伴生放射性礦開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)測探討

涂良瑛，陶小龍，雷 陽

(1.南昌市生態(tài)環(huán)境昌南監(jiān)測中心，江西 南昌 330200；2.南昌市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，江西 南昌 330038)

伴生放射性礦是指含有較高水平天然放射性核素濃度的非鈾礦，包括稀土礦、鉭鈮礦、鋯英礦、磷酸鹽礦等[1]。伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)的判斷依據(jù)是企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中或監(jiān)管部門對原礦、中間產(chǎn)品、尾礦(渣)或者其他殘留物的任一批次中任一物料進行檢測，鈾系238U、230Th、226Ra、210Po、210Pb核素超過1 Bq/g，釷系中232Th、228Ra核素超過1 Bq/g[2]。伴生放射性礦開發(fā)利用活動中，伴生放射性核素可能伴隨著液態(tài)流出物、氣載流出物及固體廢棄物等排放到環(huán)境中，導(dǎo)致環(huán)境中輻射水平升高，進而對環(huán)境安全和大眾的身體健康造成一定影響。因此，科學(xué)監(jiān)測伴生放射性核素流入環(huán)境中的水平，判斷其是否超出國家相關(guān)標準限值是非常必要的。

1 伴生放射性礦開發(fā)利用活動全過程監(jiān)測

1.1 環(huán)境影響評價階段的監(jiān)測

環(huán)境影響評價階段的監(jiān)測是基于伴生放射性礦開發(fā)利用運行前的本底監(jiān)測，主要是依據(jù)相關(guān)環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則的要求，開展大氣環(huán)境、地表水、地下水、底泥、土壤、固體廢棄物和物料(涉及改擴建項目)及輻射環(huán)境等的監(jiān)測，其中涉及輻射環(huán)境的監(jiān)測主要包括建設(shè)項目所在地γ輻射劑量率、222Rn(伴生鈾)、220Rn(伴生釷)及原輔材料、固體廢棄物的比活度監(jiān)測，地下水及受納水體中總鈾(伴生鈾)、226Ra(伴生鈾)、總釷(伴生釷)、總α、總β、40K(主要評價總β超標時的情形)及對工作人員和大眾造成的內(nèi)照射、外照射的監(jiān)測等。

1.2 運行期間的監(jiān)測

1.2.1 項目竣工環(huán)境保護驗收監(jiān)測

伴生放射性礦開發(fā)利用項目竣工環(huán)境保護驗收監(jiān)測包括放射性污染防治設(shè)施調(diào)試運行效果監(jiān)測(液態(tài)流出物、氣載流出物、伴生放射性固體廢物、其他伴生放射性物料等)和輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測。其中放射性污染防治設(shè)施調(diào)試運行效果監(jiān)測應(yīng)包括污染防治設(shè)施處理前后的監(jiān)測；輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測主要評價項目建設(shè)對輻射環(huán)境質(zhì)量的影響，根據(jù)輻射環(huán)境影響評價專篇及環(huán)境評價文件批復(fù)中輻射環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果、項目廠址或所在地區(qū)的輻射環(huán)境背景值，分析環(huán)境敏感目標的輻射環(huán)境監(jiān)測結(jié)果是否處于正常范圍[3]。驗收監(jiān)測報告的編制參考《伴生放射性礦開發(fā)利用項目竣工輻射環(huán)境保護驗收監(jiān)測報告的格式與內(nèi)容》(HJ 1148—2020)，并作為項目竣工環(huán)境保護驗收監(jiān)測報告的一部分同步編制。

1.2.2 自行監(jiān)測

為掌握伴生放射性礦開發(fā)利用活動流出物排放狀況及其對周邊輻射環(huán)境質(zhì)量的影響，伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)應(yīng)組織開展自行監(jiān)測，依托企業(yè)人員、場所、設(shè)備開展監(jiān)測或委托具有相應(yīng)資質(zhì)的機構(gòu)進行監(jiān)測。自行監(jiān)測按照《伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測要求(試行)》開展。企業(yè)應(yīng)于每年2月1日前編制完成上年度環(huán)境輻射監(jiān)測年度報告，并向社會公開，企業(yè)對其監(jiān)測結(jié)果及信息公開內(nèi)容的真實性、準確性、完整性負責[4]。

1.2.3 監(jiān)督性監(jiān)測

根據(jù)《伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測及信息公開辦法(試行)》第十三條規(guī)定：設(shè)區(qū)的市級以上生態(tài)環(huán)境主管部門負責對企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測開展情況進行監(jiān)督檢查。必要時，省級生態(tài)環(huán)境主管部門負責組織開展監(jiān)督性監(jiān)測工作。目前，各省份監(jiān)督性監(jiān)測工作推進情況有較大差異。

1.3 退役終態(tài)監(jiān)測

伴生放射性礦開發(fā)利用活動結(jié)束后，建設(shè)單位對疑似污染地塊的土壤、地下水及疑似沾污的建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)施等開展調(diào)查監(jiān)測，以確定疑似污染地塊、建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)施等是否對環(huán)境或大眾造成威脅，經(jīng)過評估后，確定是否需要采取風險管控或修復(fù)等措施。

1.4 質(zhì)量保證

為了保證監(jiān)測結(jié)果的準確性，監(jiān)測分析方法應(yīng)使用檢測機構(gòu)通過CMA認證或CNAS認證的方法，認證的方法中應(yīng)按國家標準、國家環(huán)境保護標準和其他行業(yè)標準的優(yōu)先級優(yōu)先采用。如沒有標準分析方法而采用其他分析方法，應(yīng)使用實驗室資質(zhì)認證范圍內(nèi)且適用性滿足相關(guān)要求的分析方法[4]。使用到的計量器具應(yīng)滿足《電離輻射監(jiān)測質(zhì)量保證通用要求》(GB 8999—2021)中關(guān)于計量器具的要求。監(jiān)測人員的能力應(yīng)滿足CMA認證或CNAS認證關(guān)于相應(yīng)技術(shù)/管理人員能力要求及《電離輻射監(jiān)測質(zhì)量保證通用要求》(GB 8999—2021)中關(guān)于人員的要求。此外，應(yīng)保證樣品從布點、采集、保存、運輸、預(yù)處理、現(xiàn)場就地測量、實驗室分析、數(shù)據(jù)處理到完成報告的質(zhì)量保證措施。分析樣品過程中應(yīng)根據(jù)具體分析項目嚴格按照《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ 61—2021)、《電離輻射監(jiān)測質(zhì)量保證通用要求》(GB 8999—2021)及相關(guān)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范要求保證監(jiān)測質(zhì)量。分析過程可以采取有證標準物質(zhì)質(zhì)控樣、平行樣、空白、加標回收、留樣復(fù)測等質(zhì)控措施。放射性測量系統(tǒng)的工作參數(shù)，如本底、探測效率、分辨率等，在使用前和使用過程中都必須進行檢驗，當發(fā)現(xiàn)某參數(shù)在預(yù)定的控制值以外時，應(yīng)及時控制或調(diào)整。高純鍺γ譜儀和低本底αβ測量儀進行測量時，對儀器穩(wěn)定性進行泊松分布和長期穩(wěn)定性檢驗，并繪制質(zhì)控圖。

2 伴生放射性礦開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范及標準

2.1 監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

現(xiàn)行有效的涉及伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)污染排放監(jiān)測及對環(huán)境影響的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方法主要包括γ輻射空氣吸收劑量率、氡及其子體、總鈾(包括空氣、水、土壤/底泥、生物)、總釷(包括空氣、水)、232Th(土壤/底泥)、226Ra(水、 土壤/底泥)、 總放(水樣)等監(jiān)測方法。具體輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范見表1。

表1 輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范Table 1 Technical specifications for radiation environmental monitoring

2.2 污染物排放標準

現(xiàn)有的輻射環(huán)境安全法規(guī)標準體系并不是針對伴生放射性礦開發(fā)利用，而主要是針對核設(shè)施，核設(shè)施和伴生放射性礦開發(fā)利用采用的原料、工藝以及污染物均不同，因此針對于核設(shè)施的法規(guī)標準體系并不適用于伴生放射性礦開發(fā)利用[5]。目前沒有專門針對伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)的排放標準，只有納入《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)督管理名錄》的稀土行業(yè)的《稀土工業(yè)污染物排放標準》(GB 2645—2011)中規(guī)定了車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口及大氣有組織排放鈾、釷總量的排放限值；而《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)中規(guī)定了車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口中總放的最高允許排放濃度：總α≤1 Bq/L，總β≤10 Bq/L，但該標準頒布二十多年來，由于限值存在不足，一直沒有得到很好的執(zhí)行；2015年7月1日實施的《無機化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》(GB 31573—2015)規(guī)定除了涉鈷重金屬無機化合物工業(yè)執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)表1中總放的排放限值外，其他無機化工行業(yè)不再執(zhí)行該標準的總放最高允許排放濃度。此外，除了稀土行業(yè)液態(tài)流出物、氣載流出物鈾、釷限值等，《鈾礦冶輻射防護和輻射環(huán)境保護規(guī)定》(GB 23727—2020)規(guī)定了其他伴生放射性礦可參照執(zhí)行《鈾礦冶輻射防護和輻射環(huán)境保護規(guī)定》(GB 23727—2020)。

3 伴生放射性礦開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)測存在的問題與建議

3.1 存在的問題

3.1.1 法律法規(guī)方面

雖然《中華人民共和國放射性污染防治法》中有十條內(nèi)容涉及伴生放射性礦，且第五章對伴生放射性礦開發(fā)利用的放射性污染防治提出了專門要求，但是在伴生放射性礦開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)管領(lǐng)域，缺少與之配套的相關(guān)行政法規(guī)，沒有從技術(shù)層面細化其管理要求，缺少相關(guān)領(lǐng)域的放射性污染防治和輻射環(huán)境保護法律依據(jù)[6]，《伴生放射性礦輻射環(huán)境保護管理辦法(試行)(征求意見稿)》至今尚未實施，導(dǎo)致實際執(zhí)行過程中各地生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)管尺度不統(tǒng)一，不利于伴生放射性礦開發(fā)利用領(lǐng)域輻射環(huán)境監(jiān)測工作的開展。

3.1.2 監(jiān)測技術(shù)規(guī)范方面

目前伴生放射性礦開發(fā)利用活動液態(tài)流出物中如水中總鈾、總釷、226Ra、210Po及總放等均有現(xiàn)行有效的監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，而228Ra、210Pb則暫時沒有國家監(jiān)測技術(shù)規(guī)范或行業(yè)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[7]。氣載流出物中有組織排放廢氣和無組織排放的大氣中鈾、釷沒有國家監(jiān)測技術(shù)規(guī)范或行業(yè)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，《稀土工業(yè)污染物排放標準》(GB 2645—2011)表8中規(guī)定使用《土壤中放射性核素的γ能譜方法》(GB/T 11743—2013)進行監(jiān)測，但γ能譜方法檢測的是具體核素，而伴生放射性礦開發(fā)利用活動需要監(jiān)測的是總鈾和總釷，因此并不適用。環(huán)境評價階段可以根據(jù)預(yù)測模型預(yù)測顆粒物濃度，依據(jù)產(chǎn)生顆粒物環(huán)節(jié)的原料中的鈾、釷比活度反推計算出來。另外涉及到伴生釷的車間釷射氣，也沒有國家監(jiān)測技術(shù)規(guī)范或行業(yè)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范。

3.1.3 終態(tài)退役調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則方面

國家針對鈾礦設(shè)施退役管理出臺了一系列技術(shù)導(dǎo)則和環(huán)境保護規(guī)定，針對非放射性項目的相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則、技術(shù)規(guī)范、污染風險管控標準也較為健全。對于伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)退役，國家沒有針對性的相關(guān)導(dǎo)則/技術(shù)規(guī)范等，也沒有相關(guān)污染風險管控標準，盡管《鈾礦冶輻射防護和輻射環(huán)境保護規(guī)定》(GB 23727—2020)規(guī)定釷礦或其他伴生放射性礦可參照執(zhí)行，但是可操作性和適用性均不強。伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)閉產(chǎn)退役后，針對非放射性項目有相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則要求開展疑似污染地塊場地調(diào)查，但是整個場調(diào)過程中缺少相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則和標準，因此未考慮放射性核素對環(huán)境的影響。

3.1.4 監(jiān)測儀器方面

因伴生放射性礦開發(fā)利用活動過程中流出物成分較復(fù)雜，如總鈾使用的微量鈾分析儀只適合測試比較潔凈的環(huán)境水樣，對于成分較復(fù)雜的水樣，由于干擾因素較多，測試誤差會較大。對于222Rn的測試，使用RAD7測氡儀進行測量較理想，但受空氣濕度影響較大，如果不采取有效措施，誤差會較大；而使用PQ2000測氡儀測試單一的核素氡比較準確，但是其無法區(qū)分鐳射氣和釷射氣，因其測試氡的總量，如果對于既伴生鈾又伴生釷的情況，則使用此款儀器監(jiān)測222Rn的誤差就會很大。 此外還有一些大型儀器設(shè)備要依靠國外進口，如高純鍺γ能譜儀等，一旦被國外技術(shù)制裁，禁止進口，則會處于被動狀態(tài)。

3.1.5 流出物排放標準方面

我國針對核設(shè)施的輻射環(huán)境安全標準體系較完善，除了稀土行業(yè)規(guī)定了流出物排放標準，無機化工行業(yè)中涉鈷重金屬行業(yè)規(guī)定了液態(tài)流出物中總放限值，其他無機化工行業(yè)不再執(zhí)行污水綜排標準限值?！垛櫟V冶輻射防護和輻射環(huán)境保護規(guī)定》(GB 23727—2020)實際上也只適用于伴生鈾領(lǐng)域，對于伴生釷則不適用。沒有專門針對伴生放射性礦流出物排放的標準也是制約伴生放射性礦開發(fā)利用活動流出物監(jiān)測的原因之一?！栋樯派湫缘V開發(fā)利用環(huán)境輻射限值(征求意見稿)》已經(jīng)二次征求意見，但目前尚未正式發(fā)布。

3.1.6 輻射環(huán)境質(zhì)量標準方面

目前，地表水環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境空氣質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量等相關(guān)標準均無放射性相關(guān)指標，只有地下水環(huán)境質(zhì)量標準規(guī)定了總放標準限值。

3.1.7 監(jiān)測能力方面

針對非放射性項目，省、市、縣及社會檢測機構(gòu)的檢測能力都比較強，而對于放射性項目的檢測，一般只有省級輻射環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)能力較為全面。在社會檢測機構(gòu)中，絕大多數(shù)省份只有核工業(yè)環(huán)保檢測機構(gòu)檢測能力較為全面，其他社會檢測機構(gòu)一般只具備電磁輻射及x-γ輻射劑量率的檢測能力，不具備放化分析及γ核素分析能力。省級輻射環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)由于人員、核設(shè)施監(jiān)管及輻射環(huán)境監(jiān)測工作量、輻射應(yīng)急，甚至部分機構(gòu)還承擔輻射環(huán)境執(zhí)法等原因，導(dǎo)致沒有精力開展伴生放射性礦開發(fā)利用活動的監(jiān)督性監(jiān)測。

3.1.8 監(jiān)督管理方面

目前，市級生態(tài)環(huán)境局一般都能夠按照要求對伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射自行監(jiān)測開展情況進行監(jiān)督檢查，但由于市級生態(tài)環(huán)境主管部門對電離輻射方面的專業(yè)知識掌握程度較低，如果沒有省級相關(guān)部門的指導(dǎo)，則其監(jiān)督檢查基本流于形式。另外，很多省級生態(tài)環(huán)境主管部門在《關(guān)于發(fā)布全國31個省級地區(qū)國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源監(jiān)測信息公開網(wǎng)址的公告》(環(huán)境保護部公告2015年第40號)中公布的網(wǎng)址尚未正常運營，使得目前很多企業(yè)通過企業(yè)網(wǎng)站向社會公開自行監(jiān)測的相關(guān)信息。

3.2 建議

3.2.1 完善相關(guān)法律、法規(guī)及部門規(guī)章

完善針對伴生放射性礦開發(fā)利用方面的法律、法規(guī)、部門規(guī)章，比如及時修訂《中華人民共和國放射性污染防治法》內(nèi)容，補充企業(yè)開展環(huán)境輻射自行監(jiān)測及生態(tài)環(huán)境主管部門開展監(jiān)督性監(jiān)測的要求，配套制訂《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用輻射環(huán)境保護條例》，有針對性地規(guī)定伴生放射性礦開發(fā)利用監(jiān)管及監(jiān)測的要求；《伴生放射性礦輻射環(huán)境保護管理辦法(試行)》也應(yīng)盡快實施。

3.2.2 制訂相關(guān)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范、技術(shù)導(dǎo)則、排放標準及各環(huán)境要素的質(zhì)量標準

盡快制定液態(tài)流出物228Ra、210Pb及氣載流出物中有組織排放廢氣及無組織排放的大氣中鈾、釷及釷射氣等監(jiān)測技術(shù)規(guī)范；《伴生放射性礦開發(fā)利用環(huán)境輻射限值》盡快發(fā)布實施；制定退役開展疑似污染場地調(diào)查相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則及涉及地下水、土壤等的環(huán)境質(zhì)量標準；鼓勵省級生態(tài)環(huán)境主管部門針對實際需要制定各相關(guān)地方標準、導(dǎo)則。

3.2.3 加強相關(guān)監(jiān)測儀器的研發(fā)

國家應(yīng)鼓勵科研機構(gòu)加強與儀器生產(chǎn)廠家合作，研發(fā)出更適合監(jiān)測伴生放射性礦開發(fā)利用活動流出物及伴生放射性物料/固體廢棄物等監(jiān)測的儀器設(shè)備；尤其是加大對國內(nèi)暫無能力生產(chǎn)，只能依靠進口的儀器設(shè)備的研發(fā)力度，盡早研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精尖儀器設(shè)備。

3.2.4 加強基層生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)管能力建設(shè)

建議涉及伴生放射性開發(fā)利用的地市設(shè)置輻射環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)，配備相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員和必要的儀器設(shè)備?？h級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)至少應(yīng)配備x-γ劑量率儀及必要的輻射防護設(shè)施。加強對地市及以下生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)技術(shù)人員進行相關(guān)輻射環(huán)境監(jiān)測及輻射防護等專業(yè)知識培訓(xùn)，提升基層輻射環(huán)境監(jiān)測能力。加強省級輻射環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的能力建設(shè)，包括對人員和儀器設(shè)備的投入，以適應(yīng)輻射環(huán)境管理的需要；省級生態(tài)環(huán)境主管部門應(yīng)加強對國家重點監(jiān)控企業(yè)污染源監(jiān)測信息公開網(wǎng)址的運營維護，確保網(wǎng)址正常運行；大力鼓勵和扶持社會檢測機構(gòu)使其具備相應(yīng)的輻射環(huán)境檢測能力。