李燕 華芳 陳婷
摘 要:伴生放射性礦開發利用過程中可能會對環境造成一定的放射性污染,我省對省內規模較大的幾家伴生放射性礦開發利用企業進行了監督性監測。監測結果顯示,伴生放射性礦開發利用企業產生的廢物和產品存在放射性核素活度濃度較高的情況。因此,要加強對放射性伴生礦生產開發企業的監管,防止放射性污染,確保輻射環境安全,保護公眾健康。
關鍵詞:伴生放射性礦;放射性污染;監管
中圖分類號:X591 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2020)06-0152-02
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,國際原子能機構關于天然放射性物質(naturally occurring radioactive materials,NORM)管理的最新文件包含了開發利用稀土、鈮/鉭、鋯石和氧化鋯、錫、鉛/鋅礦、銅、鎳、鐵、釩、磷酸鹽、煤、鋁、鉬、金、鍺/鈦等15類伴生礦的企業。伴生礦開發利用是是一種人為活動,這種活動是原本在地下的天然放射性物質隨著與非鈾礦物質資源的開發利用被提升到地面,進入人類的生活環境[1]。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[2]。含有放射性核素的“三廢”流入環境,會引起環境放射性水平提高;一些含有較高含量的放射性核素廢渣用作建筑材料,會導致房屋內氡的濃度升高,對公眾的健康造成影響[3]。
1 山東省伴生放射性礦開發利用現狀
2017年,國家開展了第二次污染源普查,山東省伴生礦普查企業初測名錄包括400多家企業,涉及13個礦種。其中,煤、金和鋼鐵3個礦產種類企業數量居多,涉及的行業主要有色金屬礦采選業、化學原料和化學制品制造業、有色金屬冶煉和壓延加工業。伴生礦的采選及初加工是產生放射性污染物的主要來源。山東省的伴生放射性礦產企業多購買精礦作為生產原料,產生的放射性廢物主要為廢料、廢渣等放射性固體廢物及廢水、廢氣等放射性流出物,放射性污染相對較小。近年來,我省對省內幾家規模較大的伴生礦開發利用企業進行了監督性監測,主要監測內容包括企業廠區及周邊的γ輻射空氣吸收劑量率、地下水和廢水中的總α放射性和總β放射性、固體樣品(原料、廢渣、產品)的放射性核素活度濃度,為掌握我省半生放射性礦開發利用的放射性污染現狀及輻射環境監管提供了重要依據。
2 監測儀器與方法
2.1監測儀器
γ輻射空氣吸收劑量率的現場監測采用便攜式X-γ劑量率儀,水中總α、總β放射性實驗室分析采用低本底α、β計數器,原料、產品、廢渣的放射性核素活度濃度實驗室分析采用HpGe γ譜儀、氡釷分析器、微量鈾分析儀等儀器設備。
2.2 監測方法
現場監測和實驗室分析采用的方法主要包括《環境地表γ輻射劑量率測定規范》(GB/T14583-1993)、《水質 總α放射性的測定 厚源法》(HJ 898-2017)、《水質 總β放射性的測定 厚源法》(HJ 899-2017)、《土壤中放射性核素的γ能譜分析方法》(GB 11743-2013)、《環境樣品中微量鈾的分析方法(3 激光熒光法)》(HJ 840-2017)等。
3 監測結果與評價
3.1γ輻射空氣吸收劑量率
7家伴生放射性礦開發利用企業廠區外1km區域γ輻射空氣吸收劑量率監督性監測結果范圍為35.3~269.7nGy/h,均在當地本底水平范圍內。2014-2018年,對7家企業廠區物料的γ輻射空氣吸收劑量率進行了監測,由于企業使用的原料和工藝流程、生產的產品、產生的放射性廢物等差異很大,導致不同企業監測結果差別很大。伴生礦開發利用企業γ輻射空氣吸收劑量率污染主要在廠區范圍內,7家企業中有5家企業廠區物料γ輻射空氣吸收劑量率較高,監測結果超過1μGy/h,雖然現階段對此沒有明確的標準限值要求,但仍需要注意輻射安全防護。
3.2地下水和廢水監測結果
2014-2018年,伴生放射性礦開發利用企業地下水總α放射性監測結果范圍為0.296~0.482Bq/L、總β放射性監測結果范圍為0.158~0.431Bq/L,符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)[4]中總α放射性0.5Bq/L、總β放射性1.0Bq/L的標準限值要求;廢水中總α放射性監測結果范圍為0.108~0.620Bq/L、總β放射性監測結果范圍為0.224~2.00Bq/L,低于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)[5]規定的總α放射性1.0Bq/L、總β放射性10.0Bq/L的標準限值。由此可見,我省伴生礦開發利用企業廢水達標排放,沒有對地下水造成放射性污染。
3.3 原料及廢渣監測結果
《伴生放射性物料貯存及固體廢物填埋輻射環境保護技術規范(試行)》(HJ1114-2020)[6],對鈾(釷)系單個核素活度濃度超過1.0Bq/g的伴生放射性物料及固體廢物的貯存及填埋做了明確要求。我省對伴生礦開發利用企業的原料及廢渣進行了采樣分析,發現有4家企業的原料存在某年度單個核素活度濃度超過1.0Bq/g的情況、3家企業的廢渣存在某年度中單個核素活度濃度超過1.0Bq/g的情況。以A企業為例,該企業2018年原料中的釷-232、廢渣中的鉀-40活度濃度超過了1.0Bq/g,因此該企業應該對原料加強管理,廢渣進行填埋或者建設貯存庫進行貯存。
3.4 產品監測結果
對6家伴生礦開發利用企業的產品進行了采樣分析,這6家企業產品多為化學原料,不同產品的放射性水平差異較大,其中有2家企業產品的天然放射性核素含量水平相對較高,某些核素活度濃度超過1.0Bq/g。因此,在監管的時候應該分類指導,對這2家企業產品的貯存加強管理。
4 小結
山東省伴生礦開發利用企業γ輻射空氣吸收劑量率污染主要在廠區范圍內,地下水和廢水中的總α放射性、總β放射性符合相關標準限值,有些企業存在某一年度原料或者廢渣中單個核素活度濃度超過1.0Bq/g現象,個別企業生產的產品中單個核素活度濃度超過1.0Bq/g,可能會對環境造成一定的放射性污染。因此,應加強對伴生礦開發利用企業的輻射安全監管,防止放射性污染,確保輻射環境安全,保護公眾健康。
5 建議
5.1加強對伴生礦開發利用企業的輻射安全監管
加強監管,定期對相關企業進行監督檢查,嚴禁隨意排放放射性廢水、傾倒廢渣或未經監測將廢渣用作建筑材料等現象。伴生放射性礦開發利用企業廠區內工作場所γ輻射空氣吸收劑量率較高,建議按照輻射工作場所的要求進行管理,按要求進行輻射環境年度監測;生產車間、原料及廢渣貯存場所應該張貼電離輻射警告標志;工作人員應該配備個人劑量報警儀、佩戴個人劑量計,并定期進行個人劑量檢測,建立個人計量檔案等。
5.2 依法處理放射性廢渣
伴生放射性礦開發利用過程中產生的放射性廢渣數量龐大,對產生的放射性廢渣應該依法進行處理和處置。目前城市放射性廢物庫庫容有限,不能接收大量的廢渣,現階段我省沒有低放廢物處置場,送交省外處置運輸費用較高,因此對單個核素活度濃度超過1.0Bq/g的廢渣庫進行填埋或者建設貯存庫是現階段較為有效的方法。
5.3 推行企業自主監測
目前我省開展的監督性監測1年僅進行1次,而受原料和工藝的影響,不同企業的情況差異較大,相同企業不同年度或者使用不同批次原料的情況差異也很大,因此應該根據生態環境部《伴生放射性礦開發利用企業環境輻射監測及信息公開辦法(試行)》相關規定,要求企業分批次、分年度對產生的廢物及周邊輻射環境進行自主監測,及時公開監測信息,發現問題及時處理。
5.4 完善伴生放射性礦開發利用相關法規標準
伴生放射性礦開發利用法規標準不健全,現行的法規難以滿足輻射安全監管要求,產品、廢水等的放射性核素活度濃度水平缺少相應的標準要求,應盡快制定有針對性的法規標準,確保伴生礦開發利用過程的輻射安全。
5.5 加強伴生放射性礦開發利用企業輻射安全文化建設
大多數伴生放射性礦開發利用企業及相關工作人員輻射安全意識淡薄,生產過程中沒有采取相應的輻射安全防護和污染防治措施,工作人員有可能受到不必要的照射,周圍環境也可能受到一定放射性污染。應加強輻射安全宣傳和培訓,提高企業和工作人員對輻射安全的正確認識和重視程度,有效避免不必要的輻射照射和環境污染。
參考文獻
[1] 刁端陽,黃昕,周程,等.江蘇省伴生放射性礦開發企業放射性污染監測及防治對策[J].中國輻射衛生,2012,21(2):206-207.
[2] 閆雙華,馬艷芳,喻亦林.云南伴生礦中的放射性與輻射環境監管[J].中國礦業,2015,24(2):141-145.
[3] 謝樹軍,商照榮.淺析伴生放射性礦污染防治政策[N].中國環境報,2017-12-27(3).
[4] GB5749-2006,生活飲用水衛生標準[S].北京:中國環境科學出版社,2006.
[5] GB8978-1996,污水綜合排放標準[S].北京:中國環境科學出版社,1996.
[6] HJ1114-2020,伴生放射性物料貯存及固體廢物填埋輻射環境保護技術規范(試行)[S].北京:中國環境出版集團有限公司,2020.