加拿大NORM輻射管理要求與啟示

劉曉超，柏學(xué)凱

(中核第四研究設(shè)計(jì)工程有限公司，河北 石家莊 050021)

NORM(Naturally Occurring Radioactive Material)定義為不含大量非天然放射性核素的放射性物質(zhì)[1]，通常是指自然界中天然放射性核素含量較高的物料，如稀土礦物等。在開采、處理、加工這些物料的過程中會(huì)導(dǎo)致輻射水平的升高[2]?！吨腥A人民共和國放射性污染防治法》明確將伴生放射性礦開發(fā)利用納入監(jiān)管范圍。對(duì)稀土、鋯英砂、煤礦等行業(yè)輻射水平的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些NORM工業(yè)中的輻射水平很高[3]。

近年來，生態(tài)環(huán)境部逐漸加強(qiáng)了輻射管理體系建設(shè)，《伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)及信息公開辦法(試行)》《伴生放射性物料貯存及固體廢物填埋輻射環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范(試行)》《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)督管理名錄》陸續(xù)發(fā)布實(shí)施，在日常輻射監(jiān)管中發(fā)揮了重要作用。中國NORM工業(yè)涵蓋稀土、鋯及氧化鋯、鈮/鉭、錫、鋁、鉛/鋅、銅、鐵、釩、鉬、鎳、鍺、鈦、金、磷酸鹽、煤等礦產(chǎn)，涉及多個(gè)行業(yè)、多個(gè)管理部門，輻射管理體系仍存在短板，尤其在分類管理、限值管理、運(yùn)輸管理等方面亟待規(guī)范，有必要做好NORM行業(yè)輻射管理重點(diǎn)方向的研究借鑒。

1 加拿大NORM管理要求

1.1 分類管理

加拿大按照公眾成員和工作場(chǎng)所工作人員受到的年最大劑量，將工作場(chǎng)所管理分為調(diào)查、NORM管理、劑量管理和輻射防護(hù)管理類別，其管理閾值見表1。

表1 加拿大NORM工作場(chǎng)所管理分類[4]12

按照受照人群的生活工作特點(diǎn)，將其分為公眾成員、偶然照射工作人員和職業(yè)照射工作人員。公眾成員是指不受NORM工作職業(yè)照射的人員，其年劑量限值為1 mSv；為了有效控制公眾劑量，適宜的劑量約束值為0.3 mSv/a[5]。偶然照射工作人員是指日常工作不包括NORM輻射源照射的工作人員，其年有效劑量限值為1 mSv。職業(yè)照射工作人員是指日常工作直接導(dǎo)致NORM輻射源照射的工作人員，其年有效劑量應(yīng)不超過20 mSv(如果連續(xù)5年總有效劑量在100 mSv以內(nèi)，允許其中某一年的最大劑量不超過50 mSv)。

1.2 工作場(chǎng)所導(dǎo)出限值

NORM工作場(chǎng)所導(dǎo)出限值是由年輻射劑量限值推導(dǎo)得出。工作場(chǎng)所導(dǎo)出限值分為γ劑量率導(dǎo)出限值和氡濃度導(dǎo)出限值。

γ劑量率導(dǎo)出限值以0.3 mSv/a和1 mSv/a的輻射劑量為基礎(chǔ)，調(diào)查限值為高于場(chǎng)址本底0.15 μSv/h，劑量管理限值為高于場(chǎng)址本底0.5 μSv/h。由于氡可以從建筑物下面的土壤中釋放到室內(nèi)(氡活度濃度約為45 Bq/m3)，無法將其與工作場(chǎng)所產(chǎn)生的氡區(qū)分開來，所以氡照射劑量限值以室內(nèi)全部氡的照射為基礎(chǔ)。

氡的劑量可以通過氡活度濃度或氡子體潛能濃度計(jì)算，考慮到成本和便利性，加拿大采用氡活度濃度作為首要的控制指標(biāo)。釷射氣劑量只能通過子體的潛能濃度估算。工作場(chǎng)所無限制類別為氡活度濃度小于200 Bq/m3，在此濃度范圍內(nèi)對(duì)工作場(chǎng)所的氡和人員出入不進(jìn)行控制。當(dāng)氡活度濃度大于200 Bq/m3且小于800 Bq/m3時(shí)，屬于NORM管理類別，此時(shí)應(yīng)考慮公眾人員和廠區(qū)偶然照射工作人員進(jìn)出的控制和工作制度的調(diào)整。當(dāng)氡活度濃度大于800 Bq/m3時(shí)，屬于輻射防護(hù)管理類別，此時(shí)要啟動(dòng)劑量監(jiān)測(cè)程序，并采取有效措施盡可能降低氡濃度。

1.3 年攝入量限值

年攝入量限值是工作人員每年產(chǎn)生20 mSv有效劑量所食入或吸入放射性物質(zhì)的數(shù)量，由ICRP制定的劑量系數(shù)導(dǎo)出[6]。對(duì)于工作人員照射和公眾照射，由于其攝入?yún)?shù)(呼吸率、吸入顆粒類型等)不同，其劑量系數(shù)也不同。對(duì)于工作人員，職業(yè)照射工作人員和偶然照射工作人員的年有效劑量限值分別為20 mSv和1 mSv，偶然照射工作人員的年攝入量限值為職業(yè)照射工作人員的1/20。職業(yè)照射工作人員年攝入量限值見表2。在加拿大，沒有對(duì)公眾劑量規(guī)定年攝入量限值，以無限制排放到環(huán)境的NORM最大放射性活度和活度濃度限值進(jìn)行控制。

表2 加拿大NORM職業(yè)照射工作人員年攝入限值[4]22

1.4 排放導(dǎo)出限值

為了輔助NORM管理，加拿大以ICRP77報(bào)告[7]建議的最大年輻射劑量0.3 mSv為基準(zhǔn)，確定了排放導(dǎo)出限值。根據(jù)NORM的數(shù)量、放射性水平和形態(tài)，將其分為大批量的NORM、分散的NORM和表面污染的NORM三類。大批量的NORM通常數(shù)量大、放射性水平相對(duì)較低，考慮到長距離運(yùn)輸?shù)某杀鞠鄬?duì)較高，通常貯存在產(chǎn)生地附近，其無限制排放導(dǎo)出限值見表3。對(duì)于分散的NORM，其數(shù)量較少、放射性水平相對(duì)較高，其無限制排放導(dǎo)出限值見表4。對(duì)于污染設(shè)備、工具、廢舊材料等表面污染的無限制解控導(dǎo)出限值見表5。當(dāng)物料中包含多個(gè)長壽命核素時(shí)，每個(gè)長壽命核素的活度和它相應(yīng)的導(dǎo)出限值的比值之和不得超過1。

表3 大批量的NORM無限制排放導(dǎo)出限值[4]25

表4 分散的NORM無限制排放導(dǎo)出限值[4]27

表5 表面污染無限制解控導(dǎo)出限值[4]28

在對(duì)NORM管理的過程中，應(yīng)考慮非放射性物質(zhì)的化學(xué)毒性;甚至在很多情況下，非放射性危害可能是NORM管理的關(guān)鍵因素。

1.5 運(yùn)輸管理

加拿大引用了IAEA安全標(biāo)準(zhǔn)系列No.TS-R-1中的NORM放射性核素基本值，見表6。表6中，A1是指用于確定活度限值的特定形式放射性物質(zhì)的活度值；A2是指用于確定活度限值的非特定形式放射性物質(zhì)活度值。對(duì)于NORM的豁免，取表6中基本值的10倍作為豁免限值[8]。

表6 NORM放射性核素基本值[4]30

對(duì)于天然狀態(tài)的NORM，或者僅是為了提取放射性核素以外其他元素為目的加工的NORM，物料活度濃度不超過表6中規(guī)定的豁免活度濃度值的10倍，并且滿足表3和表4中的無限制排放導(dǎo)出限值要求，其運(yùn)輸不受放射性管理限制。

對(duì)于物料活度濃度不超過表6限值的10倍、但不滿足表3和表4中的無限制排放導(dǎo)出限值要求的NORM運(yùn)輸，加拿大規(guī)定：應(yīng)有完整的運(yùn)輸清單，并且包含NORM的相關(guān)描述；要有安全的包裝，有效防止運(yùn)輸中NORM污染物的擴(kuò)散；運(yùn)輸中應(yīng)考慮其他有害物質(zhì)的潛在風(fēng)險(xiǎn)；不得在運(yùn)輸車輛或包裝物的外表面粘貼放射性標(biāo)牌或標(biāo)簽。

對(duì)于物料活度濃度超過表6限值的10倍，并且物料在遠(yuǎn)離場(chǎng)址的不屬于發(fā)貨人控制的地域范圍內(nèi)的NORM運(yùn)輸，按照加拿大核材料包裝與運(yùn)輸條例相關(guān)要求管理。加拿大核材料包裝與運(yùn)輸條例規(guī)定的NORM運(yùn)輸?shù)陌b、標(biāo)識(shí)和貨單的相關(guān)要求，與IAEA1996年修訂的IAEA安全標(biāo)準(zhǔn)No.TS-R-1《放射性物質(zhì)安全運(yùn)輸規(guī)程》保持一致。

2 對(duì)中國NORM管理的啟示

2.1 實(shí)施分類管理

分類分級(jí)管理是指根據(jù)企業(yè)使用物料放射性水平、廢物產(chǎn)生數(shù)量、人員受照劑量等實(shí)際情況，對(duì)其實(shí)施有針對(duì)性的、有差異性的監(jiān)督管理。目前中國在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中，將原礦、中間產(chǎn)品、尾礦(渣)等物料中鈾(釷)系單個(gè)核素質(zhì)量活度超過1 Bq/g的活動(dòng)，納入輻射環(huán)境管理的范疇[9]。

由于NORM行業(yè)物料(尤其是殘留物)中鈾(釷)系單個(gè)核素質(zhì)量活度從幾 Bq/g到幾百Bq/g不等，其對(duì)人員和環(huán)境的輻射影響差異很大，按照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)管是不合適的?？梢詤⒄占幽么蟮姆诸惙椒?，按照公眾成員和廠區(qū)偶然照射工作人員輻射劑量水平、物料的活度濃度進(jìn)行輻射環(huán)境分類管理；按照工作場(chǎng)所輻射劑量率和氡濃度大小，進(jìn)行放射性職業(yè)衛(wèi)生分類管理。

2.2 制定工作場(chǎng)所導(dǎo)出限值

目前，中國規(guī)定了錫礦山工作場(chǎng)所的氡活度濃度管理目標(biāo)值為1 000 Bq/m3[10]，地?zé)崴_發(fā)利用場(chǎng)所的氡活度濃度參考值為800 Bq/m3[11]，將稀土放射性水平較高(如γ劑量率可能大于15 μSv/h)的工作場(chǎng)所劃為控制區(qū)等[12]；但還沒有對(duì)其他NORM行業(yè)系統(tǒng)給出工作場(chǎng)所導(dǎo)出限值。因此，可以參考加拿大制定的導(dǎo)出限值，結(jié)合實(shí)際制定工作場(chǎng)所導(dǎo)出限值，進(jìn)行有效管理。

2.3 明確排放限值

NORM行業(yè)放射性核素排放限值是輻射環(huán)境管理的重要組成部分?！栋樯派湫缘V開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)及信息公開辦法(試行)》規(guī)定“企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)污染物排放超標(biāo)的，應(yīng)立即停止排放，分析原因，并向省級(jí)生態(tài)環(huán)境主管部門報(bào)告”[13]。目前中國只有稀土工業(yè)規(guī)定了鈾(釷)系核素氣態(tài)、液態(tài)排放濃度為總和分別不超過0.1 mg/m3和0.1 mg/L[14]，其他NORM行業(yè)還沒有給出明確的排放限值。因此，可以借鑒加拿大NORM排放限值并結(jié)合中國實(shí)際情況，以最大年輻射劑量0.3 mSv為參考值，研究制定中國NORM行業(yè)統(tǒng)一遵循的核素排放濃度限值。

2.4 強(qiáng)化運(yùn)輸管控

NORM的運(yùn)輸管理，在中國當(dāng)前是一個(gè)比較薄弱的環(huán)節(jié)。按照《放射性物品運(yùn)輸安全管理?xiàng)l例》關(guān)于放射性物品的定義，活度及活度濃度均高于國家規(guī)定豁免值的伴生放射性物料屬于放射性物品。雖然中國發(fā)布了《放射性物品安全運(yùn)輸規(guī)程》，其中規(guī)定了超過相應(yīng)活度及活度濃度的放射性物料應(yīng)納入放射性物品運(yùn)輸管理[15]；但對(duì)于超過一定活度濃度、生產(chǎn)中納入輻射環(huán)境管理，卻低于該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的放射性物料運(yùn)輸，沒有相應(yīng)規(guī)定。對(duì)此，可以參考加拿大的分類管理經(jīng)驗(yàn)，研究制定相關(guān)要求；對(duì)低于《放射性物品安全運(yùn)輸規(guī)程》豁免限值，但又高于排放導(dǎo)出限值的放射性物料進(jìn)行適度管控。

3 結(jié)語

加拿大NORM輻射管理要求中，按照公眾成員和工作場(chǎng)所工作人員規(guī)定了調(diào)查、NORM管理、劑量管理和輻射防護(hù)管理類別的閾值，制定了工作場(chǎng)所γ劑量率和氡活度濃度導(dǎo)出限值，借鑒IAEA和ICRP相關(guān)文獻(xiàn)，建立了職業(yè)照射工作人員的年攝入量限值。根據(jù)0.3 mSv/a的公眾輻射劑量管理目標(biāo)值，給出了大批量的NORM和分散的NORM的導(dǎo)出排放限值；并按照分類管理的原則，對(duì)不同活度的NORM運(yùn)輸進(jìn)行了規(guī)定。目前中國在NORM行業(yè)管理方面，還存在一些短板，在分類管理、限值管理、運(yùn)輸管理上可以借鑒加拿大的輻射管理要求，并結(jié)合實(shí)際情況完善輻射環(huán)境管理體系。