鉬及伴生礦開采洗選項目環(huán)境輻射污染防治分析

林強 徐彬

（四川省輻射環(huán)境管理監(jiān)測中心站 四川成都 610000）

鉬在我國儲量居世界前列，遼寧錦西、陜西金堆成、吉林、山西、河南、福建、廣東、湖南、四川、江西等省均有鉬礦，且儲量大，開發(fā)條件好，產(chǎn)量在全國占有重要地位。具有工業(yè)價值的鉬礦物主要是輝鉬礦(MoS2)，約有99%的鉬礦是以輝鉬礦(MoS2)狀態(tài)開采出來的。

輝鉬礦資源開采中常伴生有高于天然本底水平的放射性核素，通過洗選加工后，其中的鈾、釷天然放射性核素發(fā)生遷移、富集，從而對周圍環(huán)境產(chǎn)生輻射影響。同時開采洗選過程也產(chǎn)生大量具有伴生放射性的廢水、廢氣以及固體廢棄物。本文通過對某鉬及伴生礦開采洗選項目輻射環(huán)境水平的調(diào)查，掌握伴生礦開發(fā)利用過程中的環(huán)境輻射污染狀況，提出輻射污染防治的建議，對于加強伴生礦開發(fā)利用的監(jiān)督管理，促進伴生礦開發(fā)利用行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)具有積極意義。

1 某鉬及伴生礦開采洗選項目概述

某鉬及伴生礦開采洗選項目礦區(qū)位于四川省冕寧縣境內(nèi)，目前已探明和預測的鉬礦石儲量約為39.71×103t，該礦區(qū)的礦石礦物主要有輝鉬礦，還伴生有較大量的稀土礦物、螢石等。礦區(qū)面積為0.0265km2，占地主要為礦區(qū)開采占地、施工公路占地和棄渣場占地，包括采礦場地、排碴場、輔助設施、生活區(qū)以及供電供熱及排水設施。

該項目洗選廠距離礦區(qū)10km，占地36300m2，尾礦砂庫占地68255m2。洗選廠分為（1）洗選生產(chǎn)區(qū)，包括給料車間、球磨車間、重選車間、干燥車間、浮選車間以及磁選車間；（2）生產(chǎn)輔助設施，包括原礦露天堆存區(qū)、化驗室、曬礦場、庫房、油庫等；（3）供電、供熱及排水，包括配電房、水塔以及廢水處理系統(tǒng)；（4）辦公生活設施，包括宿舍、辦公室、餐廳、廚房和衛(wèi)生間；（5）尾礦砂庫，包括4座尾礦庫，其中3座堆渣庫，一座沉渣池。

2 項目主要輻射環(huán)境問題

本項目包括礦山及洗選廠兩部分：（1）礦山的輻射污染問題主要來源于開采過程中產(chǎn)生的具有伴生放射性的廢水、氣溶膠以及廢石、廢渣；（2）洗選廠產(chǎn)生具有伴生放射性的生產(chǎn)廢水包括重選廢水、浮選廢水、地面沖洗廢水、原礦堆廢水，這些廢水通過排污渠最終進行沉渣池內(nèi)，最終回用于生產(chǎn)，廢水循環(huán)使用率可達90%，符合國家相關規(guī)定的要求。選礦廠產(chǎn)生的具有伴生放射性的大氣污染物主要為粉塵，包括原礦堆場無組織揚塵、汽車動力起塵、篩分車間粉塵以及磁選車間粉塵。選礦廠產(chǎn)生的具有伴生放射性的固體廢棄物主要是產(chǎn)生于篩分、重選、磁選和浮選工藝的尾礦渣，這些尾礦渣采用尾礦庫進行存儲。

3 輻射環(huán)境監(jiān)測的范圍、監(jiān)測項目及布點簡述

為盡可能準確和全面評價項目輻射環(huán)境影響現(xiàn)狀，根據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ61-2001），對項目礦區(qū)及洗選廠周圍環(huán)境相關點位處進行取樣監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容見表1。

表1 輻射環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測項目及布點情況

4 輻射環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測評價標準

（1）執(zhí)行《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)，為了確保輻射環(huán)境的安全，本項目按上述標準中規(guī)定的職業(yè)照射年有效劑量限值的3/10執(zhí)行，即6mSv/a；公眾照射按標準中規(guī)定的年有效劑量限值的3/10執(zhí)行，即0.3mSv/a；

（2）地下水中總α、總β的評價標準：《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-85，總?放射性為0.1Bq/L、總β放射性為1Bq/L；

（3）《污水綜合排放標準》GB8978-1996中第一類污染物最高允許排放濃度中總α為1Bq/L、總β為10Bq/L；

（4）固體廢棄物、環(huán)境土壤及底泥中放射性核素比活度符合《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)中相關核素豁免標準；

（5）地表水、地下水中232Th、226Ra、238U、40K、總α、總β的評價標準參照《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)執(zhí)行。

5 輻射環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果與評價

輻射環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測期間，該鉬及伴生礦開采洗選項目已投入運行，生產(chǎn)能力已達到設計負荷的85%以上，監(jiān)測結(jié)果可較為準確地反映項目對周圍環(huán)境所造成的輻射影響。

5.1 γ輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠內(nèi)γ輻射劑量率在204.2～971.6nSv/h之間，按照項目年工作時間2000h，扣除現(xiàn)場參考點γ輻射劑量率本底值177.6nSv/h后，計算可得致職業(yè)人員外照射年最大劑量為1.60mSv/a，加上該項目環(huán)評資料中計算所得的職業(yè)人員因吸入放射性氣溶膠而可能所致的內(nèi)照射年有效劑量最大為1.29×10-3mSv/a，共計1.60mSv/a；公眾成員所受外照射年最大劑量為0.22mSv/a（扣除現(xiàn)場參考點γ輻射劑量率本底值177.6nSv/h后，停留時間按照環(huán)評資料提供的1700h計算），加上項目環(huán)評資料中計算所得的公眾因吸入放射性氣溶膠而可能所致的內(nèi)照射年有效劑量最大為1.06×10-3mSv/a，共計0.22mSv/a。

監(jiān)測結(jié)果低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中職業(yè)人員和公眾成員年劑量低于20mSv/a和1mSv/a的標準限值，同時低于項目環(huán)評中所確定的職業(yè)人員和公眾成員低于6mSv/a和0.3mSv/a的管理限值。

5.2 環(huán)境空氣中氡濃度監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠內(nèi)空氣氡濃度在13.1～34.9Bq/m3之間，低于《電離輻射防護與輻射安全源基本標準》（GB18871-2002）中“年平均活度濃度達到500Bq/m3宜考慮采取補救行動”的限值。

5.3 環(huán)境空氣中氣溶膠放射性監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠內(nèi)環(huán)境空氣氣溶膠中總α放射性在0.32～3.97mBq/m3之間，總β放射性在0.38～2.67mBq/m3之間。除選礦廠總α放射性高于對照點總α放射性結(jié)果外，其他點位監(jiān)測值在2009年四川省環(huán)境空氣中氣溶膠總α、總β放射性水平范圍內(nèi)。

5.4 固體廢棄物中放射性核素監(jiān)測結(jié)果與評價

項目生產(chǎn)車間使用的原礦、精礦和尾渣中238U比活度在LLD（96.0Bq/kg）～284.6Bq/kg之間，232Th比活度在241.3～988.8Bq/kg之間，226Ra比活度在171.4～1265.2Bq/kg之間，40K比活度在194～1398Bq/kg之間，核素的放射性比活度均低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中關于238U的豁免活度濃度不大于1×104Bq/kg、232Th的豁免活度濃度不大于1×103Bq/kg、226Ra的豁免活度濃度不大于1×104Bq/kg、40K的豁免活度濃度不大于1×105Bq/kg的限值。

5.5 環(huán)境土壤及底泥中放射性核素監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠周圍土壤及底泥中238U比活度在LLD（65.3Bq/kg）～321.0Bq/kg之間，232Th比活度在76.8～409.1Bq/kg之間，226Ra比活度在58.1～388.2Bq/kg之間，40K比活度在674～1290Bq/kg之間，核素的放射性比活度均低于《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB18871-2002）中關于238U的豁免活度濃度不大于1×104Bq/kg、232Th的豁免活度濃度不大于1×103Bq/kg、226Ra的豁免活度濃度不大于1×104Bq/kg、40K的豁免活度濃度不大于1×105Bq/kg的限值。

5.6 環(huán)境地表水中放射性核素監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠周圍地表水中U濃度在0.24～2.20μg/L之間，Th濃度在0.10～0.71μg/L之間，226Ra比活度在17.9～25.6mBq/L之間，40K比活度在21～48mBq/L之間，總α放射性在0.01～0.46Bq/L之間，總β放射性在0.03～0.64Bq/L之間。與四川省金沙江宜賓監(jiān)測斷面數(shù)據(jù)基本處于同一水平。總α、總β滿足GB5749-2006中飲用水總?放射性不超過0.5Bq/L，總β放射性不超過1Bq/L的指導值。

5.7 項目排放廢水中放射性核素監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠排放廢水中U濃度在0.37～0.91μg/L之間，Th濃度在0.16～0.64μg/L之間，226Ra比活度在14.9～28.3mBq/L之間，40K比活度在27～47mBq/L之間，總α放射性在0.01～0.24Bq/L之間，總β放射性在0.02～0.29Bq/L之間。總α放射性和總β放射性均低于《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中總α的標準限值1Bq/L，總β的標準限值10Bq/L。

5.8 環(huán)境地表水中放射性核素監(jiān)測結(jié)果與評價

項目礦區(qū)及洗選廠地下水中U濃度為2.14μg/L，Th濃度為0.04μg/L，226Ra比 活 度 為11.7mBq/L，40K比 活 度 在40mBq/L，總α放射性為0.03Bq/L，總β放射性為0.04Bq/L。總α放射性和總β放射性均低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）中總α的標準限值0.5Bq/L，總β的標準限值1Bq/L。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，在正常工況下，該鉬及伴生礦開采洗選項目對環(huán)境造成的輻射影響滿足《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》(GB18871-2002)要求，項目未對周圍相關人員造成顯著輻射影響，符合國家相關標準要求。

6.2 建議

（1）伴生礦開發(fā)利用過程中場所內(nèi)工作人員由于吸入放射性粉塵而造成的內(nèi)照射問題應予以重視，必須采用有效地監(jiān)測和防護手段降低人員所受到的內(nèi)照射劑量。

（2）伴生礦開發(fā)利用中產(chǎn)生大量的尾礦渣目前多采用尾礦庫進行存儲，尾礦庫的修建應考慮防洪泄洪的問題，應適當修建排洪溝，防止尾礦庫周圍雨水匯入庫內(nèi)，避免出現(xiàn)洪水沒頂進而垮壩事件的發(fā)生。

[1]GB18871-2002,電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].北京：中國標準出版社,2004.

[2]HJ61-2001,輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范[S].北京：中國標準出版社,2001.

[3]徐彬,王艷,林強.某稀土選礦廠輻射環(huán)境影響現(xiàn)狀分析[J].科技研究，2014，23：416-417.

[4]夏益華.關注人類活動引起天然輻射的增加問題[J].輻射防護,2001.21(1).