nèi)照射。其中，內(nèi)照射的關(guān)鍵途徑是吸入。據(jù)相關(guān)資料顯示，對云南某鈾礦勘探后對周圍環(huán)境進行調(diào)查，分析得到各監(jiān)測點的γ輻射空氣吸入量率測值范圍為(7.1～200.1)×10-8Gy/h。部分監(jiān)測點測值遠高于該地區(qū)天然貫穿輻射劑量率的10到20倍，會給周邊居民造成附加的輻射劑量。因為近距離持續(xù)的接觸輻射，將導(dǎo)致人體緩慢遭到輻射致癌，會增高鈾礦礦區(qū)的癌癥發(fā)生率和死亡率。防治工作刻不容緩[5]。

2)非輻射影響

鈾礦物質(zhì)地表的遺留設(shè)施對環(huán)境也存在嚴重影響。首先，未封閉的大量坑口、豎井、深槽裸露地表，存在人畜誤入或者墜入安全隱患；其次，未處理的廢石、廢渣凌亂堆積在地表，不僅對原先的地貌造成大程度破壞，而且對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境恢復(fù)帶來難度。例如在四川海拔高的某勘探點完成勘探后，深受惡劣的生態(tài)環(huán)境影響，其地表難以恢復(fù)生長植被。除此以外，雨水沖刷下，裸露地表的勘探設(shè)施可能流入江河，河床抬高，同時，有害物質(zhì)擴散危害加大。

2.2 鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理環(huán)境重點分析

通過對相關(guān)文獻研究以及結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗分析，為了有效地治理鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役后環(huán)境情況，治理重點應(yīng)當(dāng)放在以下兩個方面。

2.2.1 廢石堆穩(wěn)定性

對鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理工作來說，廢石堆是其首要關(guān)注重點，目前針對它的治理大多采取遷移集中以及原地覆蓋這兩種方案。但從實際情況來看，兩種方案中遷移集中治理能夠使得原址繼續(xù)使用，而原地覆蓋則不行。對此，筆者下面將重點討論鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役后原地覆蓋廢石堆穩(wěn)定性問題。針對原地覆蓋廢石堆穩(wěn)定性治理上我們應(yīng)當(dāng)從下面這幾點措施著手。

1) 廢石堆邊坡防護設(shè)置上除了要確保其坡率達到天然安息角外，對邊坡高度也有要求，并且需設(shè)置有邊溝與擋土墻的馬道來整坡。其次，所設(shè)邊坡通常為植草護坡類型，而針對高大且坡陡的邊坡時護坡就需要采取土工網(wǎng)復(fù)合植以及僵砌片石截水骨架兩種類型相結(jié)合的護坡形式達到防護之目的。

2) 為了避免出現(xiàn)土體或者覆土變形失穩(wěn)現(xiàn)象產(chǎn)生，我們要在廢石堆治理上需設(shè)置擋土墻。由實際工作分析來看，目前鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役廢石堆治理中采用最多的擋土墻類型重力式，并且根據(jù)抗震需求我們可以對其開展防裂度設(shè)計，以此最大程度保障擋土墻作用得以發(fā)揮。

3) 為了防止雨水或暴雨沖刷廢石堆，我們還需要為其周圍設(shè)置上截水溝，這樣一來可以在將水流引走情況下最大限度地保障廢石堆治理安全性。

4) 除了以上3方面措施外，廢石堆治理中還應(yīng)采取植被綠化綜合防護邊坡。結(jié)合實踐來看，植被綠化綜合防護邊坡是廢石堆治理中十分重要的一個環(huán)節(jié)，這是因為其不但能夠心借助于植被來將廢石堆土壤予以穩(wěn)定住，從而保障其安全性，同時利用植物還能夠起到生態(tài)環(huán)節(jié)凈化與美化之目的，繼而為實現(xiàn)良好治理打下堅實基礎(chǔ)。目前在植被綠化綜合防護邊坡設(shè)置上通常使用灌木、草本等植物即可，這是因為它們具有較好土壤抓地力、抗侵蝕能力強等優(yōu)點，因而這就使其廣泛地應(yīng)用到廢石堆治理上。

2.2.2 坑口廢水

應(yīng)當(dāng)把兩道混凝土墻封堵于水坑口，且將疏水過濾池設(shè)置于兩道墻之間。將第一道嵌入式混凝土墻砌筑于坑口內(nèi)巖性堅固處，并將PVC管預(yù)埋好。再將一道漿砌石墻設(shè)置于坑內(nèi)1.5 m處，且將PVC管預(yù)埋好。此外，還應(yīng)將漿砌石鋪設(shè)在漿砌石墻外側(cè)地面將其作為過濾池，將礫石堆放在底板或是漿砌石墻另一側(cè)，依照自然安息角將礫石堆放在漿砌石墻沒側(cè)，并確保PVC管完好無損。此外，還應(yīng)當(dāng)將土工布鋪設(shè)于PVC管和礫石上面，用礫石壓實。第二道混凝土墻砌筑于坑口處，將其砌至和漿砌石墻相同處，將鋼筋砼預(yù)制板放在過濾池上，并將土掩埋坑口，夯實后再開展綠化工作。有的坑口流出水內(nèi)，含有超標(biāo)的放射性核素，從而影響到周邊土壤和受納水體，所以務(wù)必要治理流出水，且治理后水質(zhì)應(yīng)達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施退役的治理方案

地質(zhì)勘探工程退役治理工作在我國逐漸引起重視，從90年代后防治工作開始進行，經(jīng)過近20年的實踐與總結(jié)，治理方案逐漸改善，同時，國家專門設(shè)立了專門機構(gòu)負責(zé)環(huán)境保護。但是由于地形等原因，深入治理不夠徹底，以下是退役治理具體實施方案。

1) 源項調(diào)查

鈾礦源項的調(diào)查是治理工作的關(guān)鍵部分，必須科學(xué)仔細且真實考究，否則調(diào)查不到位，造成后期工作無法正常開展。源項的調(diào)查工作需要遵循以下四方面原則：首先，綜合考察勘探的歷史與環(huán)境的變遷，全方面執(zhí)行調(diào)查，清楚污染范疇及其程度，不能有遺漏項。其次，關(guān)注非正常數(shù)據(jù)，給予細致的調(diào)查，如廢石頭廢渣四周土壤放射性物質(zhì)含量，以及有害液態(tài)礦物質(zhì)流經(jīng)河流以及農(nóng)田等污染程度。探究其污染原因、方式以及程度。再次，對非放射污染物調(diào)查也是源項調(diào)查重點工作之一。最后，保證調(diào)查具有真實可靠性，采取抽樣調(diào)查的樣點要有代表性。這些原則對防治方案的科學(xué)有效制定提供保障。

2) 退役治理整治方案

退役治理從本質(zhì)看是為處理歷史遺留的問題，讓環(huán)境得以改善的一項工程。加快生態(tài)文明的步伐，促進可持續(xù)發(fā)展，是協(xié)調(diào)經(jīng)濟與環(huán)境發(fā)展的重要理念。退役整治首要清理地表殘留的廢石廢渣，進行深埋等方式；對一些裸露的坑洞、豎井等要異地取土覆蓋，并對覆蓋后環(huán)境恢復(fù)狀況進行評估，爭取恢復(fù)原先地貌；同時整治要將輻射問題和非輻射問題一起從源項切除，處理生態(tài)、資源、景觀的影響問題，減輕危害性。歸根到底，從現(xiàn)場實際狀況估量，制定科學(xué)合理的退役治理方案重點在于，對生態(tài)環(huán)境有效防護，并最大程度降低鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施所造成的損害。最后，在完成異地取土覆蓋后，我們還需要根據(jù)相關(guān)要求在后期進行審評研究以及評價取土后環(huán)境恢復(fù)情況。另外，退役治理整治方案中還需要特別注意做好長期監(jiān)護工作，并將資金、職責(zé)等落實到位，從而為切實有效地保障鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施較好治理效果打下堅實基礎(chǔ)[6]。

3) 加強宣傳工作與監(jiān)護管理

由于受到當(dāng)前社會及經(jīng)濟發(fā)展能源需求與日俱增，鈾礦的勘探是長期的工作。所以，退役整治是需要大力推崇的。在一些美國、加拿大等發(fā)達國家，對與勘探完成后治理尾礦工程形成了一套完整有效體系。假如繼續(xù)忽視退役整治問題，那么將破壞生態(tài)的平衡，使我們賴以生存的土地面積縮小。國家與政府應(yīng)當(dāng)對勘探問題給予足夠的重視和支持。首先當(dāng)?shù)卣纫訌娚鷳B(tài)意識的宣傳工作，要加強勘探隊伍生態(tài)防護思想建設(shè)，以及周遭群眾要增強安全意識，做好監(jiān)督，維護好自己的合法權(quán)益。當(dāng)?shù)卣匾暱碧降谋O(jiān)管，要有完整合理的開采方案以及善后工作的防治措施。如對其長期進行維護，對于大部分鈾礦勘探點經(jīng)過集中處理、分類處理、有限回填，長期穩(wěn)定的方式優(yōu)化處理；在各處勘探地點要有警示標(biāo)識，比如通過樹立攔護網(wǎng)等方法提高周遭群眾的警惕，將人畜的安全隱患降到最低。

4) 做好施工期監(jiān)測工作

鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理上，施工期監(jiān)測是確保其良好成效的重要舉措。結(jié)合實踐來看，鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理最重要工作在于確保各種超出管理限值工程子項能夠達到有限或無限制開放使用之目的。而要想達到這一目的借助于實時監(jiān)測工作這一手段對治理工程予以指導(dǎo)，與此同時還通過其來判斷設(shè)備退役治理工程是否達到標(biāo)準(zhǔn)的重要手段。對此，筆者認為企業(yè)可以從以下幾個方面著手做好施工期監(jiān)測工作：首先，企業(yè)在鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理上應(yīng)采取邊監(jiān)測邊施工的原則，這樣一來有助于及時對治理給予指導(dǎo)，并確保各種工程子項達到設(shè)計要求。其次，治理過程中除了要嚴格依據(jù)相關(guān)操作做好監(jiān)測工作外，企業(yè)務(wù)必要時刻注意好監(jiān)測情況，如若施工完成時監(jiān)測仍未達到預(yù)期要求時，企業(yè)還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進行施工及進行監(jiān)測，直至治理目的達成。

4 結(jié) 語

綜上所述，鈾礦勘探是一個漫長過程，期間出現(xiàn)嚴峻問題亟待解決。對鈾礦的退役整治勢在必行，鈾礦地質(zhì)勘探遺留設(shè)施的退役整治，是需要經(jīng)過綜合當(dāng)?shù)氐膶嶋H狀況的探究。依照國家的污染源參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，考察社會環(huán)境與經(jīng)濟的需要，提出合適的治理方案，便于恢復(fù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境。防治工程結(jié)束后，還需對完成后的退役治理勘探設(shè)施點進行長期的定期維護，制定完善的監(jiān)督制度，防止自然與人為對設(shè)施的后續(xù)破壞，真正恢復(fù)更美好自然景象，確保生態(tài)與人類經(jīng)濟社會和諧共處，為人類后代造福。

[1] 杜興勝. 鈾礦廢石堆覆蓋處理及穩(wěn)定化研究[D]. 南昌：南昌大學(xué), 2010.

[2] 貝新宇.鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理的環(huán)境影響[J]. 鈾礦地質(zhì), 2016, 32(3): 180-185.

[3] 石玉科. 某典型退役鈾礦冶設(shè)施輻射環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價[D]. 撫州：東華理工大學(xué), 2014.

[4] 劉昌梅. 鈾礦勘探廢棄物的環(huán)境放射性評價與治理建議[J]. 世界核地質(zhì)科學(xué), 2006, 23(3): 181-185.

[5] 周永海，楊亞新，張葉. 某鈾礦山退役治理后輻射環(huán)境狀況調(diào)查與分析[J]. 東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2013(s1): 84-87.

[6] 潘英杰. 鈾礦冶設(shè)施退役環(huán)境治理技術(shù)政策的探討[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保, 1996(10): 6-7.

A Discussion of Environmental Impact and Decommissioning of Legacy Facilities of Uranium Deposits

ZHANG Dongtai

(EastChinaUniversityofTechnology,Nanchang,Jiangxi330013,China)

Uranium geological exploration will push a strong power into the industry development in our country, but the problems is left over from serious damage to the environment in the process of exploration. We think it is the urgent affairs to be dealt with. So, this paper will be in the method of literature review to provide a brief overview of China’s uranium geological exploration in legacy facilities in process of environmental impact. The author draws up scientific and effective governance project for the follow-up issues and reduce the damage to people and environment to provide constructive suggestions.

Uranium mine; Geological exploration; Legacy facilities; Environmental impact; Retired governance

2017-04-18

張棟泰(1992-)，男，浙江杭州人，在讀碩士研究生，研究方向：鈾礦地質(zhì)，手機：18679134847，E-mail：821100405@qq.com.

X753

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.047