伴生放射性礦開發利用輻射環境監測探討

涂良瑛，陶小龍，雷 陽

(1.南昌市生態環境昌南監測中心，江西 南昌 330200；2.南昌市生態環境監測中心，江西 南昌 330038)

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，包括稀土礦、鉭鈮礦、鋯英礦、磷酸鹽礦等[1]。伴生放射性礦開發利用企業的判斷依據是企業在生產經營過程中或監管部門對原礦、中間產品、尾礦(渣)或者其他殘留物的任一批次中任一物料進行檢測，鈾系238U、230Th、226Ra、210Po、210Pb核素超過1 Bq/g，釷系中232Th、228Ra核素超過1 Bq/g[2]。伴生放射性礦開發利用活動中，伴生放射性核素可能伴隨著液態流出物、氣載流出物及固體廢棄物等排放到環境中，導致環境中輻射水平升高，進而對環境安全和大眾的身體健康造成一定影響。因此，科學監測伴生放射性核素流入環境中的水平，判斷其是否超出國家相關標準限值是非常必要的。

1 伴生放射性礦開發利用活動全過程監測

1.1 環境影響評價階段的監測

環境影響評價階段的監測是基于伴生放射性礦開發利用運行前的本底監測，主要是依據相關環境影響評價技術導則的要求，開展大氣環境、地表水、地下水、底泥、土壤、固體廢棄物和物料(涉及改擴建項目)及輻射環境等的監測，其中涉及輻射環境的監測主要包括建設項目所在地γ輻射劑量率、222Rn(伴生鈾)、220Rn(伴生釷)及原輔材料、固體廢棄物的比活度監測，地下水及受納水體中總鈾(伴生鈾)、226Ra(伴生鈾)、總釷(伴生釷)、總α、總β、40K(主要評價總β超標時的情形)及對工作人員和大眾造成的內照射、外照射的監測等。

1.2 運行期間的監測

1.2.1 項目竣工環境保護驗收監測

伴生放射性礦開發利用項目竣工環境保護驗收監測包括放射性污染防治設施調試運行效果監測(液態流出物、氣載流出物、伴生放射性固體廢物、其他伴生放射性物料等)和輻射環境質量監測。其中放射性污染防治設施調試運行效果監測應包括污染防治設施處理前后的監測；輻射環境質量監測主要評價項目建設對輻射環境質量的影響，根據輻射環境影響評價專篇及環境評價文件批復中輻射環境質量現狀調查結果、項目廠址或所在地區的輻射環境背景值，分析環境敏感目標的輻射環境監測結果是否處于正常范圍[3]。驗收監測報告的編制參考《伴生放射性礦開發利用項目竣工輻射環境保護驗收監測報告的格式與內容》(HJ 1148—2020)，并作為項目竣工環境保護驗收監測報告的一部分同步編制。

1.2.2 自行監測

為掌握伴生放射性礦開發利用活動流出物排放狀況及其對周邊輻射環境質量的影響，伴生放射性礦開發利用企業應組織開展自行監測，依托企業人員、場所、設備開展監測或委托具有相應資質的機構進行監測。自行監測按照《伴生放射性礦開發利用企業環境輻射監測要求(試行)》開展。企業應于每年2月1日前編制完成上年度環境輻射監測年度報告，并向社會公開，企業對其監測結果及信息公開內容的真實性、準確性、完整性負責[4]。

1.2.3 監督性監測

根據《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)》第十三條規定：設區的市級以上生態環境主管部門負責對企業環境輻射監測開展情況進行監督檢查。必要時，省級生態環境主管部門負責組織開展監督性監測工作。目前，各省份監督性監測工作推進情況有較大差異。

1.3 退役終態監測

伴生放射性礦開發利用活動結束后，建設單位對疑似污染地塊的土壤、地下水及疑似沾污的建筑物、構筑物、設備設施等開展調查監測，以確定疑似污染地塊、建筑物、構筑物、設備設施等是否對環境或大眾造成威脅，經過評估后，確定是否需要采取風險管控或修復等措施。

1.4 質量保證

為了保證監測結果的準確性，監測分析方法應使用檢測機構通過CMA認證或CNAS認證的方法，認證的方法中應按國家標準、國家環境保護標準和其他行業標準的優先級優先采用。如沒有標準分析方法而采用其他分析方法，應使用實驗室資質認證范圍內且適用性滿足相關要求的分析方法[4]。使用到的計量器具應滿足《電離輻射監測質量保證通用要求》(GB 8999—2021)中關于計量器具的要求。監測人員的能力應滿足CMA認證或CNAS認證關于相應技術/管理人員能力要求及《電離輻射監測質量保證通用要求》(GB 8999—2021)中關于人員的要求。此外，應保證樣品從布點、采集、保存、運輸、預處理、現場就地測量、實驗室分析、數據處理到完成報告的質量保證措施。分析樣品過程中應根據具體分析項目嚴格按照《輻射環境監測技術規范》(HJ 61—2021)、《電離輻射監測質量保證通用要求》(GB 8999—2021)及相關監測技術規范要求保證監測質量。分析過程可以采取有證標準物質質控樣、平行樣、空白、加標回收、留樣復測等質控措施。放射性測量系統的工作參數，如本底、探測效率、分辨率等，在使用前和使用過程中都必須進行檢驗，當發現某參數在預定的控制值以外時，應及時控制或調整。高純鍺γ譜儀和低本底αβ測量儀進行測量時，對儀器穩定性進行泊松分布和長期穩定性檢驗，并繪制質控圖。

2 伴生放射性礦開發利用輻射環境監測技術規范及標準

2.1 監測技術規范

現行有效的涉及伴生放射性礦開發利用企業污染排放監測及對環境影響的環境質量監測方法主要包括γ輻射空氣吸收劑量率、氡及其子體、總鈾(包括空氣、水、土壤/底泥、生物)、總釷(包括空氣、水)、232Th(土壤/底泥)、226Ra(水、 土壤/底泥)、 總放(水樣)等監測方法。具體輻射環境監測技術規范見表1。

表1 輻射環境監測技術規范Table 1 Technical specifications for radiation environmental monitoring

2.2 污染物排放標準

現有的輻射環境安全法規標準體系并不是針對伴生放射性礦開發利用，而主要是針對核設施，核設施和伴生放射性礦開發利用采用的原料、工藝以及污染物均不同，因此針對于核設施的法規標準體系并不適用于伴生放射性礦開發利用[5]。目前沒有專門針對伴生放射性礦開發利用企業的排放標準，只有納入《礦產資源開發利用輻射環境監督管理名錄》的稀土行業的《稀土工業污染物排放標準》(GB 2645—2011)中規定了車間或生產設施廢水排放口及大氣有組織排放鈾、釷總量的排放限值；而《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)中規定了車間或生產設施廢水排放口中總放的最高允許排放濃度：總α≤1 Bq/L，總β≤10 Bq/L，但該標準頒布二十多年來，由于限值存在不足，一直沒有得到很好的執行；2015年7月1日實施的《無機化學工業污染物排放標準》(GB 31573—2015)規定除了涉鈷重金屬無機化合物工業執行《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)表1中總放的排放限值外，其他無機化工行業不再執行該標準的總放最高允許排放濃度。此外，除了稀土行業液態流出物、氣載流出物鈾、釷限值等，《鈾礦冶輻射防護和輻射環境保護規定》(GB 23727—2020)規定了其他伴生放射性礦可參照執行《鈾礦冶輻射防護和輻射環境保護規定》(GB 23727—2020)。

3 伴生放射性礦開發利用輻射環境監測存在的問題與建議

3.1 存在的問題

3.1.1 法律法規方面

雖然《中華人民共和國放射性污染防治法》中有十條內容涉及伴生放射性礦，且第五章對伴生放射性礦開發利用的放射性污染防治提出了專門要求，但是在伴生放射性礦開發利用輻射環境監管領域，缺少與之配套的相關行政法規，沒有從技術層面細化其管理要求，缺少相關領域的放射性污染防治和輻射環境保護法律依據[6]，《伴生放射性礦輻射環境保護管理辦法(試行)(征求意見稿)》至今尚未實施，導致實際執行過程中各地生態環境主管部門的監管尺度不統一，不利于伴生放射性礦開發利用領域輻射環境監測工作的開展。

3.1.2 監測技術規范方面

目前伴生放射性礦開發利用活動液態流出物中如水中總鈾、總釷、226Ra、210Po及總放等均有現行有效的監測技術規范，而228Ra、210Pb則暫時沒有國家監測技術規范或行業監測技術規范[7]。氣載流出物中有組織排放廢氣和無組織排放的大氣中鈾、釷沒有國家監測技術規范或行業監測技術規范，《稀土工業污染物排放標準》(GB 2645—2011)表8中規定使用《土壤中放射性核素的γ能譜方法》(GB/T 11743—2013)進行監測，但γ能譜方法檢測的是具體核素，而伴生放射性礦開發利用活動需要監測的是總鈾和總釷，因此并不適用。環境評價階段可以根據預測模型預測顆粒物濃度，依據產生顆粒物環節的原料中的鈾、釷比活度反推計算出來。另外涉及到伴生釷的車間釷射氣，也沒有國家監測技術規范或行業監測技術規范。

3.1.3 終態退役調查技術導則方面

國家針對鈾礦設施退役管理出臺了一系列技術導則和環境保護規定，針對非放射性項目的相關技術導則、技術規范、污染風險管控標準也較為健全。對于伴生放射性礦開發利用企業退役，國家沒有針對性的相關導則/技術規范等，也沒有相關污染風險管控標準，盡管《鈾礦冶輻射防護和輻射環境保護規定》(GB 23727—2020)規定釷礦或其他伴生放射性礦可參照執行，但是可操作性和適用性均不強。伴生放射性礦開發利用企業閉產退役后，針對非放射性項目有相關技術導則要求開展疑似污染地塊場地調查，但是整個場調過程中缺少相關技術導則和標準，因此未考慮放射性核素對環境的影響。

3.1.4 監測儀器方面

因伴生放射性礦開發利用活動過程中流出物成分較復雜，如總鈾使用的微量鈾分析儀只適合測試比較潔凈的環境水樣，對于成分較復雜的水樣，由于干擾因素較多，測試誤差會較大。對于222Rn的測試，使用RAD7測氡儀進行測量較理想，但受空氣濕度影響較大，如果不采取有效措施，誤差會較大；而使用PQ2000測氡儀測試單一的核素氡比較準確，但是其無法區分鐳射氣和釷射氣，因其測試氡的總量，如果對于既伴生鈾又伴生釷的情況，則使用此款儀器監測222Rn的誤差就會很大。 此外還有一些大型儀器設備要依靠國外進口，如高純鍺γ能譜儀等，一旦被國外技術制裁，禁止進口，則會處于被動狀態。

3.1.5 流出物排放標準方面

我國針對核設施的輻射環境安全標準體系較完善，除了稀土行業規定了流出物排放標準，無機化工行業中涉鈷重金屬行業規定了液態流出物中總放限值，其他無機化工行業不再執行污水綜排標準限值。《鈾礦冶輻射防護和輻射環境保護規定》(GB 23727—2020)實際上也只適用于伴生鈾領域，對于伴生釷則不適用。沒有專門針對伴生放射性礦流出物排放的標準也是制約伴生放射性礦開發利用活動流出物監測的原因之一。《伴生放射性礦開發利用環境輻射限值(征求意見稿)》已經二次征求意見，但目前尚未正式發布。

3.1.6 輻射環境質量標準方面

目前，地表水環境質量、環境空氣質量、土壤環境質量等相關標準均無放射性相關指標，只有地下水環境質量標準規定了總放標準限值。

3.1.7 監測能力方面

針對非放射性項目，省、市、縣及社會檢測機構的檢測能力都比較強，而對于放射性項目的檢測，一般只有省級輻射環境監測機構能力較為全面。在社會檢測機構中，絕大多數省份只有核工業環保檢測機構檢測能力較為全面，其他社會檢測機構一般只具備電磁輻射及x-γ輻射劑量率的檢測能力，不具備放化分析及γ核素分析能力。省級輻射環境監測機構由于人員、核設施監管及輻射環境監測工作量、輻射應急，甚至部分機構還承擔輻射環境執法等原因，導致沒有精力開展伴生放射性礦開發利用活動的監督性監測。

3.1.8 監督管理方面

目前，市級生態環境局一般都能夠按照要求對伴生放射性礦開發利用企業環境輻射自行監測開展情況進行監督檢查，但由于市級生態環境主管部門對電離輻射方面的專業知識掌握程度較低，如果沒有省級相關部門的指導，則其監督檢查基本流于形式。另外，很多省級生態環境主管部門在《關于發布全國31個省級地區國家重點監控企業污染源監測信息公開網址的公告》(環境保護部公告2015年第40號)中公布的網址尚未正常運營，使得目前很多企業通過企業網站向社會公開自行監測的相關信息。

3.2 建議

3.2.1 完善相關法律、法規及部門規章

完善針對伴生放射性礦開發利用方面的法律、法規、部門規章，比如及時修訂《中華人民共和國放射性污染防治法》內容，補充企業開展環境輻射自行監測及生態環境主管部門開展監督性監測的要求，配套制訂《礦產資源開發利用輻射環境保護條例》，有針對性地規定伴生放射性礦開發利用監管及監測的要求；《伴生放射性礦輻射環境保護管理辦法(試行)》也應盡快實施。

3.2.2 制訂相關監測技術規范、技術導則、排放標準及各環境要素的質量標準

盡快制定液態流出物228Ra、210Pb及氣載流出物中有組織排放廢氣及無組織排放的大氣中鈾、釷及釷射氣等監測技術規范；《伴生放射性礦開發利用環境輻射限值》盡快發布實施；制定退役開展疑似污染場地調查相關技術導則及涉及地下水、土壤等的環境質量標準；鼓勵省級生態環境主管部門針對實際需要制定各相關地方標準、導則。

3.2.3 加強相關監測儀器的研發

國家應鼓勵科研機構加強與儀器生產廠家合作，研發出更適合監測伴生放射性礦開發利用活動流出物及伴生放射性物料/固體廢棄物等監測的儀器設備；尤其是加大對國內暫無能力生產，只能依靠進口的儀器設備的研發力度，盡早研發出具有自主知識產權的高精尖儀器設備。

3.2.4 加強基層生態環境監測、監管能力建設

建議涉及伴生放射性開發利用的地市設置輻射環境監測機構，配備相關專業技術人員和必要的儀器設備。縣級生態環境監測機構至少應配備x-γ劑量率儀及必要的輻射防護設施。加強對地市及以下生態環境監測機構技術人員進行相關輻射環境監測及輻射防護等專業知識培訓，提升基層輻射環境監測能力。加強省級輻射環境監測機構的能力建設，包括對人員和儀器設備的投入，以適應輻射環境管理的需要；省級生態環境主管部門應加強對國家重點監控企業污染源監測信息公開網址的運營維護，確保網址正常運行；大力鼓勵和扶持社會檢測機構使其具備相應的輻射環境檢測能力。