寧東煤田放射性環(huán)境現(xiàn)狀及危害防治

郭建宇

(寧夏核工業(yè)地質(zhì)勘查院寧夏銀川 750021)

1 寧東放射性環(huán)境

煤田地表為半沙漠低丘陵地貌，風(fēng)積砂和粘土的厚度3-38m，對下伏基巖的高放射性形成屏蔽層，環(huán)境大氣氡濃度和放射性活度均較低，地表放射性環(huán)境良好，為輻射安全區(qū)。

煤田位于鄂爾多斯盆地西緣，屬于中新生代發(fā)育相對穩(wěn)定的構(gòu)造和緩地帶、延伸穩(wěn)定的河湖相碎屑巖系，為放射性鈾元素富集的有利地質(zhì)環(huán)境，在棗泉－羊腸灣、梅花井－石槽村、雙馬－金鳳－金家渠、于家梁－李家壩、石溝驛等地區(qū)的煤系地層之上（中侏羅統(tǒng)直羅組）砂體和煤系地層（中侏羅統(tǒng)延安組）間的砂體，賦存有一大批的砂巖型放射性鈾元素異常，存在的高放射性物質(zhì)超過國家標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)：伽瑪輻射0.4微戈瑞/小時[1]、氡輻射400貝可/立方米[2]），輻射超標(biāo)區(qū)沿巖層呈層狀展布，分布范圍廣，整體連續(xù)性差，厚度薄，局部還原介質(zhì)豐富，形成較厚和高劑量（鈾礦化帶）放射性輻射超標(biāo)區(qū)，最厚達(dá)20m。多數(shù)賦存于煤層地層上部直羅組砂巖，少數(shù)賦存于煤系延安組地層砂巖中，部分為賦存于煤層頂板。含鈾砂巖層與煤層為互層關(guān)系，鈾半衰期長（4.5億年），在地下形成一個永不消失的核輻射源，隨著鈾鐳的不斷衰變放出氡氣，巖層頂板致密泥巖，使氡氣不能向上冒出地表，形成高濃度的氡氣，氡氣只能沿著孔隙度大砂巖層運(yùn)移，在采煤活動中出現(xiàn)高濃度有害放射性核素氡氣，不斷的向礦井內(nèi)擴(kuò)散，污染礦井中空氣環(huán)境，造成部分采煤井巷工作場所的氡輻射劑量超標(biāo)現(xiàn)象，對此井巷的煤礦工作人員形成一定的傷害。

2 井巷放射性環(huán)境

煤田的煤層總體為低劑量的放射性物質(zhì)，經(jīng)對6個井田煤層放射性物質(zhì)調(diào)查檢測，煤中的放射性劑量較低，鈾濃度小于25貝可/千克，遠(yuǎn)低于國家建材巖石標(biāo)準(zhǔn)370貝可/千克[3]，煤進(jìn)入市場或燃燒后，不會給社會環(huán)境形成污染。

煤田礦井大部分井巷上下頂?shù)装鍘r石的放射性伽瑪活度屬正常輻射范圍，局部地段較高，但分布范圍小，采煤穿過時的工作時間短，伽瑪輻射對工作人員形成危害小。礦井的氡氣輻射環(huán)境與井巷上下頂?shù)装鍘r石的放射性劑量高低有關(guān)，高者可直接產(chǎn)生高氡濃度，與頂?shù)装鍘r石固結(jié)程度有關(guān)，疏松多孔有利于氡的逸出，大部分工作巷道在通風(fēng)量條件下，大氣氡濃度基本低于國家規(guī)定400Bq/m3標(biāo)準(zhǔn)，氡氣輻射不會影響到人的健康，少數(shù)采煤工作面的大氣氡濃度偏高（800貝可/立方米左右），應(yīng)為氡氣輻射危險關(guān)注區(qū)；個別采煤工作面的氡濃度（大于2700貝可/立方米）[4]超標(biāo)，此井巷工作區(qū)場所為氡氣輻射高危險（危害）環(huán)境，氡輻射已給在此區(qū)段采煤的工作人員造成一定的傷害，政府和企業(yè)應(yīng)高度重視，加強(qiáng)防護(hù)治理。

煤田礦井的井巷水為侏羅系碎屑巖裂隙孔隙承壓水，有50%的井田的井巷水中放射性比活度總α濃度超過飲用水（0.5貝可/升）標(biāo)準(zhǔn)[5]，不能用于作飲用水。個別礦井的井巷水總α濃度超出排放1貝可/升的指標(biāo)[6]，主要由核素238U引起，煤礦處理后的排放水中放射性參數(shù)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，井巷水沒有給環(huán)境形成放射性污染。

3 放射性物質(zhì)危害性

多年來，煤炭生產(chǎn)的職業(yè)危害因素的研究，一直以瓦斯、粉塵、噪聲等為主，沒有對放射性核素及其可能引起的放射性地質(zhì)環(huán)境（輻射監(jiān)測、防護(hù)、治理）的變化進(jìn)行研究，寧東放射性物質(zhì)（伴生鈾礦）的危害性通過兩種方式對人體形成危害。一是外照射，巖石中的鈾產(chǎn)生的高伽瑪射線，伽瑪射線對細(xì)胞有較強(qiáng)的殺傷力，在此環(huán)境工作可造成性腺（腎功能）、皮膚、（骨胳）血液發(fā)生嚴(yán)重病變；二是內(nèi)照射，是鈾產(chǎn)生鐳再生成氡氣，人通過呼吸和飲水（氡易溶于水）進(jìn)入體內(nèi)，在人體內(nèi)部形成照射，將會產(chǎn)生肺疾病、白血病等，鈾壽命長，放射期長達(dá)45億年，是一個慢長的過程，國家對此高度重視。

4 放射性物質(zhì)防治

為了給寧東能源化工基地的工作人員和居民提供一個良好的工作和生活環(huán)境，促進(jìn)寧東煤田的開發(fā)和建設(shè)化工基地合理利用資源，對放射性物質(zhì)的防治措施有：1.井巷能避開時最好避開放射性輻射超標(biāo)區(qū)。2.穿越放射性輻射超標(biāo)區(qū)地層，井壁用50cm厚的混凝土進(jìn)行屏蔽。3.對井巷加大通風(fēng)量，有利于氡濃度被稀釋，使氡濃度降低于1500貝可/立方米以下。4.對高放射性物質(zhì)井下水層要進(jìn)行封堵，防止對地下水源地的污染。工作人員不能飲用井巷水，減少氡超標(biāo)工作場所吃喝，身上碰傷時，要及時包扎嚴(yán)實(shí)，不能拿礦井水清洗傷口，防止放射性物質(zhì)通過血液循環(huán)進(jìn)入體內(nèi)。對井下排出水要進(jìn)行水處理，不能直接外排。5.矸石不能用于工程材料，不能隨堆放，要建廢渣場統(tǒng)一堆放，進(jìn)行40-100cm黃土填埋種植綠化。6.定期對煤層放射性物質(zhì)檢測，防止進(jìn)入流通污染環(huán)境。

5 意見和建議

1.建議政府和企業(yè)共同出資對寧東煤田進(jìn)行放射性調(diào)查評價，了解寧東煤田放射性源的分布狀況，提出防范治理措施。

2.企業(yè)在建井前要制定井田放射性環(huán)境評估方案，并經(jīng)環(huán)保部門批準(zhǔn)，方可實(shí)施建井工程，并嚴(yán)格落實(shí)環(huán)評方案提出的防護(hù)治理各項措施，可有效地防止放射性的污染。

[1]GB20664-2006《有色金屬礦產(chǎn)品天然放射性核素限量》

[2]GB18871-2002《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》

[3]GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》