云南伴生礦中的放射性與輻射環境監管

閆雙華，馬艷芳，喻亦林

(云南省輻射環境監督站，云南 昆明 650034)

云南伴生礦中的放射性與輻射環境監管

閆雙華，馬艷芳，喻亦林

(云南省輻射環境監督站，云南 昆明 650034)

為促進伴生放射性礦產的合理開發利用，保護輻射環境安全，針對云南伴生礦開發對環境產生影響的客觀實際，通過對云南不同礦種成因特性與天然放射性核素伴生關系的探詢，給出云南主要礦種和各典型礦山放射性水平及采冶過程對輻射環境的影響分析；通過對伴生礦環境監管的回顧，歸納伴生礦的項目管理，提升典型伴生礦的區域性綜合管理及污染防治，從“頂層設計”著力，完善法規建設，界定伴生礦管理限值，展開云南伴生礦輻射環境監管模式的探討。

云南；伴生礦；放射性；環境；監管

伴生放射性礦產資源是指含有較高水平天然放射性濃度的非鈾礦。由于伴生礦中含有較高水平的天然放射性核素，在開采、冶煉、加工和利用過程中，伴生礦中的天然放射性物質也將被遷移、濃集和擴散，含有天然放射性核素的產品、廢棄物也將對環境造成一定程度的放射性污染。我國伴生礦所產生的年集體有效劑量當量對公眾的危害已大于核工業。

2012年環境保護部與云南省人民政府簽訂了《共同推進建設我國面向西南開放重要橋頭堡合作協議書》，協議中明確環境保護部將加強對輻射環境監管工作的指導和支持，加大對輻射環境自動監測站建設及運行、常規儀器裝備和業務用房建設的支持力度，加強對伴生放射性礦開發污染防治工作的指導，協調落實相關優惠政策；云南省人民政府將積極推進輻射環境監管體系建設，強化邊境地區及重點城市的輻射監測，加強放射性污染防治工作，加快騰沖、臨滄鈾礦退役治理，推進伴生放射性礦開發產生廢物的資源綜合利用。

云南省環境保護“十二五”規劃中指出要解決好歷史遺留問題，確保核與輻射環境安全。開展全省輻射水平調查，解決好歷史遺留的鈾礦冶及伴生放射性污染問題，以保山和臨滄兩地為重點，開展全省鈾礦冶放射性污染調查與防治專項行動。推動核工業部門及相關單位開展一批涉核退役治理項目，對德宏州、臨滄市的鈾礦區及伴生放射性礦區的進行環境綜合整治，探索受污染土地的治理恢復方法。

云南伴生礦產種類較多，資源豐富，分布廣泛，開發利用效率較低，帶來的伴生放射性污染較為突出，對云南輻射安全有很大威脅，部分地區由于開采利用不合理，已經造成了較明顯的區域性輻射污染。2012年，對云南某一地區調查發現，城區室內氡濃度較高，受超標建材使用的影響明顯；部分企業生產區及周邊區域環境放射性受到不同程度的污染，區域環境放射性受采冶企業廢渣、煙塵、廢水排放影響明顯。如果不盡快加強監管，提高認識，將導致輻射環境危害的增加，這種危害將融入人們的日常生活之中，且很難徹底的治理。

1 云南礦產中的放射性

1.1 煤礦中的放射性[1]

云南煤礦中的放射性見表1。

表1 云南煤礦中的放射性/(Bq/kg)

1)云南煤中放射性核素的平均含量高于世界平均含量，也高于全國平均含量。

2)云南褐煤均產于第三系，整體放射性水平高于全國褐煤平均含量。滇西以臨滄鈾鍺煤共生礦為典型代表，潞西等呷煤礦、龍陵大壩煤礦、瀾滄勐濱煤礦放射性水平也相對較高，且不同程度的伴生有鈾礦化和鍺元素；滇東南以開遠小龍潭煤礦為典型代表，其布沼壩坑煤礦放射性水平相對較高；滇東北昭通煤礦和滇中褐煤放射性水平相對較低。

3)云南煙煤多產于晚二疊，整體放射性水平不高，滇西北煙煤略有偏高，滇東南以硯山干河煤礦為典型代表，放射性水平相對較高。

4)云南無煙煤炭化程度較高，煤中放射性水平較低，低于全國無煙煤平均含量。

5)煤矸石放射性水平與同類煤礦水平相當，其含量與煤炭及矸石的炭化程度密切相關，趨勢相反。

6)煤礦炭化程度與伴生天然放射性水平密切相關。在煤系地層中鈾礦常分布在褐煤、劣質煤及富含有機質及炭化植物碎屑的碎屑巖中，而在炭化程度高的無煙煤中未發現鈾的富集。炭化程度高的無煙煤中天然放射性核素最低，炭化程度低的褐煤則最高，其劣質煤和富含有機質及炭化植物碎屑的褐煤更為突出。

1.2 錫礦中的放射性[2]

云南錫礦原礦、精礦、尾礦中的放射性見表2。

表2 云南錫礦原礦、精礦、尾礦中的放射性/(Bq/kg)

1)花崗巖與錫多金屬礦床關系密切。花崗巖內帶形成了一系列的錫石英脈型礦床，巖體外帶矽卡巖型錫多金屬礦床廣泛分布，顯示了多金屬礦床對花崗巖體的依存關系。

2)云錫各礦大部分賦存于大理巖和花崗巖接觸帶上，而上盤大理巖、白云巖及其它巖石放射性并不算高，花崗巖、矽卡巖放射性則高于同類巖體中放射性含量。

3)個舊巖漿雜巖體中錫、鉛、鎢、鋰、鈮、鉭、釷、鈾、氟等微量元素之含量一般均高于同類巖石之平均含量。

4)錫石-多金屬硫化物型原生礦床是云南錫礦的主要類型，礦石中鈾、釷、鐳的平均含量與圍巖相當或略為偏高，未超過當地放射性背景水平。

5)錫石-多金屬硫化物型礦床的氧化礦床即層間氧化礦床，因氧化作用，其礦石放射性水平明顯高于硫化礦放射性水平。

6)砂錫礦是由錫石-多金屬硫化物型原生錫礦床風化堆積物形成的錫多金屬礦，因深度氧化及氧化淋漓作用，礦石為疏散的土狀礦物，其放射性含量明顯高于硫化礦和層間氧化礦，且鈾鐳偏鈾。

7)錫礦石中氧化礦的放射性水平高于硫化礦礦石達數倍之多，明顯高于當地圍巖及土壤背景，選礦尾礦再高出原礦，且加之堆存量極大，對環境保護工作的壓力較大。

8)錫礦石的冶煉主要集中于個舊市，錫冶煉產生的水淬渣中放射性比活度有較明顯的增加，每年約8萬t的冶煉渣，已成為小凹陷盆地中的環境放射性污染源。

9)錫業的輝煌勢必預示錫礦的枯竭。個舊現有小型錫礦山企業百余家，在資源利用回收方面，大型錫礦企業明顯好于中小型礦山。云錫公司年綜合回收產值近億元，可多數企業的綜合回收近乎空白。如此眾多的礦山企業，采選冶水平參差不齊，綜合利用水平很低，尾礦、廢水自然堆存與排放，造成的環境污染現狀已較為突出。

1.3 銅礦中的放射性[3]

云南銅礦中的放射性見表3。

表3 云南銅礦中的放射性/(Bq/kg)

1)云南省查明銅礦床146處，銅金屬總儲量851.85萬t居全國第三位，保有儲量694.92萬t，約占全國的11%。

2)新平大紅山銅礦銅金屬儲量148.1萬t，屬變質巖層狀大型銅礦山，在當今云南銅業具有舉足輕重的地位，其銅礦整體放射性水平不高，238U、232Th、226Ra比活度均值分別為36.4 Bq/kg、14.8 Bq/kg、36.3Bq/kg，是此次調查銅礦中放射性水平最低的，大紅山銅精礦、尾礦、圍巖的放射性水平也較低。

3)東川式落雪型銅礦238U、232Th、226Ra比活度均值分別為48.7 Bq/kg、26.8 Bq/kg、38.5Bq/kg，整體水平也不高，但在東川落雪銅礦和東川因民銅礦采掘坑道中卻經常發現鈾礦化點，也即東川式銅礦天然放射性水平波動范圍較大，局部鈾礦化明顯。

4)濫泥坪式銅礦放射性水平相對偏高。東川濫泥坪銅礦放射性238U、232Th、226Ra比活度均值分別為69.8Bq/kg、41.7Bq/kg、59.3Bq/kg，高于大紅山式銅礦和東川式銅礦。元江岔河銅礦238U、232Th、226Ra比活度均值分別為276.6Bq/kg、40.2Bq/kg、2931.3Bq/kg，則可為典型的銅鈾伴生礦，且嚴重偏鐳。

5)矽卡巖銅礦以個舊前進銅礦為代表，238U、232Th、226Ra比活度均值分別為61.7Bq/kg、21.4Bq/kg、160.0Bq/kg，與當地花崗巖基低及巖漿活動有關，鈾礦化偏鐳。

6)銅精礦238U、232Th、226Ra比活度均值分別為84.7Bq/kg、27.2Bq/kg、113.7Bq/kg，整體水平偏高，鈾鐳平衡偏鐳。

7)銅礦山尾礦及圍巖238U、232Th、226Ra比活度均值分別為51.8Bq/kg、24.2Bq/kg、53.6Bq/kg，整體水平不高，但波動范圍較大。

1.4 磷礦中的放射性[4]

1)云南磷礦238U、232Th、226Ra比活度均值分別為261.76(71.49～1683.2)Bq/kg、15.67(2.1～141.98)Bq/kg、331.83(92.11～1639.2)Bq/kg。它們中的天然放射性核素含量水平差異甚大，最高與最低值之間相差17.8～44.1倍。

2)云南具工業價值的下寒武世和中泥盆世磷礦中所含的放射性核素水平并無明顯差異，以鈾鐳為主，明顯偏鐳。

3)磷礦頂、底板、夾層及覆層土壤的放射性水平不高，在正常土壤背景值波動范圍內。

4)云南磷礦屬海相沉積型。風化作用使含豐富生物化石殘屑的地層不僅有利于磷的富集，也有利于放射性核素鈾鐳的富集。同時，早期磷礦形成的PH環境有利于Ra在CaOC3的沉積過程中相伴沉積，這也是云南磷礦中天然放射性核素偏鐳的原因之一。

5)以鈾鐳為主的天然放射性物質的含量與P2O5的富集出現較為明顯的伴隨關系，這種現象在云南最具經濟價值的風化礦中更為明顯。

6)磷礦中放射性核素通過多種渠道對環境產生影響，在磷酸鹽礦的開發利用中如何減少和避免放射性核素對環境的污染，是云南磷礦資源開發利用中應該重視的問題。

1.5 鐵礦中的放射性[5]

1)云南鐵礦資源儲量豐富，富礦比例大，作為我省的優勢產業產業之一，發展前景良好。省內鐵礦資源主要分布于滇西和滇中，昆明鋼鐵公司是我省最大的鋼鐵生產企業，也是各地鐵礦石的集中加工地。

2)云南鐵礦成因種類多，地質特征復雜、構造多變，具有成礦期時限長，跨度大，種類多、多旋回成礦及經歷后期改造作用等特點，且多數鐵礦尤其是大、中型礦床與火山作用有關。

3)調查樣品中天然放射性核素比活度波動范圍大，238U、232Th、226Ra比活度相差達2個數量級，反映出不同地質條件及構造下復雜的物質組成成分。就全省鐵礦產資源而言，大部分鐵礦產資源中放射性核素比活度屬正常范圍。

4)放射性核素比活度較高的鐵礦，經過冶煉后，渣中放射性核素被進一步富集，比活度將提高1～2個數量級，而這些渣產品一般都會被再開發利用，如作為基本原料用于水泥、磚塊、混凝土預制構件或路基填充等，不加選擇的使用這些產品，無疑會增加區域輻射水平，產生對公眾的附加輻射照射，最終成為公眾的健康隱患。

5)云南大部分鐵礦產資源中放射性核素比活度在正常波動范圍之內，未在鐵礦樣中發現天然放射性核素比活度的極值。是因調查的范圍、廣度、深度等有限，加之成礦地質、構造及開采深度等因素，要在延續數百米的礦床中找到詳細找巡伴生放射性礦帶，也非易事。故暫不排除云南鐵礦產資源存在伴生放射性礦產的情況。

1.6 鉛鋅礦中的放射性[6]

1)云南蘭坪、會澤、瀾滄等鉛鋅礦原礦中天然放射性U系含量明顯高于Th 系。

2)位居全國之首的云南蘭坪金頂鉛鋅礦床，原礦U、Th 系核素比活度小于100Bq/kg，均未超出當地土壤中放射性的背景水平。

3)云南蘭坪、會澤、瀾滄幾個鉛鋅礦主產區，鉛鋅礦樣中的放射性水平較低，未達到伴生放射性礦產監督管理限值要求，不屬伴生放射性礦產。

4)云南部分地方的鉛鋅礦中的放射性水平相對偏高，存在局部鈾礦化的現象，但規模不大。

5)云南個別鉛鋅冶煉爐渣放射性水平較高，介于環境保護行政管理限值邊緣，處置應視特定環境情況給予從嚴監管。

2 云南伴生礦輻射環境管理

2.1 項目管理

云南伴生放射性礦物資源的輻射環境監督管理起源于項目管理。

自20世紀80年代來，隨著輻射環境管理領域及業務的不斷擴展，我們開展了伴生放射性礦的輻射環境項目管理，完成了《元江岔河銅礦環境放射性影響報告》[7]、《東川礦務局科研所黃水箐工區環境放射性調查報告》[8]、《云南省小龍潭礦務局五期擴建工程放射性環境影響評價專題報告》[9]、《云南德勝鋼鐵有限公司楚雄州魚子甸鐵礦1、2號露天采場40萬t/a采礦工程環境(放射性)影響評價報告》[10]、《玉溪礦業有限公司大紅山銅礦銅鐵資源綜合利用3萬t/a精礦含銅西部礦段工程放射性環境影響評價報告》[11]、《云南錫業股份有限公司老廠分公司白龍井礦段硫化銅錫礦1100t/d開采技改工程放射性環境保護驗收監測報告》[12]等項目。

通過對企業項目的服務及技術性指導，逐步認知云南各礦種伴生礦可能對區域放射性環境產生的影響途徑及影響程度，并從中總結出適合當地經濟發展與環境保護的管理方式。

2.2 區域管理

臨滄有典型的鈾鍺煤共生礦，屬云南鈾礦采冶基地，獨特的資源及產業，造成區域放射環境的敏感性。2011～2012年，開展的臨滄市臨翔區城市建成區環境放射性現狀調查結果表明：臨滄西河和南汀河流域，半數鍺煤采冶企業外排廢水屬超標排放，城區西河、南汀河水體放射性水平較高；臨翔區城市建成區陸地γ輻射劑量率、外圍土壤天然放射性核素238U、232Th、226Ra、40K比活度與2002年調查結果相當，略有下降，但仍是全省均值的2倍；建材企業生產的砂、石、磚產品有75%的超出《建筑材料放射性核素限量》中建筑主體材料的要求，個別民用建筑用磚含226Ra超標約10倍；臨翔城區室內外氡濃度比2002年調查結果增幅明顯，整體水平是全省均值的2倍；臨翔城區及周邊地區區域環境放射性受鍺煤采冶活動的影響，局部區域受到不同程度的污染，導致公眾可能接受的輻射劑量有所增高[13-14]。

2012～2013年，針對區域輻射環境特殊性，臨滄市政府特批成立了臨滄市輻射環境監督站，配備了較完備檢測設備，建設了市輻射環境監測樓，初步形成了獨立的監督管理隊伍；市政府指導原有8家鍺煤生產企業進行優化整合，形成了由鑫園鍺業獨家控股生產的新格局；關停了數家位于城區的建材生產企業，實行周邊建材產品必須強制送檢的管理舉措。

目前，環境保護部已在臨滄建立了國家級輻射環境自動監測站，在臨滄市開展的輻射環境常規監測項目有：自動站γ輻射空氣吸收劑量率連續監測、氣溶膠中的總α、總β及γ核素分析；城區氣象站γ輻射空氣吸收劑量率瞬時測量及γ輻射累積劑量測量；城市飲用水源水中238U、232Th、226Ra、40K、總α、總β監測；城周邊土壤238U、232Th、226Ra、40K監測。

由此，臨滄市輻射環境管理由點到面，多方位、區域化規范管理的新格局已初見端倪。

2.3 模式化管理的探討

2.3.1 頂層設計，完善法律法規建設

《放射性污染防治法》第五章鈾(釷)礦和伴生放射性礦開發利用的放射性污染防治中明確規定：開發利用伴生放射性礦的單位，應當在申請領取采礦許可證前編制環境影響報告書，報省級以上人民政府環境保護行政主管部門審查批準；伴生放射性礦開發利用建設項目相配套的放射性污染防治設施，應當與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用；放射性污染防治設施應當與主體工程同時驗收；驗收合格的，主體工程方可投入生產或者使用；伴生放射性礦開發利用過程中產生的尾礦，應當建造尾礦庫進行貯存、處置；建造的尾礦庫應當符合放射性污染防治的要求。《放射性污染防治法》實施已10年，如何界定伴生放射性礦是各地環境保護部門與礦產開發利用行業亟待認定的焦點。

從“頂層設計”著力，完善法律法規建設，明確界定伴生放射性礦管理限值或標準是伴生放射性礦開發利用項目監督管理的基礎。

2.3.2 源頭控制，制定云南管理限值

1985～1990年的《云南省天然放射性水平調查研究》[15]、2001～2004年的《云南省伴生放射性礦物資源利用及污染現狀調查》[4]，對云南伴生放射性礦物資源的輻射環境監督管理有了良好的開端。而臨翔鍺煤中天然放射性核素238U、226Ra比活度均達Bq/g量級，龍陵宏發鐵礦磷鐵礦中天然放射性核素238U、232Th、226Ra比活度均達Bq/g量級，兩地尾礦中天然放射性核素238U、226Ra比活度達10Bq/g量級，卻未能對臨翔大寨鍺礦和龍陵宏發鐵礦納入伴生放射性礦產資源加以管理，由此，制定云南對伴生放射性礦產資源管理已迫在眉睫。

建議對云南礦產原料中238U、232Th、226Ra比活度達0.5Bq/g或廢渣中238U、232Th、226Ra比活度達1Bq/g的褐煤礦、錫礦(砂錫礦、氧化礦、硫化礦)、磷礦、銅礦、鐵礦、稀土礦等應納入伴生放射性礦的監管，編制(或補充編制)伴生放射性礦開發利用環境影響報告書，并由省級以上環境保護行政主管部門審批。

2.3.3 嚴格要求，強化管理

嚴格執行《放射性污染防治法》，對開發利用伴生礦的企業實行全過程監管。對工作人員、周圍居民和環境進行足夠的防護，以保證對任何工作人員的職業照射和公眾照射水平不超過《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》附錄B規定的限值，或對周圍居民造成的附加照射劑量不超過審管部門規定的年有效劑量單量的限值。

3 結束語

云南素有有色金屬王國之美稱，云南礦產資源開發利用產值已占全省經濟總量的前四位，云南伴生放射性礦產涉及的礦種包括煤、錫、磷、銅、鐵、稀土礦等，我們對于伴生放射性礦物資源及其開發利用的輻射安全絲毫不敢松懈，近年以來更是高度關注，如何建立或完善即合情合理又合法合規、即有效保障輻射環境安全又有利促進產業發展需求的監督管理模式是我們努力的方向。

[1] 喻亦林.云南煤礦天然放射性水平調查[J].中國輻射衛生,2007,16(2):196-198.

[2] 喻亦林,喻衛芳,李杰.滇東南錫多金屬礦天然核素238U、232Th、226Ra放射性水平調查[J].地球與環境,2006,34(3):77-82.

[3] 喻亦林,劉鳳祥,江鐵英,等.云南銅礦天然放放射性水平調查研究[J].有色金屬,2006,28(4):132-137.

[4] 喻亦林,江鐵英,孫冶,等.云南省伴生放射性礦物資源利用及污染現狀調查報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2003.

[5] 王順生,喻亦林.云南鐵礦放射性水平及對環境的影響分析[J].環境科學導刊,2013,32(1):98-100.

[6] 馬艷芳，喻亦林.云南鉛鋅礦中的天然放射性[J].有色金屬工程,2014,36(2):61-64.

[7] 李玉先.元江岔河銅礦環境放射性影響報告[R].昆明:云南省環境放射性監督管理所,1989.

[8] 喻亦林.東川礦務局科研所黃水箐工區環境放射性調查報告[R].昆明:云南省環境放射性監督管理所,1990.

[9] 周立強.云南省小龍潭礦務局五期擴建工程放射性環境影響評價專題報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2005.

[10] 喻亦林.云南德勝鋼鐵有限公司楚雄州魚子甸鐵礦1、2號露天采場40萬t/a采礦工程環境放射性影響評價報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2009.

[11] 武榮國.玉溪礦業有限公司大紅山銅礦銅鐵資源綜合利用3萬t/a精礦含銅西部礦段工程放射性環境影響評價報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2009.

[12] 武榮國.云南錫業股份有限公司老廠分公司白龍井礦段硫化銅錫礦1100t/d開采技改工程放射性環境保護驗收監測報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2010.

[13] 喻亦林.臨滄市臨翔區城市建成區及周邊地區環境放射性現狀調查報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2012.

[14] 喻亦林，吳其反.云南臨滄臨翔城區環境空氣氡濃度及公眾年度受照劑量調查報告[R].昆明:云南省輻射環境監督站,2013.

[15] 李玉先,李廣通,喻亦林,等.云南省天然放射性水平調查研究[M].昆明:云南科技出版社,1992.

Management of radiation and radiation environmental monitoring in Yunnan

YAN shuang-hua，MA Yan-fang，YU Yi-lin

(Yunnan Supervision Station of Radioactive Environment，Kunming 650034，China)

In order to promote the rational exploitation and utilization of radioactivity-associated minerals and protect the safety of radiation environment，take the Yunnan province for example，through our research for the relationships between minerals form and radionuclides of differernt minerals,which gained the analysis for radiation environmental impact on the radioactive level of major minerals and typical mine in the process of mining and smelting.Through reviewing the superintendency environment of mineral resources associated radioactive，the project management of mineral resources associated radioactive is summarized ，at the same time，the integrated management of region and the prevention and control of pollution with mineral resources associated radioactive have improved. We have pay more attention to reform the top design to improve the law and regulations，define the authorized limit of mineral resources associated radioactive and discuss the Administration model of radiation environment to the mineral resources associated radioactive in Yunnan.

Yunnan；radioactivity；environment；regulatory；management

2014-03-06

閆雙華(1967-)，男，云南大理人。E-mail：ynhb@163.com。

X83

A

1004-4051(2015)02-0141-05