軍工鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施的環(huán)境影響及退役治理探討

曹揚(yáng)政

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510800)

自上世紀(jì)50年代以來，華南地區(qū)核地勘單位在軍事鈾礦勘查取得了良好成果的同時(shí)，也帶來了一些環(huán)境安全問題，給周圍的自然生態(tài)環(huán)境帶來了一定的負(fù)面影響，給公共安全帶來了潛在的危害，必須盡快加以治理。

1 環(huán)境影響

1.1 放射性危害

鈾礦勘探遺留的廢礦石一般在坑井口出口處就地堆放，或在坑口附近設(shè)置了專門的堆放場地。經(jīng)過長年累月的地表雨水沖刷，附近的河流、小溪、水庫旁，生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi)，都有可能存在這種廢礦渣。以廣東片區(qū)為例，這些廢礦石堆的表面平均226Rn析出率為1.17 Bq/(m2·s),而國家規(guī)定管理限值中無限制開放使用限值0.1 Bq/(m2·s)，有限制開放使用限值為0.74 Bq/(m2·s)。γ外照射吸收劑量率均值為177×10-8Gy/h，遠(yuǎn)超于當(dāng)?shù)乇镜?(19～26)×10-8Gy/h)。勘探過程中遺留的探槽和剝土等各種設(shè)施也存在放射性危害。這些危害主要是氡氣從未封閉的坑口逸出，部分有水坑口流出水中含有放射性物質(zhì)，對坑口周圍的地表水造成污染。這些危險(xiǎn)因素可通過吸入、食入、接觸、外照射等途徑對公眾造成內(nèi)、外照射危害。

1.2 對生態(tài)環(huán)境的危害

勘探設(shè)施對勘探區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的危害，剝土勘探時(shí)破壞地表植被，從而誘發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害，一般常見的有山體滑坡、泥石流等。一些坑道還破壞了當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)環(huán)境的平衡，導(dǎo)致了水形成和地下水運(yùn)動(dòng)的交匯點(diǎn)發(fā)生變化，形成泉水或水質(zhì)惡化

1.3 其他不安全因素

待治理剝土、探槽和待處理的未封閉淺井存在墜落、墜落等安全隱患。由于松散堆放的原因，部分廢礦石堆在雨水沖刷下逐漸流散到附近的環(huán)境中，這些費(fèi)礦石也是引發(fā)泥石流的一大因素，造成河道堵塞或道路崎嶇，危及居民的生產(chǎn)和生活。

2 退役整治過程中的環(huán)境安全問題

2.1 水土流失

邊坡放緩、廢石堆的覆土、剝土以及淺井的覆土，均會(huì)在指定的取土地點(diǎn)進(jìn)行黃土取運(yùn)，這會(huì)破壞原地表植被，干擾已穩(wěn)定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，易引發(fā)滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，造成不同程度的水土流失。因此，在按設(shè)計(jì)完成治理范圍內(nèi)覆土工作后，還需對取土點(diǎn)進(jìn)行植被綠化，以保持該地區(qū)原有的生態(tài)條件。

2.2 施工污染

施工過程中會(huì)存在塵土飛揚(yáng)，機(jī)械轟鳴聲過大等環(huán)境污染問題，因此在施工過程中要加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理監(jiān)督，注意防塵防噪音。施工過程中水泥、砂石等建筑材料會(huì)有一定數(shù)量的灑落，所以在完工后，必須對建筑垃圾進(jìn)行歸集處理(就地深埋或運(yùn)至指定垃圾處理廠)。

2.3 放射性核素對施工人員的照射影響

施工人員在廢石堆治理施工過程中會(huì)吸入含的氡空氣并暴露在γ射線下。而“十二五”二期退役整治工程中，每個(gè)礦點(diǎn)施工時(shí)間一般是3～5個(gè)月左右，工程施工時(shí)間較短，且各礦點(diǎn)廢石堆放射性不強(qiáng)，對施工人員的照射較弱，隨著工程的結(jié)束，γ輻射對施工人員的影響將逐漸消失。

3 治理方案

3.1 無水坑口治理方案

采用兩道(長度小于30 m的坑口采用一道)毛石墻封堵、中間廢石充填的治理方案。如有坍塌情況，首先清理坍塌廢石，完成清理費(fèi)礦石工作后在坑口往里12.4 m巖性較穩(wěn)固處砌筑第一道嵌入底板和兩側(cè)0.2 m深的漿砌毛石墻、墻厚1.2 m；中間充填廢石，之后在坑口附近往里約2 m處采用同樣的方法砌筑第二道漿砌毛石墻，然后覆土掩埋坑口，夯實(shí)并植被、種樹。

3.2 有水坑口治理方案

兩個(gè)(長度小于30 m的坑口采用一道)混凝土墻密封，兩墻之間設(shè)置疏水過濾池。在距礦坑口約10 m處巖性較穩(wěn)定的地方砌筑第一道嵌入底板和兩側(cè)各 0.2 m深的混凝土墻。墻厚1.0 m，第一道墻內(nèi)預(yù)埋若干條管道。從坑口處開始往里約1.5 m處設(shè)置一道漿砌石墻(墻厚0.3 m，墻高1.2 m)，漿砌石墻外側(cè)地面鋪一層厚0.2 m、寬0.5 m 漿砌石作為過濾池用，在砌筑漿砌石墻時(shí)，要注意預(yù)埋PVC管(每條PVC管上要打直徑為10 mm的小孔50個(gè)， 然后用尼龍網(wǎng)布裹住PVC 管，把其中一部分預(yù)埋到漿砌石墻內(nèi))，然后在墻的另一側(cè)及底板2 m長的范圍內(nèi)堆放礫石，堆放礫石時(shí)按照礫石的自然安息角 堆放在漿砌石墻的內(nèi)側(cè)，同時(shí)要保證PVC管的完整性；在礫石及PVC管的上面鋪一層土工布，并用礫石壓住。砌筑第二道混凝土墻，注意預(yù)埋水泥涵管；砌到與漿砌石墻高度相同時(shí)，在過濾池上放置鋼筋砼預(yù)制板。然后覆土掩埋坑口，夯實(shí)并植被、種樹。

3.3 淺井治理治理方案

淺井一般指探礦淺井，深度一般小于30 m，淺井極易使人、畜墜落，為確保人畜安全和阻止氡氣外逸，需進(jìn)行治理，采用的治理方案是用附近廢石堆的廢石把井回填至距地表1.5 m處，然后夯填黃土至地表并植被。

3.4 豎井治理治理方案

豎井通常指深井，如通風(fēng)井，通常與下部巷道相連。人畜容易跌入井中。為了保證人畜安全，防止氡逸出，需要對其進(jìn)行處理。采用的方案是利用附近廢石場的廢石將豎井回填至距地表1.5 m處。下部采用大塊廢石回填，自然堆積。上部采用0.5 m厚鋼筋混凝土板封堵，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，配筋采用Φ16@250雙層雙向，混凝土板四周深入井壁 0.5 m，最后覆土至井口并植被。

3.5 廢石堆治理

對于地形坡度大、運(yùn)距長或廢石量大的廢石堆，一般采用原地覆蓋處理方案：先平整場地，棄土，根據(jù)需要進(jìn)行整坡、筑路，然后覆蓋黃土，分層壓實(shí)(壓實(shí)要求為90%以上)，最后植樹種草。為了穩(wěn)定邊坡和覆蓋的黃土，在坡腳修建擋土墻。同時(shí)，為防止雨水沖刷土層，在廢石樁頂部設(shè)置截水溝，防止雨水對土質(zhì)邊坡的侵蝕。最后，在廢石堆旁設(shè)置警示標(biāo)志，控制有限的使用深度。堆石邊坡一般采用植草防護(hù)，高、大邊坡一般采用漿砌塊石截水骨架或三維土工網(wǎng)復(fù)合植被防護(hù)。

3.6 探槽治理方案

鈾礦地質(zhì)勘探的探槽可分為垂直于地形輪廓的縱向和橫向探槽。對于縱槽，通常先回填土壤，然后壓實(shí)并種植樹木和草。側(cè)溝采用消坡法處理，即人工放緩槽壁邊坡后植樹種草。

3.7 塌陷坑、剝土的治理方案

鈾礦地質(zhì)勘探后，可能存在少量塌陷坑。對于崩塌坑，用其周圍的廢石或土壤填埋至地平線，壓實(shí)、覆土、植樹、植草綠化。對于鈾礦揭露地表活動(dòng)產(chǎn)生的剝土，由于裸露面積大，常采用邊監(jiān)測邊覆土的方法進(jìn)行覆蓋治理，最后進(jìn)行植被綠化。

4 退役整治效果預(yù)測

本項(xiàng)目實(shí)施后，原來各超過管理限值的源項(xiàng)將得到不同程度的處置和治理，退役整治后的各源項(xiàng)將處于長期穩(wěn)定的狀態(tài)，從而使工程所在區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量得到較大幅度的改善，也使當(dāng)?shù)鼐用褚驈U(礦)石堆等放射性污染而造成的社會(huì)不穩(wěn)定因素得以緩解。

(1)坑口得以嚴(yán)密的封堵，防止了坑內(nèi)氡及其子體的外逸，也避免了人畜誤入或墜落而造成的意外傷害；有水坑口采取封閉及被動(dòng)式濾水集水池進(jìn)行疏排水措施，將水中懸浮的顆粒物過濾沉積，隨著時(shí)間的推移和環(huán)境的變化，水中溶解的鈾會(huì)逐漸降低，同時(shí)通過坑口封閉和集中疏排后，也可以改善目前有水坑口漫流的現(xiàn)象，從而改善周圍環(huán)境。

(2)淺井經(jīng)廢石回填和井口覆土植被，確保了人畜安全并抑制了氡的析出，恢復(fù)了地貌。

(3)剝土經(jīng)覆蓋與植被后，該地段的氡析出率降到管理限值以下，γ輻射劑量率也將滿足控制值的要求。

(4)被污染道路經(jīng)清挖污染物后回填當(dāng)?shù)卣惩敛⒑粚?shí)后，可恢復(fù)其原有使用功能。

(5)被污染水溝經(jīng)清挖底泥后，可使水溝底泥中的鈾鐳含量達(dá)到或接近當(dāng)?shù)乇镜姿健?/p>

(6)擬治理的廢(礦)石堆經(jīng)穩(wěn)定化處置、覆蓋與植被后，氡析出率降到了管理限值以下，γ輻射滿足相應(yīng)的控制要求。

(7)為了穩(wěn)定廢(礦)石堆不隨意流失，砌筑了相應(yīng)的擋土墻、排水溝；為確保覆蓋層長期有效，分別采用植草護(hù)坡、土工網(wǎng)復(fù)合植被護(hù)坡和漿砌片石截水骨架護(hù)坡等邊坡防護(hù)類型進(jìn)行坡面防護(hù)，并恢復(fù)了植被；采取上述措施治理后，可保持廢(礦)石堆的長期穩(wěn)定。

本退役整治工程實(shí)施后，各單項(xiàng)指標(biāo)均能滿足管理限值的要求，退役整治設(shè)施處于長期安全穩(wěn)定的狀態(tài)，其輻射危害達(dá)到可接受的水平。預(yù)測各子項(xiàng)工程經(jīng)退役整治后，氡析出率降低到治理前的25.7%～73%，均滿足≤0.74 Bq/(m2·s)的管理限值要求，γ輻射劑量率降低到治理前的2.9%～32.5%，可滿足γ輻射劑量率的控制值。上述環(huán)境治理措施將極大的改善生態(tài)環(huán)境，退役整治將達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。