廣東省某廢棄產鈾區放射性環境污染現狀調查與評價

陳源波

（廣東省核工業地質局核技術應用研究所，廣東廣州510800）

引言

核電代表著能源優質化方向。隨著核電的發展，我國對鈾礦資源的需求大幅增加[1]，而鈾礦的開發也造成了人們的環境困擾。鈾礦山污染場地的有效治理是維系核電可持續發展的重要一環[2]。

本文選擇廣東省某廢棄產鈾區作為監測對象，該地區在“十二五”期間進行了退役整治工作。通過對該廢棄產鈾區水體及土壤中的氡及其子體測量，了解其放射性污染現狀，為廣東省廢棄產鈾區的水土污染修復方案提供技術參考。

1 調查方法

1.1 土壤氡析出率測量

氡析出率測量采用美國DURRIDGE公司生產的RAD-7型α能譜氡氣檢測儀。RAD-7通過灰塵過濾器和入口過濾器來過濾灰塵和已有的氡子體，利用干燥管降低所測氣體的濕度（<10%）。參照《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB 50325-2010）要求進行測量。

1.2 水中氡濃度測量

利用RAD-7型α能譜氡氣檢測儀測量水中氡的濃度。按照《水中氡測量規程》（EJ/T 1133-2001）要求進行測量。

1.3 地面γ強度測量

地面γ強度測量采用FD3013-γ輻射儀，該儀器為便攜式，可直接讀取γ射線的強度。按照《地面伽馬總量測量規范》（EJ/T 831-94）要求進行測量。

1.4 γ輻射劑量率測量

γ輻射劑量率測量采用6150AD-b型γ輻射劑量率儀，屬于閃爍計數器。遵循《環境地表γ輻射劑量率測定規范》（GB/T 14583-93）要求進行測量。

2 結果與討論

2.1 土壤氡析出率測量結果與評價

采樣點布設集中在廣東省某廢棄產鈾礦區周圍，共布設36個測點，土壤氡析出率均值為0.31 Bq/(m2·s)，范圍為0.074～0.70 Bq/(m2·s)，具體測量數據參見圖1。由圖可見，大部分測量值較為穩定，范圍浮動較小。通過對測點的分析，發現該廢棄產鈾礦區周圍的軍工退役治理區域范圍內的土壤氡析出率均較低，在0.074～0.23 Bq/(m2·s)范圍內；軍工退役治理區周邊存在廣泛散落的廢棄礦石，這些區域的土壤氡析出率略高，范圍在0.48～0.70 Bq/(m2·s)。

圖1 廣東省某廢棄產鈾區土壤氡析出率柱狀圖

根據實際情況，本次項目選擇《鈾礦冶設施退役環境管理技術規定》（GB 14586-1993）作為評價當地土壤氡析出率的水平的標準。標準規定，廢石場、尾礦庫、堆浸、地浸、露天廢墟場地經最終處置后，其表面平均氡析出率不應超過0.74 Bq/（m2·s）。

本次調查的36個測點所測得的土壤氡析出率均小于0.74 Bq/（m2·s）。由于存在鈾礦采礦不規范的情況，采集過程中造成了礦石的散落，使得軍工退役治理區周邊的土壤氡析出率略高，但也在標準規定范圍之內。針對這種情況，我們建議應該在當地進行相關宣傳工作，規范鈾礦采礦措施；其次應該在土壤氡析出率高值點采取覆土、種植植被等降氡措施；同時對當地居民進行說明，避免在這些特殊地區長時間勞作，以減少誤吸氡氣的風險。

2.2 水中氡濃度測量結果與評價

采樣點布設集中在人口稠密的鄉鎮村落（百順鎮、東坑村、麥村、大片村、金獅水、汾水老屋、上木村）以及該廢棄鈾礦區周圍的水體。共采集51個水樣，水中氡濃度均值為4.93 KBq/m3，范圍為0.07～25.50 KBq/m3。具體結果見表1。

表1 廣東省某廢棄產鈾礦區周圍水體水中氡濃度

項目選擇測量的居民生活用水包括了井水、山泉水、自來水、池塘水、河流水等，其中，井水因環境的特殊性相對于湖泊水、溪流水、城市自來水等其他生活用水中氡濃度偏高。由于南方水資源豐富，水源復雜，所以水中氡濃度差異較大。由表1可見，百順鎮、東坑村、麥村及礦床周圍的水中氡濃度均值低且平穩；汾水老屋、上木村均值略低但浮動范圍大；大片村、金獅水村莊周圍水中氡濃度均值較高，浮動范圍也較大。結合當地地質環境和實際監測點來看，金獅水和大片村的水中氡濃度較高的點位屬于流經該廢棄產鈾區的自然水體，村民活動可能將一些廢棄礦石暴露出來，雨水沖刷可能將礦石顆粒物帶入到水體中，使得個別區域的水中氡濃度偏高。我國生活飲用水和礦泉水中均未規定氡的可替換最大限量值（MCL），可參照的是前人評估我國49個主要城市飲用水中氡濃度均值9.04±11.21 KBq/m3。由表1可見，該廢棄產鈾礦區周圍水中氡濃度均值為4.93 KBq/m3，符合我國49個主要城市飲用水中氡濃度均值標準。

2.3 地面γ強度測量結果與評價

采樣點布設集中在在廣東省某廢棄產鈾礦區周圍，共布設59個測點。地面γ強度均值為214×10-6，范圍為（50～1152）×10-6。具體測量數據參見圖2。由圖2可見，大部分測量值較為穩定，浮動范圍較小，但存在部分異常點位。通過對測點的分析，發現該廢棄產鈾礦區周圍的軍工退役治理區域范圍內的地面γ強度值均較低，在（50～101）×10-6范圍內。異常高值測點都分布在存在廣泛散落廢棄礦石的區域，可能是由于周邊土地散亂著鈾礦石，導致地面γ強度升高。針對這些異常點，處理方式參考γ輻射劑量率異常區域。首先應妥善處理異常開采和礦產勘查過程中遺留的廢礦石，減少擴散；其次在修筑民居、道路等過程中，盡量減少在采礦點附近取材；同時應保護耕地，避免在田地周邊堆棄礦石、廢料，灌溉用水減少使用礦區山泉水。

圖2 廣東省某廢棄產鈾區地面γ強度柱狀圖

2.4 γ輻射劑量率測量結果與評價

在廣東省某廢棄產鈾礦區周圍區域布設61個測點，測得結果如圖3所示。γ輻射劑量率均值為1560 nGy/h，范圍為284～5690 nGy/h。不同測量點位的γ輻射劑量率測得值差異很大。參照《1995-2008年我國陸地原野環境γ輻射劑量率水平》中提到的廣東省陸地原野環境中瞬時γ輻射劑量率平均值為98.1 nGy/h。通過對測點的分析，發現該廢棄產鈾礦區周圍的軍工退役治理區域范圍內的γ輻射劑量率均值為315 nGy/h，這比廣東省陸地原野環境中的均值要稍高。軍工退役治理區周邊存在廣泛散落的廢棄礦石，這些區域的γ輻射劑量率均值為3147 nGy/h，這比廣東省陸地原野環境中的值高出了幾十倍。可見由于長年的鈾礦勘探、民間盜采等人為因素，導致的廢礦石廣泛散落，致使廢礦石散落區域的γ輻射劑量率頗高；軍工退役治理活動很大程度地改善了該廢棄產鈾礦區周圍環境輻射水平，使得γ輻射劑量率大幅度下降，但由于鈾礦的影響，環境輻射的本底值偏高，使得γ輻射劑量率還是稍高于廣東省平均水平。

圖3 廣東省某廢棄產鈾區γ輻射劑量率柱狀圖

針對這種情況，主要的建議是：在有能力的情況下，一方面，對廢棄鈾礦石集中收集，掩埋處置；另一方面，在修筑房屋、道路時盡量避免使用混有礦石的材料；最后，對村民進行環境放射性知識教育，對于已經破壞的巖體采取植被綠化和山體護坡等措施。

3 結論

通過對廣東省某廢棄產鈾區的放射性環境污染現狀調查，可以發現廢棄產鈾區周邊水體水中氡濃度值均符合我國城市飲用水相關標準，土壤氡析出率符合《鈾礦冶設施退役環境管理技術規定》（GB 14586-1993）標準，但γ輻射劑量率和地面γ強度相比廣東省陸地原野環境值有較大幅度的升高。這一方面是因為當地環境輻射的本底值偏高；另一方面可能是由于存在采礦不規范的情況，采集過程中造成了礦石的散落，使得軍工退役治理區周邊的環境輻射水平略高。

4 修復方法

綜合文獻資料及實地調研可以得知，國內外現有鈾礦山污染場地修復技術均具備各自的優缺點、經濟效益及不同程度的二次污染，需結合實際環境條件進行對比選擇[3,4]。對放射性區域進行覆土能迅速降低污染土壤的輻射環境影響[5]。考慮覆土的穩定性及對污染水土中放射性物質的固定/去除作用，通過種植當地植被，利用植物根系從水中吸收、濃集、沉淀重金屬的根系過濾這一新興技術，為某些因鈾濃度太低、用常規方法無法將鈾有效去除，但其直接排放到環境中鈾濃度又太高的難題提供了一種有效的治理途徑[6]。根系過濾技術在廢液、水體或濕地污染修復中均具有極高的價值，借助植物對鈾攝取作用以及植物-微生物共存體系，可將鈾從土壤或水體中永久性地去除[7]。當現有條件不允許使用客土法、更改土地用途等方法時，適用于鈾礦山污染場地的修復技術依次為：土壤清洗、堆浸去污、高梯度分離、原位玻璃固化；而且采用化學方法對鈾礦山污染場地進行修復要明顯優于使用物理方法[8,9]。

鈾礦山污染場地修復后由于存在雨水淋溶作用，可能的民間盜采鈾礦行為或其他不可預知情況，需要對其進行跟蹤監測，保證其修復效果[10]。