河北省輻射環境安全技術中心 王艷茹
河北省某退役鈾礦屬于小型鈾采冶聯合企業。根據中國鈾業調整改革方案,2016年12月1日該鈾礦全面停產,進入維持維護階段。該階段鈾礦井下掘進作業及水冶生產全面停止,井下排水、污水處理正常運行,2018年9月實施一期井口封閉,淹井處理。
根據《全國輻射環境監測方案》、HJ61-2021《輻射環境監測技術規范》[1]、GB 18871-2002《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》[2]等的要求,并結合鈾礦廠區的實際情況,在場區及其周邊地區開展環境介質樣品的放射性水平進行監督性監測。目的在于檢驗鈾礦冶運行對周圍環境造成的輻射影響是否符合國家和地方的有關規定,并對鈾礦冶活動所引起的環境輻射的長期變化趨勢(其中包括由人為活動所造成的天然放射性核素的重新分布所引起的環境輻射水平的變化)進行監視。
監測方案按照《全國輻射環境監測方案》中《鈾礦冶輻射環境監測規定》(GB23726-2009)[3]執行,地下水選取的點位為:鈾礦附近飲用水井、對照點,監測頻次為1次/半年,監測項目為 Pb-210、Po-210、Ra-226、U;地表水選取的點位為:總排放口、排放口下游第一個取水口、下游主要居民點及對照點,監測頻次為1次/半年,監測項目有總α、總β、Pb-210、Po-210、Ra-226、U;土壤選取的點位為:外圍農田及對照點,監測項目為U、Ra-226,監測頻次為1次/半年;氣溶膠選取的點位為:設施周圍最近居民點、排風井外下風向邊界處及對照點,監測頻次為1次/半年,監測項目為總α、U;調查得知,區域內居民主食以小麥和玉米為主,生物選取的點位為排放口下游區域農田和對照點的玉米籽粒作為監測對象,監測頻次為1次/年,監測項目為Pb-210、Po-210、Ra-226、U。
依據監測方案,對該鈾礦的地下水、地表水、氣溶膠、土壤、生物樣品進行監測。
2020年全國輻射環境質量報告中,地下水U活度濃度范圍為0.02至25μg/L,主要分布區間為 0.08至 5.7μg/L;Ra-226活度濃度范圍為1.9至26mBq/L,主要分布區間為2.2至15mBq/L。
由表1數據分析得知,該鈾礦附近地下水體中U、Ra-226放射性核素活動濃度均處于2020年全國輻射環境質量報告范圍內,且天然放射性核素U和Ra-226活度濃度與1983—1990年全國環境天然放射性水平調查結果處于統一水平。鈾礦周圍飲用水井點位中Pb-210活度濃度與對照點相比基本持平;Po-210濃度最高值比對照點最高濃度值高近2倍。

表1 2019-2021年鈾礦附近地下水體中放射性核素活度濃度
現針對該點位Po-210監測數據進行分析,監測數據見圖1。

圖1 2019-2021年鈾礦周圍飲用水井、對照點點位Po-210核素濃度
由圖1可知,Po-210濃度下半年數據均高于上半年,濃度最高值比對照點最高濃度值高近2倍。
經核實,由于該地區處于半濕潤易旱地帶,屬于溫帶大陸性季風氣候區,四季分明,春季風大雨少;夏季炎熱,雨量集中;秋季雨少低溫;冬季干燥寒冷,所以每年下半年地下水水量明顯高于上半年,導致下半年數據偏高。
由于2021年夏季降水量較大,地表水沿途徑流進入地下水體中,使Po-210核素富集,導致其濃度明顯增高,Po-210濃度最高值比對照點最高濃度值高近2倍。經上述分析,該數據處于本底波動范圍內,后期應繼續做好監督性監測,隨時關注數據的變化。
2020年全國輻射環境質量報告中,2020年全國主要江河流域水中總α、總β、U、Ra-226活度濃度范圍分別為0.01—0.32Bq/L,0.03—0.80Bq/L,0.05—8.4μg/L,1.3—24mBq/L。
該鈾礦附近河流屬于遼河水域和海河水域域內,其中對照點點位屬于遼河水域,下游主要居民點、排放口下游第一個取水口點位屬于海河水域。遼河水域中總α、總β、U、Ra-226活度濃度范圍分別為0.01—0.17Bq/L,0.06—0.13Bq/L,0.07—2.2μg/L,1.5—14mBq/L,海河水域中總α、總β、U、Ra-226活度濃度范圍分別為0.03—0.17Bq/L,0.11—0.80Bq/L,0.50—6.9μg/L,3.2—9.8mBq/L。
由表2可知,總排放口廢水 中 U、Ra-226、Pb-210、Po-210活度濃度低于《鈾礦冶輻射防護和環境保護規定(GB 23727-2020)》[4]中規定的廢水排放口處限值。下游主要居民點、排放口下游第一個取水口點位與對照點點位的Pb-210、Po-210活度濃度進行比對,其數據基本處于同一活度濃度范圍內。對照點、下游主要居民點、排放口下游第一個取水口點位總α、總β、U、Ra-226活度濃度基本處于各自水域活度濃度范圍內,其中排放口下游第一個取水口點位中U的數據高于海河流域的濃度范圍,與全國主要江河流域水中U活度濃度范圍最高值持平。

表2 2019-2021年鈾礦附近地表水體中放射性核素活度濃度
針對排放口下游第一個取水口點位中U的數據偏高的問題,經核實,該點位中U的數據最高值8.4μg/L為2019年數據,因總排口不再外排廢水及雨水沖刷,該點位地表水中U含量逐年遞減,2021年數據為2.58μg/L,處于海河流域濃度范圍內。
氣溶膠總α核素含量分析是近幾年逐步開展起來的工作,目前尚缺乏全國的環境空氣中總α的基礎數據,因此本文同2016年6月-2017年12月廣東省臺山核電站運行前周圍環境監測點(氣象站、欽頭村、新松水庫)及對照點 (河源)[5]、2014年1月-2016年12月陽江核電周圍環境監測點(大澳、允泊)和對照點[6]的氣溶膠樣品中總α值進行了比較。
由表3及表4可知,河北退役鈾礦附近氣溶膠總α核素濃度范圍為0.096—0.639 mBq/m3,核電站附近氣溶膠中總α范圍在0.01—0.57mBq/m3之間,氣溶膠總α處于同一個水平,是處于環境正常本底范圍內。氣溶膠中U核素濃度在歷年漲落范圍內。

表3 2019-2021年鈾礦冶周圍環境空氣中放射性核素活度濃度

表4 核電站附近氣溶膠總α結果
《鈾礦冶設施退役環境管理技術規定》[7]中規定,土壤去污整治后對核素Ra-226的最高比活度要求為:上層15cm厚土層中平均值為180Bq/kg;15cm厚度土層以下的平均值為560Bq/kg。
對退役場所周圍土壤進行網格布點取樣,每個采土點分別采上層10cm厚度土層土壤樣。由表5可見,退役場所上層土壤樣品中Ra-226活度濃度滿足規定要求。土壤中外圍農田與對照點點位鈾核素的濃度持平,均處于本底漲落范圍內。

表5 2019-2021年鈾礦冶附近土壤中放射性核素活度濃度
由表6可知,生物中外圍農田與對照點點位各核素的濃度持平,均處于本底漲落范圍內。

表6 鈾礦附近生物(玉米籽粒)中放射性核素活度濃度
綜上所述, 該鈾礦水體、氣溶膠、土壤、生物輻射環境監測調查結果表明:
(1)鈾礦附近飲用水(井水)、地表水、土壤、氣溶膠、生物中各核素濃度均處于歷年漲落范圍內,周邊居民所受輻射劑量的濃度較小,可忽略。
(2)總排放口廢水中U濃度、Ra-226、Pb-210、Po-210活度濃度低于《鈾礦冶輻射防護和環境保護規定》(GB 23727-2020)[4]中規定的廢水排放口處限值,符合規定。
(3)鈾礦冶設施周圍輻射環境質量總體穩定,礦山周邊區域沒有受到放射性污染,各監測點位各核素放射性活度濃度與對照點略有差異,均處于我國天然本底范圍之內,但仍需要進行長期監測。