中圖分類號: TL75+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
鈾礦是一種重要的礦產(chǎn)資源,對國家的能源安全和核能發(fā)展具有重要意義。鈾礦冶設(shè)施在運(yùn)行中會產(chǎn)生大量的廢石、尾礦、廢水等廢棄物,其中尾礦、治理前的廢水等廢棄物中天然放射性核素種類多,放射性水平較高,對環(huán)境存在潛在的安全問題和輻射危害。因此,各產(chǎn)鈾國在鈾礦冶設(shè)施退役治理方面投入了巨大的人力、物力和財(cái)力[1]。鈾礦冶設(shè)施退役治理不但技術(shù)難度高、治理周期長,還具有敏感性強(qiáng)、涉及面廣、耗資巨大等特點(diǎn)。此外,鈾礦冶設(shè)施退役治理終態(tài)一般是實(shí)現(xiàn)有限制的開放,如何實(shí)現(xiàn)退役后設(shè)施長期安全穩(wěn)定的存在,也是一個(gè)值得研究和關(guān)注的問題。因此,以目前已經(jīng)進(jìn)入長期監(jiān)護(hù)的退役鈾礦冶設(shè)施為研究對象,通過對其長期、系統(tǒng)、全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)的研判、分析,對鈾礦冶設(shè)施退役時(shí)采取措施的有效性和合理性進(jìn)行回顧性評價(jià),從而達(dá)到實(shí)踐一經(jīng)驗(yàn)反饋和積累—再實(shí)踐的工作循環(huán)和閉環(huán),可以為后續(xù)我國眾多鈾礦冶設(shè)施退役工作提供有價(jià)值的工程借鑒。本文即是以西南某退役鈾礦冶設(shè)施為例,開展了“以現(xiàn)在的效果狀態(tài)”,回顧評價(jià)退役時(shí)采取的工程措施的有效性的嘗試和探索。
1西南某鈾礦冶設(shè)施基本情況及退役措施
西南某鈾礦冶設(shè)施是小型鈾礦采礦和鈾水冶聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè),該礦以井下開采為主,露天開采為輔開采鈾礦石。水冶工藝采用以硫酸作浸出劑,MnO2 作為氧化劑的浸出法,回收采用有機(jī)相萃取-反萃取工藝,產(chǎn)品為 (即三碳酸鈾酰銨)[2]。該礦自1971年起聯(lián)合采冶,至1994年全面停產(chǎn),鈾礦采冶歷時(shí)23年。2001年10月退役治理工程開工實(shí)施,2007年5月竣工,于同年7月和12月分別通過環(huán)保驗(yàn)收和項(xiàng)目總體竣工驗(yàn)收,退役治理深度為“有限制開放”。自項(xiàng)目竣工驗(yàn)收后,進(jìn)入長期管護(hù)階段,按期開展輻射環(huán)境監(jiān)測,接受生態(tài)環(huán)境等部門監(jiān)督管理。
該設(shè)施治理對象主要包括尾礦堆場、受污染河段和耕作土地、廢石場、露天采場廢墟、工業(yè)場地、坑(井)口等,各治理對象基本情況及治理措施列于表1。
其中,該礦尾礦堆場是該設(shè)施規(guī)模最大、最主要的治理對象,治理效果的好壞直接決定著后期該區(qū)域輻射環(huán)境水平。為屏蔽尾礦的 γ 輻射外照射水平,降低尾礦堆場氫析出率,設(shè)計(jì)采用了復(fù)合多層結(jié)構(gòu)體覆蓋較高放射性水平的廢棄物,覆蓋層結(jié)構(gòu)從下往上依次為 0.4m 厚的消石灰 ?2.3m 厚的廢石和污染土壤、 0.3m 厚的粘性土,最上面一層為 0.3m 厚的泥礫土耕作層,用于防止覆蓋層長期被侵蝕,復(fù)合覆蓋結(jié)構(gòu)示意見圖 1[2] 。其中,消石灰層可與入滲的降水一起中和尾礦的酸性,減少滲出水對地下水的影響,且消石灰中的Ca2+ 與滲濾水中的 SO42- 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而沉淀后附著于尾礦表面,從而可有效降低 U,226Ra 等有害物質(zhì)的浸出。
此外,為了更好中和尾礦滲出水,尾礦堆場退役治理還采用了石灰中和滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù),PRB是原位處理地下水的一種很好的方法。本設(shè)施PRB采用的材料為質(zhì)量比 4:1 的煉鍺煤渣與消石灰混合物(煤渣的作用是增強(qiáng)材料的滲透性),反應(yīng)墻長 38m ,高 2m ,厚 1.5m ,PRB結(jié)構(gòu)示于圖2[2]
2 退役治理前后輻射水平情況
該設(shè)施退役治理過程中,當(dāng)?shù)厥〖壿椛洵h(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)根據(jù)治理進(jìn)度,歷時(shí)2年,先后3次對各退役場地開展了相關(guān)監(jiān)測,至2007年5月,各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到退役治理管理限值,各主要指標(biāo)退役治理管理限值列于表2。
本文以尾礦堆場、尾礦堆場滲濾水、受污染農(nóng)田、區(qū)域內(nèi)河流等作為重點(diǎn)研究對象,對其退役治理前后輻射環(huán)境情況進(jìn)行對照分析。
2.1尾礦堆場退役治理前后輻射水平情況
尾礦堆場收集了大量的酸化浸出尾礦及其他各個(gè)場地放射性水平較高的固體廢物,是整個(gè)設(shè)施所有功能區(qū)中放射性水平最高的區(qū)域。退役治理前后,尾礦堆場中這些尾礦和固體廢物中的U 226Ra,222Rn 析出率、 ?γ 輻射劑量率列于表3。從表3可以看出,治理前,尾礦堆場收集的水冶尾礦等固體廢物中U含量等主要放射性指標(biāo)的測值比相應(yīng)的退役治理管理限值高出近十倍到幾十倍,富集濃縮情況非常明顯。
治理時(shí)將這些物料集中置于尾礦堆場底層,然后設(shè)計(jì)采用了圖1所示的復(fù)合多層結(jié)構(gòu)覆蓋層進(jìn)行覆蓋。從表3的監(jiān)測結(jié)果看,退役治理完成后復(fù)合多層結(jié)構(gòu)的覆蓋層表現(xiàn)出了較好的治理效果。由于多層結(jié)構(gòu)采用約 0.6m 厚清潔土壤(粘土層、耕作層各 0.3m )作為覆蓋層上層,其土壤中的U含量、 226Ra 活度為當(dāng)?shù)卣K?;多層結(jié)構(gòu)還對位于底層的高水平放射性固體廢物發(fā)揮了覆蓋、屏蔽作用,從而使尾礦堆場的 222Rn 析出率、地表 γ 輻射劑量率水平等得到大幅度削減,并達(dá)到設(shè)定的退役治理管理限值。這表明,退役時(shí)針對尾礦堆場的相關(guān)工程治理措施是有效的。
2.2尾礦堆場滲濾水退役治理前后情況
尾礦堆場滲濾水的治理效果影響著設(shè)施是否能安全穩(wěn)定運(yùn)行,并長期影響區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)歷史資料[2和退役治理后的監(jiān)測數(shù)據(jù),退役治理前后尾礦堆場全年均有滲濾水流出,流量、 pH 值、水中U含量和 226Ra 活度濃度列于表4。從表4可知,尾礦堆場滲濾水雨季、旱季流量差距明顯。治理前,水質(zhì)呈現(xiàn)較強(qiáng)的酸性。滲濾水中U含量范圍值和平均值均明顯超過《鈾礦冶輻射防護(hù)和輻射環(huán)境保護(hù)規(guī)定》(GB23727—2020)[3]中0.3mg/L 的排放濃度限值; 226Ra 則接近該標(biāo)準(zhǔn)中1.1Bq/L 的排放濃度限值,這兩個(gè)指標(biāo)的值超過環(huán)境地表水正常水平2\~3個(gè)量級。
在尾礦收納治理過程中,高放射性水平的酸性尾礦集納完畢后,采用的多層覆蓋層中最下層的消石灰層與入滲的降水一起中和了尾礦的酸性,故滲濾水水質(zhì)酸堿性基本恢復(fù)正常,減少了滲濾水對地下水的影響。滲濾水中的 SO42- 與消石灰中的 Ca2+ 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而沉淀附著于尾礦表面,從而有效降低了U、 226Ra 等有害物質(zhì)的浸出。在尾礦堆場前部建設(shè)的滲透反應(yīng)墻(PRB),其排(截)水溝、排水土工布、泄水管、透水孔磚層、砂礫層有效運(yùn)行,使得尾礦堆場運(yùn)行一段時(shí)間至驗(yàn)收時(shí)滲濾水水量大幅降低。同時(shí),滲透反應(yīng)墻(PRB)中填充的 1.5m 厚的煤渣與消石灰混合物再次對滲濾水的酸性和其中的放射性物質(zhì)進(jìn)行中和沉淀吸附。由表4可知,尾礦堆場多層覆蓋結(jié)構(gòu)和滲透反應(yīng)墻(PRB)的共同作用使尾礦堆場最終流出的滲濾水水量大幅減少,水質(zhì)酸堿性基本恢復(fù)正常,水中U的均值濃度降低了三個(gè)數(shù)量級(由 mg/L 級降低為 μg/L 級),水中 226Ra 均值濃度則降低近20倍,二者均各自達(dá)到了GB23727—
2020[3] 中的排放濃度限值要求。這表明,退役時(shí)針對尾礦堆場設(shè)計(jì)建設(shè)的多層覆蓋結(jié)構(gòu)和石灰中和滲透反應(yīng)墻(PRB)運(yùn)行有效,效果明顯。
2.3受污染農(nóng)田退役治理前后輻射水平情況
在尾礦堆場下游及整個(gè)采場區(qū)域范圍內(nèi),流失的尾礦及酸性滲出水污染了農(nóng)田約 14000m2 ,退役治理前后,對受污染農(nóng)田氫析出率進(jìn)行了測量,并分層采集土壤樣品,分析其鈾含量和 226Ra 比活度,結(jié)果列于表5。
從表5可以看出,由于受到尾礦堆場流失尾礦影響,特別是早期尾礦堆場液體流出物的污染沉積影響,污染農(nóng)田輻射水平遠(yuǎn)超過退役治理標(biāo)準(zhǔn),污染治理勢在必行。
對于污染農(nóng)田的治理,主要根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,對被污染范圍采取清挖搬運(yùn),清挖的污染物運(yùn)送至尾礦堆場用做高放射性水平尾礦的覆蓋層,然后用清潔土壤回填治理區(qū)域。治理完畢后,受污染農(nóng)田土壤中氫析出率、土壤中鈾、 226Ra 均得到有效治理,測量值均低于鈾礦冶設(shè)施輻射環(huán)境規(guī)定相關(guān)限值,且基本達(dá)到當(dāng)?shù)卣K?,治理措施有效?/p>
2.4 區(qū)域內(nèi)河流退役治理前后水中鈾含量情況
鈾的化學(xué)性質(zhì)活潑,是典型的親氧元素,自然界中,鈾總是以各種氧化物和含氧化合物的形式出現(xiàn)。在氧化環(huán)境中,不溶于水的四價(jià)鈾礦物轉(zhuǎn)化為可溶于水的六價(jià) UO22+ 離子,并以溶液方式運(yùn)移。當(dāng)進(jìn)入還原環(huán)境時(shí),六價(jià)鈾又轉(zhuǎn)化為四價(jià)鈾而沉積。在地質(zhì)和人為因素的作用下,鈾礦冶設(shè)施中的放射性鈾很容易向周邊環(huán)境遷移、擴(kuò)散,在降水、風(fēng)化、泄露等作用下進(jìn)入地下或地表水,水系附近的巖石及土壤的化學(xué)性質(zhì)和礦物性質(zhì)的不同,使進(jìn)入水中鈾的濃度變化范圍很大,從0.01μg/L 以下到 1500μg/L 以上均有報(bào)道[4]。含有鈾的礦物質(zhì)溶解于水源后,通過食物鏈進(jìn)入人體,根據(jù)攝人劑量大小可表現(xiàn)為化學(xué)損傷和放射性損傷,故水源是否受到放射性核素鈾的污染,歷來是管理部門普遍關(guān)注的問題就該設(shè)施而言,治理前,含放射性物質(zhì)的廢水主要來源于尾礦堆場滲濾水、坑道(口)出水、露天采場滲水等。在該設(shè)施區(qū)域內(nèi)主要河流上游設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)、第一納污點(diǎn)下游設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)、最末納污點(diǎn)下游設(shè)置2個(gè)采樣點(diǎn),分別在枯水期和豐水期對河水中鈾含量進(jìn)行采樣分析,該設(shè)施區(qū)域水系圖和水環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位示意圖示于圖3。
該設(shè)施退役治理前后各監(jiān)測點(diǎn)位的河流水中U含量的分析結(jié)果列于表6。可以看出,區(qū)域內(nèi)河流接納該設(shè)施污水后,水中鈾含量顯著增加,但由于設(shè)施流出廢水水量不大,加之河水稀釋、沉積等作用,第一納污點(diǎn)下游和最末納污點(diǎn)下游水中鈾含量沒有明顯差別。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查勘探資料,該設(shè)施整體位于一個(gè)較大的鈾礦床帶,相較于枯水期,豐水期河水沖刷挾帶周邊可溶性鈾氧化物流經(jīng)該設(shè)施區(qū)域,疊加尾礦堆場滲濾水中的鈾后,導(dǎo)致各測點(diǎn)水中鈾含量總體高于枯水期。據(jù)調(diào)查,經(jīng)過封堵和排(截)水溝導(dǎo)流等措施,至退役結(jié)束時(shí),該設(shè)施坑道(口)、露天采場基本無明顯滲水。尾礦堆場的滲濾水成為對區(qū)域內(nèi)河流水質(zhì)產(chǎn)生影響的主要源頭,由于前述對尾礦堆場的有效治理,來自于尾礦堆場的滲濾水水量明顯減少,水中放射性核素濃度水平也得到大幅削減。
退役完成后,枯水期第一納污點(diǎn)和最末納污點(diǎn)下游水中鈾含量均值分別比治理前降低了57.3%.31.8% ,豐水期則分別降低了 43.3% 和42.6% 。三個(gè)采樣斷面兩個(gè)采水期水中鈾含量均值范圍為 0.48~2.03μg/L ,基本與云南各大河流中多年鈾含量水平 0.23~1.97μg/L 相當(dāng)[5-9],表明治理后流出物中鈾含量得到有效削減,也表明退役時(shí)針對殘余鈾采取的治理措施是有效的。
3長期監(jiān)護(hù)和監(jiān)測情況
3.1 長期監(jiān)護(hù)內(nèi)容
該設(shè)施2007年7月、12月分別通過項(xiàng)目環(huán)保驗(yàn)收和項(xiàng)目總體竣工驗(yàn)收,退役后確定為“有限制開放”。自項(xiàng)目竣工驗(yàn)收后,進(jìn)入長期監(jiān)護(hù)階段,長期監(jiān)護(hù)對退役鈾礦冶設(shè)施的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。廣西某地退役鈾礦冶設(shè)施曾因監(jiān)護(hù)不力,退役5年后廢石場邊坡發(fā)生位移、裂隙、覆蓋層厚度減少,導(dǎo)致氫析出率異常[10]。長期監(jiān)護(hù)的內(nèi)容主要包括對尾礦壩體和排洪建筑物結(jié)構(gòu)的可靠性、覆蓋物的完整性、輔助設(shè)施的完整性等進(jìn)行巡視和維護(hù)。其中,覆蓋物的完整性主要包括覆蓋層是否產(chǎn)生裂縫或沖溝,是否發(fā)生不均勻沉降,是否存在風(fēng)蝕現(xiàn)象,是否存在人為侵?jǐn)_(放牧、種植、建筑)情況。輔助設(shè)施的完整性主要包括圍欄的完整性和警示標(biāo)志的完整性,警示文字是否清晰等[7]。退役設(shè)施監(jiān)護(hù)期間,應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場巡視,尤其是極端氣象條件下的工程安全性檢查,及時(shí)了解和掌握退役治理工程的安全穩(wěn)定狀況。對于溝渠堵塞、壩坡石料缺損等問題,及時(shí)進(jìn)行清理和修補(bǔ)[1]
該設(shè)施進(jìn)入長期監(jiān)護(hù)階段后,監(jiān)護(hù)單位成立了領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),組織巡查人員每月定期對設(shè)施各場所開展上述內(nèi)容的巡視、維護(hù),在尾礦堆場等場所架設(shè)鐵絲網(wǎng)圍欄、設(shè)立警示標(biāo)志,每年兩次對排(截)水溝進(jìn)行清理。該設(shè)施所在地區(qū)水量豐沛,降雨頻繁[2],但至2023年底,期間并無發(fā)生超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的暴雨、洪水等情況
3.2 監(jiān)護(hù)期間開展的輻射環(huán)境監(jiān)測情況
2007年,該設(shè)施退役驗(yàn)收完成后進(jìn)入長期監(jiān)護(hù)階段,由監(jiān)護(hù)單位委托有資質(zhì)的監(jiān)測機(jī)構(gòu)每3年開展一次輻射環(huán)境監(jiān)測,重點(diǎn)對尾礦堆場及其他各主要功能區(qū)(包括各廢石場、采礦礦段、采礦廢墟等)開展 γ 輻射劑量率、土壤中 222Rn 析出率監(jiān)測;對該設(shè)施區(qū)域內(nèi)4條河流設(shè)置7個(gè)采樣點(diǎn)采集河水樣品,由于河流枯水期流量極小,采樣時(shí)段為豐水期,各采樣點(diǎn)布設(shè)于河流流經(jīng)該設(shè)施的上游、各主要功能區(qū)流出物排放點(diǎn)下游、區(qū)域內(nèi)所有河流匯聚點(diǎn)下游等多個(gè)控制點(diǎn)位,對水中鈾含量、 226Ra 活度濃度,總 ∝ 、總 β 進(jìn)行了分析。至2023年底,一共開展了5次監(jiān)測,尾礦堆場及其他各主要功能區(qū)5次監(jiān)測結(jié)果列于表7,區(qū)域內(nèi)河流5次監(jiān)測結(jié)果列于表8。
對照表3、表7可以看出,尾礦堆場 γ 輻射劑量率2007年退役治理終態(tài)時(shí)測值范圍為 90~ 190.2nGy/h ,均值 131.2nGy/h ;監(jiān)護(hù)期5次監(jiān)測結(jié)果范圍為 ,均值
。尾礦堆場 222Rn 析出率2007年退役治理終態(tài)時(shí)測值范圍為 0.10~0.50Bq/(m2?s) ,均值 0.33Bq/ (m2?s) ;監(jiān)護(hù)期5次監(jiān)測結(jié)果范圍 0.067~0.54 Bq/(?m2?s) ,均值 0.31Bq/(m2?s) 。從監(jiān)測結(jié)果看,這兩個(gè)項(xiàng)目長期監(jiān)測結(jié)果與退役治理終態(tài)時(shí)的值基本相當(dāng),均符合退役治理管理限值,且保持了較好的長期穩(wěn)定性。但是在監(jiān)護(hù)期間發(fā)生過部分區(qū)域 222Rn 析出率測值高于管理限值的情況,原因?yàn)槎鄬痈采w體系植被層厚度不足造成,后進(jìn)行了補(bǔ)救。對尾礦堆場及其他各主要功能區(qū)長期監(jiān)測結(jié)果表明,除了多層覆蓋體系植被層厚度不足之外,退役時(shí)針對尾礦堆場及其他各主要功能區(qū)采取的治理措施是總體有效的。
對比表6和表8可以看出,退役治理結(jié)束后十余年間,該設(shè)施區(qū)域內(nèi)河流水中U含量范圍為0.11~0.78μg/L ,比治理結(jié)束時(shí)的 0.48~2.03 μg/L 值還要稍低一些??傮w而言,長期監(jiān)測期間水中U含量、 226Ra 比活度、總 ∝ 、總 β 水平的均值沒有超出云南各大河流水中相應(yīng)項(xiàng)目的多年測量值范圍[5-9],表明該設(shè)施退役時(shí)針對水環(huán)境采取的治理措施是總體有效的。
3.3 監(jiān)護(hù)期間發(fā)生的問題及補(bǔ)救措施
(1)2017年118個(gè)氫析出率固定監(jiān)測點(diǎn)位中約有 10.7% 超出 0.74Bq/(m2?s) 的限值標(biāo)準(zhǔn),最高測值為 2.72Bq/(m2?s) 。對照現(xiàn)行的鈾礦冶輻射防護(hù)和輻射環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[4],多層覆蓋體系植被層厚度應(yīng)該不小于 50cm ,以保障在考慮了長期侵蝕影響后仍存有余量,不致發(fā)生氫氣向環(huán)境異常釋放的隱患。該設(shè)施退役時(shí)尾礦堆場等場所多層覆蓋體系植被層厚度僅為 30cm ,屬于設(shè)計(jì)余量不足,這直接導(dǎo)致了尾礦堆場和某礦段廢石場長期監(jiān)護(hù)過程中受雨水侵蝕后發(fā)生了部分區(qū)域氫析出率異常的情況。后采取清除地表雜草、草根,覆蓋 40cm 黃土,壓實(shí)等措施及時(shí)進(jìn)行了補(bǔ)救,經(jīng)監(jiān)測,氫析出率恢復(fù)正常。據(jù)統(tǒng)計(jì),在尾礦堆場長期運(yùn)行過程中,除了覆蓋層厚度不足外,過量降水、放牧、鼠患、地質(zhì)活動等都可能對覆蓋層的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響,應(yīng)該在長期監(jiān)護(hù)過程中引起注意,這也反映出鈾礦冶設(shè)施退役長期監(jiān)護(hù)的重要性。
(2)監(jiān)護(hù)期間,2021年還發(fā)生了附近村民燒秸稈不慎引發(fā)火災(zāi),導(dǎo)致某礦段治理區(qū)地表植物燒毀;2022年某礦段廢石治理區(qū)發(fā)生小面積塌陷。監(jiān)護(hù)機(jī)構(gòu)對產(chǎn)生這些問題的原因進(jìn)行了追溯、分析,并采取了及時(shí)有效的補(bǔ)救措施。
3.4項(xiàng)目退役總體設(shè)計(jì)及監(jiān)護(hù)期間長期監(jiān)測存在的不足
(1)由于該設(shè)施退役的總體設(shè)計(jì)和治理是在十多年前完成的,對照現(xiàn)行的鈾礦冶輻射防護(hù)和輻射環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[3],存在尾礦堆場沒有設(shè)計(jì)建設(shè)庫底防滲、尾礦堆場附近沒有設(shè)置地下水監(jiān)測井、尾礦堆場的多層覆蓋體系植被層厚度設(shè)計(jì)余量不足等問題。
(2)總體來看,該設(shè)施長期監(jiān)測方案基本可行,但區(qū)域內(nèi)河流水采樣點(diǎn)位設(shè)置不夠合理,考慮到該設(shè)施區(qū)域內(nèi)所有河流匯聚后流經(jīng)下游較大城市,被城市廣泛用于農(nóng)灌和景觀,因此,除了河流流經(jīng)該設(shè)施上游、途中以及流經(jīng)該設(shè)施最末納污點(diǎn)下游等控制點(diǎn)外,應(yīng)在農(nóng)灌和景觀取水點(diǎn)上游再設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)并按照枯水期、豐水期定期采樣更為合理。
4結(jié)論
西南某鈾礦冶設(shè)施退役治理過程集中體現(xiàn)了因地制宜、綜合利用、集中處置、長期穩(wěn)定、安全無害等特點(diǎn);采取了分類處理、坑道(采空區(qū))填埋、封堵防滲、排(截)水防洪、清污分流、循環(huán)利用、多層覆蓋結(jié)構(gòu)、石灰中和滲透反應(yīng)墻(PRB)等工程技術(shù)措施,特別是尾礦堆場采用的多層覆蓋結(jié)構(gòu)、石灰中和滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)在退役治理和長期監(jiān)護(hù)過程中取得了良好的實(shí)踐效果。
(1)通過治理,西南某鈾礦冶設(shè)施尾礦堆場、受污染河段和耕作土地、廢石場、露天采場廢墟、工業(yè)場地、坑(井)等各主要功能區(qū)環(huán)境介質(zhì)中 γ 輻射劑量率、U含量、 226Ra 比活度、 222Rn 析出率、總放射性水平等鈾礦冶設(shè)施退役表針性項(xiàng)目放射性水平均得到顯著降低;地表 γ 輻射劑量率達(dá)到治理驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、土壤中U含量達(dá)到當(dāng)?shù)卣K?、土壤?226Ra 及滲濾液中U、 226Ra 水平符合《鈾礦冶設(shè)施退役環(huán)境管理技術(shù)規(guī)定》(GB14586—1993)[2]相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求;區(qū)域內(nèi)河流水中各放射性核素及總放射性水平與云南主要河流水中的測值范圍相當(dāng);設(shè)施總體退役治理效果明顯。
(2)該設(shè)施2007年退役結(jié)束后進(jìn)入長期監(jiān)護(hù)階段,定期開展監(jiān)測至今。監(jiān)測結(jié)果表明,各主要功能區(qū)放射性水平與退役治理終態(tài)時(shí)的水平基本保持一致,基本達(dá)到了長期安全穩(wěn)定的總體要求。長期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)河流水中放射性水平波動幅度較其他項(xiàng)目明顯,分析與該區(qū)域位于較大成礦帶范圍內(nèi)有關(guān)。
(3)該設(shè)施退役治理效果顯著,且退役結(jié)束后安全穩(wěn)定運(yùn)行十余年,主要放射性指標(biāo)均能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,表明退役治理時(shí)針對各主要功能區(qū)不同的情況采取的各項(xiàng)治理措施總體是有效的,這些有效的措施和工程實(shí)踐對目前及今后類似設(shè)施的退役治理仍具有良好的借鑒意義。
(4)有文獻(xiàn)指出[2],該設(shè)施退役采用的石灰中和滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)可能存在因化學(xué)反應(yīng)沉淀導(dǎo)致滲透性變差造成系統(tǒng)失效,以及對位于底層的尾礦不能進(jìn)行充分的酸堿中和從而產(chǎn)生滲濾水出水水質(zhì)不佳的問題。在后續(xù)長期監(jiān)護(hù)期間應(yīng)該對以上不足可能引發(fā)的環(huán)境隱患加以充分關(guān)注。
參考文獻(xiàn):
[1]潘英杰,李玉成,薛建新,等.我國鈾礦冶設(shè)施退役治理現(xiàn)狀及對策[J].輻射防護(hù),2009,29(3):167-171+198.PAN Yingjie,LI Yucheng,XUE Jianxin,et al.Status and countermeasuresfor decommissioning of uranium mine and millfacilities in China[J].Radiation Protection,20o9,29(3) : 167-171+198 :
[2]呂俊文,楊勇,徐樂昌.我國西南某鈾礦水冶尾礦庫的退役治理[J].金屬礦山,2007(7):83-86.LV Junen,YANG Yong,XU Lechang.Remediation of out-of-service tailing reservoirofauranium mill in southwestChina[J]. Metal Mine,2007(7):83-86.
[3]核工業(yè)北京化工冶金研究院,生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心.鈾礦冶輻射防護(hù)和輻射環(huán)境保護(hù)規(guī)定:GB 23727—2020[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2020:5.
[4]張帥,哈日巴拉,格日勒滿達(dá)呼,等.內(nèi)蒙古巴彥烏拉鈾礦周邊井水鈾含量水平調(diào)查[J].輻射防護(hù),2023,43
(2):137-144.ZHANG Shuai,HA Ribala,GE Rilemandahu,et al.Uranium content survey of well water around Bayanwula uraniummining area in Inner Mongolia[J]. Radiation Protection,2023,43(2):137-144.
[5] 云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站.云南省輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[R].2016.
[6] 云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站.云南省輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[R].2017.
[7] 云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站.云南省輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[R].2018.
[8] 云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站.云南省輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[R].2019.
[9] 云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站.云南省輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告[R].2020.
[10] 廖燕慶,盧德雄,許明發(fā),等.某鈾礦退役治理工程竣工五年后氫析出率調(diào)查[J].中國輻射衛(wèi)生,2018,27(2):164-167.LIAO Yanqing,LU Dexiong,XU Mingfa,etal.A surveyof radonexhalation rate from the groundof arehabilitateduranium mine after 5 years[J]. Chinese Journal of Radiological Health,2018,27(2):164-167.
[11]劉曉超,杜娟.鈾礦冶退役設(shè)施的長期監(jiān)護(hù)管理[J].鈾礦冶,2012,31(3):162-163+168.LIU Xiaochao,DUJuan.The long term surveillanceand monitoring of decommissioned facilitiesof uranium mineand mil[J].Uranium Mining and Metallurgy,2012,31(3): 162-163+168 :
[12]國家環(huán)境保護(hù)局.鈾礦冶設(shè)施退役環(huán)境管理技術(shù)規(guī)定:GB 14586—93[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1993:10.
Abstract:The decommissioning environmental remediation and management of uranium mine and millfacility is a complex system engineering. Taking a uranium mining and mill facility in Southwest China as an example, this paper reviews the process of decommissioning,the engineering measures in decommissioning,and the longterm management after decommissioning. The results of important radiation environment monitoring indicators over the years were tracked,and the efectivenessof various measures during decommissioning was reviewed and evaluated.
Key words: uranium mine and mill; decommissioning;evaluation; effectiveness