鈾礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)氡及氡析出率的監(jiān)測(cè)探討

馬雪萍

遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 遼寧大連 116007

氡是一種無色、無味的惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，一旦被吸入人體內(nèi)后，會(huì)增加肺癌等疾病的發(fā)生率。既往國際有權(quán)威中心通過體外實(shí)驗(yàn)就證明了氡是當(dāng)下已經(jīng)探查到19種最重要的一種致癌物質(zhì)。鑒于氡為直接由鐳衰變而來的，故而監(jiān)測(cè)鈾礦區(qū)內(nèi)氡的析出率具有很大現(xiàn)實(shí)意義，能為相關(guān)部門治理環(huán)境污染問題提供相對(duì)較可靠的數(shù)據(jù)支持。

1 RAD7測(cè)氡儀現(xiàn)場(chǎng)積累法測(cè)量

1.1 具體測(cè)量方法

（1）嚴(yán)格依照設(shè)備說明書連接儀器設(shè)備。

（2）把集氫罩扣置于待測(cè)介質(zhì)表層，周邊采用泥土或它類密封性能優(yōu)良的材料持續(xù)密封90min。

（3）開啟RAD7測(cè)氫儀，正式檢測(cè)前先打開采樣泵閥門，使氣體持續(xù)循環(huán)3min。

（4）把各次取樣檢測(cè)周期統(tǒng)一設(shè)定為3min，取樣測(cè)量頻次是為2次，儀器的檢測(cè)方式調(diào)整成嗅探模式（snif），選用永自動(dòng)擋（auto）作為泵運(yùn)行模式[1]。

（5）開啟氡檢測(cè)儀的閥門，嚴(yán)格依照程序要求持續(xù)取樣、規(guī)范化檢測(cè)，當(dāng)打印出檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果后，關(guān)閉機(jī)器。

（6）采用集氡罩中氡濃度去表示檢測(cè)結(jié)果，把以上數(shù)據(jù)信息帶進(jìn)相應(yīng)的公式中，便能夠測(cè)算出氡析出率[2]。

1.2 測(cè)量流程

（1）嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范要求，先在建筑體場(chǎng)地中依照20m×20m網(wǎng)格規(guī)格布置點(diǎn)位，網(wǎng)格點(diǎn)交叉位置測(cè)量土壤氡析出率測(cè)。

（2）具體車輛環(huán)節(jié)中，一定要認(rèn)真清掃采樣點(diǎn)地表，剔除腐殖質(zhì)、雜草以及石塊，穩(wěn)妥地將取樣器扣在整頓好的地表上，并且配合應(yīng)用泥土密封處理取樣器周邊，以規(guī)避發(fā)生漏氣情況，在以上工作整體落實(shí)后，便可以進(jìn)入到測(cè)量工序中并計(jì)時(shí)（t）

（3）檢測(cè)土壤表面氡析出率這一指標(biāo)時(shí)，應(yīng)加大對(duì)如下方面的管控：

一是應(yīng)用聚集罩環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)封堵罩口與介質(zhì)表層的接縫位置，以防罩氡向外拓展（在很多情境下，可以采用在罩沿周圍培單圈泥土的方法，就能符合設(shè)計(jì)要求。針對(duì)那些由罩中抽取空氣進(jìn)行測(cè)量的儀器設(shè)備而言，操作過程更要謹(jǐn)慎。

二是被測(cè)介質(zhì)表層要平整、干凈，各測(cè)量點(diǎn)位檢測(cè)階段，要盡可能地維持罩中空間的體積不會(huì)出現(xiàn)明顯波動(dòng)。

三是檢測(cè)到的聚集事件等參數(shù)，盡量保持其和儀器測(cè)量靈敏度之間有較高的適應(yīng)性，進(jìn)而使測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性得到更大保障。

四是盡可能的選擇在無風(fēng)或者微風(fēng)條件下開展測(cè)量工作。

1.3 測(cè)算被測(cè)地面氡析出率

上式內(nèi)[3]：

R—土壤表層氡析出率[Bq/（m2·s）]；Nt—t時(shí)刻檢測(cè)到的罩中氡濃度（Bq/m2·）；V—被罩住的罩中容積（m3）；S—被罩住的介質(zhì)表面的面積（㎡）；T—測(cè)量歷時(shí)（s）。

2 鈾礦監(jiān)測(cè)狀況

被檢測(cè)的鈾礦礦山已經(jīng)有數(shù)十年的發(fā)展歷程，是一個(gè)綜采與治理一體化的礦冶企業(yè)，退役整治項(xiàng)目牽扯到尾礦壩、廢石堆、尾礦庫等鈾礦。在具體整治實(shí)踐中，重點(diǎn)關(guān)注壩體、防洪與輻射防護(hù)三大方面的安全問題，具體是采用覆土的整治方法，其中經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，滑料、黃土分別是40㎝、60㎝，全面覆土以后利用壓土機(jī)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)處理，上方栽種草坪，農(nóng)田區(qū)域整治階段應(yīng)用到了取換土方法，設(shè)計(jì)的換土厚度是30cm，周圍河流承擔(dān)下游地區(qū)大部分居民的日常生活與農(nóng)用水泵需求。

本文采用局部積累法檢測(cè)測(cè)量鈾礦工程內(nèi)氡析出率，其表層氡析出率平均值≤0.74Bq/（m2·s），氡析出率的檢測(cè)布點(diǎn)要求如下：通常依照200㎡中選取1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，并且各個(gè)源項(xiàng)≥3個(gè)點(diǎn)。RAD7測(cè)氡儀為一種便攜式、能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)取樣測(cè)量的裝置，適用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)與野外氡析出率。該礦點(diǎn)廢石堆整治以后的氡析出率部分檢測(cè)情況見表1。圖1是氡析出率值的分布圖[4]。

表1 IIIT-6、IIIT-7廢石堆內(nèi)氡析出率部分檢測(cè)值統(tǒng)計(jì)表

圖1 鈾礦區(qū)鈾尾礦壩氡析出率檢出值的分布圖

3 分析測(cè)量數(shù)據(jù)

3.1 尾礦庫壩

綜合分析表1內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)氡析出率指標(biāo)整體檢測(cè)效果較好，整治后的氡析出率都在0.74Bq/（m2·s）之下，提示治理工程在執(zhí)行過程中取得了良好的治理成效，能較好地改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境[5]。

讀圖1后，發(fā)現(xiàn)鈾尾礦壩的氡析出率之間沒有形成明顯差異，但認(rèn)真觀察曲線分布圖后，不難發(fā)現(xiàn)取樣點(diǎn)9、12的氡析出率明顯高于其他點(diǎn)位的檢出值，分別是0.327Bq/（m2·s）、0.453Bq/（m2·s），而其他點(diǎn)位的檢出值均在0-0.3Bq/（m2·s）范圍中。對(duì)取樣點(diǎn)9、12氡析出率偏高的原因，可能是由于主壩斜坡上栽種的綠植對(duì)放射性元素——氡富集引起的。和國內(nèi)鈾尾礦退役管理限值內(nèi)的氫析出率0.74Bq/（m2·s）限值要求進(jìn)行對(duì)比分析，尾礦壩氫析出率峰值依然沒有超出國家管理限定值，但是其依然處于較高的水平上，這是鈾礦廠后期治理實(shí)踐中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題之一。

3.2 副壩上氡析出率

統(tǒng)計(jì)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)副壩氡析出率的數(shù)值均較小，并且沒有出現(xiàn)較大的波動(dòng)，實(shí)測(cè)值都在0-0.15Bq/（m2·s）范圍中，計(jì)算得出其平均值是0.0445Bq/（m2·s），把以上檢出值和國家管理限值0.74Bq/（m2·s）進(jìn)行比較，形成了十分顯著的差異，提示本尾礦壩副壩治理后取得了良好效果，并且對(duì)周邊環(huán)境及公眾生產(chǎn)生活沒有形成較大的不良影響。

3.3 鈾礦區(qū)水冶廠氡析出率

觀察氡析出率具體實(shí)測(cè)值的分布曲線圖，發(fā)現(xiàn)不同取樣點(diǎn)檢出值之間沒有形成明顯差異，盡管整個(gè)分布圖形呈現(xiàn)出向上方突出額度趨向，但是圖形整體被調(diào)控在較小的范疇中，觀察所得水冶廠內(nèi)氡析出率最大值不≤0.147Bq/（m2·s），并且析出率平均值是0.072Bq/（m2·s），明顯低于國家管理限制0.74Bq/（m2·s），間接地表明被礦廠內(nèi)煉油廠門口、化工廠小路旁側(cè)等位置的氡析出率整治后取得了良好成績。

觀察本礦廠廢石堆氡析出率值額度分布曲線圖，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大值0.158Bq/（m2·s），明顯低于0.74Bq/（m2·s），盡管震蕩圖上形成了較大的震蕩幅度，但是鑒于以上數(shù)值的波動(dòng)范疇均較為狹窄，故而可以據(jù)此認(rèn)定本廢石堆的輻射元素治理效果達(dá)到了現(xiàn)行規(guī)范要求。

觀察整個(gè)鈾礦廠在差異化取樣點(diǎn)位的氡析出率值分布圖，發(fā)現(xiàn)整個(gè)廠區(qū)氡析出率值均不是很大，并且形成的偏差相對(duì)較小，和國家管理限值0.74Bq/（m2·s）相比較，盡管分布曲線圖內(nèi)出現(xiàn)了幾個(gè)較顯著的峰值點(diǎn)，但均在0.74Bq/（m2·s）之下。對(duì)30個(gè)數(shù)據(jù)值求總和以后能計(jì)算出平均值0.0703Bq/（m2·s），平均值不足管理限值[0.74Bq/（m2·s）]的10%，據(jù)此可以判斷出整個(gè)鈾礦區(qū)氡析出率沒有超出國家管理限值，基本不會(huì)對(duì)廠區(qū)周圍環(huán)境與公眾形成負(fù)面影響，對(duì)礦區(qū)中工作人員形成的輻射也較小，表明鈾礦廠整治尾礦壩、廢石堆的輻射環(huán)境過程中取得了較好成績，但由于分布曲線圖內(nèi)有部分取樣點(diǎn)的檢測(cè)值相對(duì)較大，警示尾礦環(huán)境整治階段要逐漸將工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至高處植被位置。

4 結(jié)語

綜合本文論述的內(nèi)容，可以得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：一是部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)氡析出率值存在著異常低值點(diǎn)的情況，可能會(huì)和本文所用的測(cè)氡儀集氣罩氣密性偏差、被測(cè)土壤的顆粒過大等有關(guān)，這是后續(xù)工作實(shí)踐中應(yīng)注意的問題。采用局部累積法分析氡析出率數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)盡量解除客觀因素形成的誤差，增加測(cè)量次數(shù)，為礦區(qū)整治提供更可靠的數(shù)據(jù)支持。若被檢土壤內(nèi)氡濃度過高時(shí)，在應(yīng)用綜合防氡工程方法時(shí)，也應(yīng)加大對(duì)土壤氡泄漏問題的監(jiān)管力度，進(jìn)而使工程執(zhí)行質(zhì)量得到更大保障。