廣東省某伴生放射性礦開發利用企業輻射環境監測

孫功明, 林健, 李冠超

(廣東省核工業地質局輻射環境監測中心, 廣東 廣州, 510800)

0 引言

伴生放射性礦是一類具有較高天然放射性水平的非鈾礦類礦，主要包括稀土礦、鉭鈮礦、鋯英礦、煤礦、磷酸鹽礦等15個類別礦產。此類礦在采選、冶煉和加工過程可能對環境產生一定的輻射危害[1]。2016年，國務院頒布了《國務院關于開展第二次全國污染源普查的通知》[2](國發〔2016〕59號)，對全國范圍內的伴生礦采選、冶煉和加工企業進行了污染源普查工作。2018年，生態環境部發布了《伴生放射性礦開發利用企業輻射環境監測及信息公開辦法(試行)》[3]，明確要求“伴生礦企業開發利用活動中的原礦、中間產品、尾礦(渣)或者其他殘留物中鈾(釷)系單個核素含量超過 1 貝可/克(Bq/g)的企業”，需要開展輻射環境監測及信息公開。

獨居石是伴生放射性礦企業生產過程中較關注的對象之一，由于獨居石是稀土金屬礦的主要礦物之一，常含有U、Th放射性核素，它們的含量有時較高，而U、Th在衰變過程中會產生一定量的α、β、γ射線，會釋放氡和釷射氣，同時加工過程中有廢氣排放。

廣東省內某生產獨居石選礦的伴生礦開發利用企業是以鈦毛礦為原料，經過重選、濕式磁選、干式磁選和電選方式獲得各自精礦，2017年開始生產至至今。2019、2020年度對該企業進行了輻射環境監測，本文報道此項工作的內容和監測結果。

1 監測內容及方法

監測內容及方法依據《伴生放射性礦開發利用企業輻射環境監測要求》[4]中的要求進行。

1.1 監測內容

監測內容包括廠界外排放廢氣中的鈾、釷，監測頻次：2 次/a；空氣氡，監測頻次：2 次/a；釷射氣，監測頻次：2 次/a；γ輻射空氣吸收劑量率，監測頻次：2 次/a；土壤樣品中U、Th、226Ra核素含量，監測頻次：1 次/a；地下水U、Th、226Ra核素含量，監測頻次：1 次/a。由于監測企業沒有廢水排放，廢水進行循環使用，同時進行了雨污分流，沒有廢水排放口，因此不進行地表水和底泥監測。本次輻射環境監測為期2 a。

1.2 布點原則

流出物監測布點原則：在企業排放許可證對應的廢氣排放口布設采樣點，本企業為生產車間排氣筒和焙燒車間排氣筒2 個點位。γ輻射空氣吸收劑量率布點原則：廠界四周布設，需包括廠界500 m范圍內的敏感點(村莊等)2 個，最大風頻下風向廠界外，間距不超過500 m，在空氣和土壤采樣點6 個，易灑落礦物的公路10 個，對照點1個同時進行布設。氡及其子體、釷射氣布點原則：廠界內最近居民點1 個，最大風頻下風向500 m內最近居民點1個，對照點1個。地下水監測點位布設原則：廠界附近200 m內具有代表性水井2個，包括廠區內水井1個和附近居民點水井1個。土壤監測點位布設原則：廠界四周500 m范圍內土壤7個，包括廠界四周4個，周圍農田2個，廠界最近居民點1個，最大落地濃度區域土壤1個，對照點1個。監測企業平面布局及布點示意圖見圖1。

1.3 測量儀器與方法

本項目測量儀器均檢定/校準合格，并在有效期內，監測方法均依據現行國家標準或行業標準，監測項目、測量儀器和監測方法依據標準見表1所列。

(紅色線框內為廠區，黑色線框為廠內區域分布)

表1 某伴生放射性礦開發利用企業輻射環境監測項目、測量儀器及監測方法

1.4 質量保證

為了保證監測結果的正確性，本次現場監測、取樣和室內分析均嚴格進行全方面質量控制。監測取樣人員培訓合格上崗，并且各監測儀器均在檢定/校準有效期內使用，現場監測儀器(測氡儀、便攜式X-γ劑量率儀)在測量過程(包括每天測量開始和測量結束)進行儀器的準確性、穩定性、一致性監控。取樣過程嚴格按照《輻射環境監測技術規范》[12]要求進行取樣和保存，防止交叉污染；針對高純鍺γ譜儀進行測量，檢驗它們的本底穩定性(短期穩定性：泊松分布檢驗，長期穩定性：繪制質控圖)和效率穩定性，每個樣品測量時進行能量刻度檢查，每次開機檢查能量分辨率1次，并用分析參考源檢查儀器分析準確度，測定樣品時采取平行、復測、標準樣品進行質量控制；電感耦合等離子體質譜儀每次開始測量進行調諧，調諧合格才開始進行測量，每批次測量均繪制標準曲線，測量過程每10個樣品之后復測標準曲線中間點；氡釷分析儀檢查本底、效率穩定性，每半年進行一次k值測量；放化分析通過空白、平行、復檢、加標回收，標準樣品分析進行質量控制，繪制標準曲線均采用國家標準物質進行溯源。上述質保措施保證了本次監測結果的有效性。

2 結果與分析

2.1 γ輻射空氣吸收劑量率

表2列出了某伴生礦開發利用企業周圍環境2019、2020年度γ輻射空氣吸收劑量率的監測結果。

由表2可見，2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業廠界四周、土壤監測點、敏感點、廠界外運輸道路γ輻射空氣吸收劑量率的監測結果均略高于對照點監測結果。

表2 某伴生放射性礦開發利用企業周圍環境γ輻射空氣吸收劑量率監測結果 (nGy/h)1)

根據對照點與周圍環境輻射空氣吸收劑量率監測結果反映該伴生放射性礦開發利用企業生產對周圍環境γ輻射空氣吸收劑量率具有一定的影響，部分監測點位γ輻射空氣吸收劑量率升高，但均在多對照點監測結果3倍水平范圍內。

2.2 空氣中氡濃度

表3列出了某伴生礦開發利用企業周圍環境2019、2020年度空氣中氡濃度和釷射氣濃度的監測結果。

由表3可見：

表3 某伴生放射性礦開發利用企業空氣中氡和釷射氣濃度監測結果

2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業敏感點和最大風頻下風向空氣氡濃度監測結果均略高于對照點監測結果，并且最大值出現在2020年度最大風頻下風向；與建設前環評報告[13]中廠界外監測結果(10.6 Bq/m3)比較，除2020年最大風頻下風向監測結果與環評報告監測結果有較大差異外，其它空氣氡監測結果處同一水平；兩年度監測結果有一定的波動，原因是測量時間不同廠區內源項輻射水平差異影響所導致。

2019、2020年度上半年敏感點和最大風頻下風向的釷射氣濃度監測結果均略高于對照點，而下半年釷射氣濃度監測結果均略低于對照點，與建設前環評報告中廠界外監測結果(8.6 Bq/m3)比較，除2019年下半年敏感點和2020年最大風頻下風向監測結果低于環評報告監測結果外，其它釷射氣濃度監測結果略高于環評報告監測結果。

2.3 土壤天然放射性核素含量

表4列出了某伴生礦開發利用企業周圍環境2019、2020年度土壤樣品中U、Th、226Ra含量的監測結果。

由表4可見：

表4 某伴生放射性礦開發利用企業土壤放射性核素含量監測結果

2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業廠界四周、敏感點、農田、最大風頻下風向土壤中U含量的監測結果均與對照點處同一水平；2020年廠界四周、敏感點、農田、最大風頻下風向土壤中U含量的監測結果與2019年度監測結果無明顯差異。

2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業廠界四周、敏感點土壤中Th含量的監測結果均高于對照點，而周圍農田和最大風頻下風向土壤中Th含量的監測結果略低于對照點；所有監測點位土壤中Th含量均高于建設前環評報告中監測結果(28.2 mg/kg)；2020年除廠界四周土壤中Th含量監測結果略高于2019年度外，其它監測點土壤中Th含量監測結果處同一水平。

2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業除敏感點土壤中226Ra含量的監測結果略高于對照點外，其它監測點位土壤中226Ra含量監測結果均略低于對照點監測結果；所有監測點土壤中226含量的監測結果均低于建設前環評報告中監測結果(97.4 mg/kg)；2020年度的監測結果與2019年度監測結果處同一水平。

2.4 地下水天然放射性核素含量

表5列出了某伴生放射性礦開發利用企業地下水中天然放射性核素含量監測結果。

由表5可見，2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業地下水樣品中U、Th、226Ra的監測結果均較低，略低于該項目建設前環評報告[13]的監測結果(U，0.09 μg/L；Th，1.3 μg/L)。

表5 某伴生放射性礦開發利用企業地下水天然放射性核素含量監測結果

2.5 流出物監測

表6列出了某伴生放射性礦開發利用企業2019、2020年度排放廢氣中U和Th濃度的監測結果。

由表6可見，2019、2020年度，該伴生放射性礦開發利用企業生產車間和焙燒車間氣態流出物中U濃度、Th濃度均遠低于《稀土工業污染物排放標準》[14]中規定的排放限值(100 μg/m3)。

表6 某伴生放射性礦開發利用企業氣態流出物監測結果

3 結語

對某伴生放射性礦開發利用企業2019、2020年度輻射環境的監測結果表明：

(1)該伴生放射性礦開發利用企業周圍的γ輻射空氣吸收劑量率監測結果略高于對照點。

(2)敏感點和最大風頻下風向的空氣氡濃度監測結果略高于對照點。

(3)敏感點的土壤Th和226Ra以及廠界四周土壤中Th含量的監測結果略高于對照點。

(4)廠內和廠外地下水中U、Th、226Ra含量的監測結果均較低。

(5)該伴生放射性礦開發利用企業氣態流出物中鈾和釷總量遠低于稀土行業排放標準限值。

綜上所述，該伴生放射性礦開發利用企業生產活動未對周圍環境造成明顯影響，但需對該企業輻射環境監測加以關注。