湖南省部分伴生放射性礦利用企業(yè)輻射水平調(diào)查

秦 鵬，陳 剛

（湖南省核工業(yè)中心實驗室，湖南 長沙 410100）

根據(jù)國務(wù)院頒布的《全國污染源普查條例》，全國污染源普查每10 年進行一次[1]，2006 年年底至2009 年國家環(huán)保部開展了第一次全國污染源普查。根據(jù)條例及國家環(huán)保部污染源普查工作部署，2018 年湖南省環(huán)保廳開展了省內(nèi)污染源普查實施方案，伴生礦污染普查為污染源普查工作一部分，根據(jù)湖南伴生礦污染普查實施方案，對株洲市區(qū)域進行了伴生放射性礦企業(yè)輻射水平進行了調(diào)查。

本次伴生礦污染普查涉及稀土、鈮/鉭、鋯石和氧化鋯、錫、鉛/鋅礦、銅、鎳、鐵、釩、磷酸鹽、煤、鋁、鉬、金、鍺/鈦共15類伴生放射性礦產(chǎn)企業(yè)，涉及煤炭開采和洗選業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、非金屬礦采選業(yè)、開采輔助活動、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)等8 個行業(yè)。

1 調(diào)查方法

1.1 企業(yè)初測

根據(jù)企業(yè)清單，逐個開展現(xiàn)場調(diào)查及監(jiān)測工作，收集企業(yè)產(chǎn)品、產(chǎn)量、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模、廢物種類、去向等資料，同時對企業(yè)開展現(xiàn)場監(jiān)測工作，工作內(nèi)容有：

對企業(yè)廠區(qū)外未受人為干擾天然輻射本底及企業(yè)廠區(qū)內(nèi)固體樣表面1m 處，包括露天采礦區(qū)、生產(chǎn)加工場地、原材料堆場、廢石（廢渣）堆場、產(chǎn)品堆場、中間產(chǎn)物堆場。開展現(xiàn)場γ 輻射空氣吸收劑量率監(jiān)測。若固體表面1m 處的γ 輻射劑量率超過“當(dāng)?shù)乇镜姿健?150nGy/h，則列入詳查企業(yè)名錄。

取固體樣，測鈾釷系，若任一核素活度濃度大于0.3Bq/g 則列入詳查企業(yè)名錄。

根據(jù)初測結(jié)果，確定詳查企業(yè)名錄。

1.2 企業(yè)詳查

根據(jù)初測階段確定的詳查企業(yè)名錄，對詳查企業(yè)進行取樣分析，工作內(nèi)容有：

固體物質(zhì)中的238U、226Ra、232Th 含量檢測。

生產(chǎn)廢水中總U、總Th、226Ra、總α、總β放射性比活度檢測。

2 檢測方法

2.1 檢測設(shè)備及方法依據(jù)

檢測設(shè)備及方法依據(jù)見表1。

2.2 γ 輻射劑量率檢測

表1 檢測設(shè)備及方法來源

現(xiàn)場檢測時，首先采用巡測的方式進行檢測，根據(jù)巡測結(jié)果選取具有代表性的點位，手持便攜式γ 劑量率儀將儀器放置在距離被檢測對象約1m 處進行測量，記錄檢測數(shù)據(jù)。

當(dāng)?shù)乇镜姿讲扇‖F(xiàn)場檢測的方法確定，檢測點選擇在未受污染的附近區(qū)域，一般選在空曠野外進行測量。如果檢測對象所在區(qū)域為高本底地區(qū)，應(yīng)補充該地區(qū)（更大范圍，如“中國環(huán)境天然放射性水平（2015）”有關(guān)該地區(qū)）的天然輻射水平。

2.3 固體樣品中238U、226Ra、232Th 檢測

2.3.1 樣品制備

將采集的樣品烘干，粉碎處理，過篩（40 目～60 目）稱重后裝入與刻度譜儀體標(biāo)準(zhǔn)源相同形狀和體積的樣品盒中[2]，密封3周～4 周。

2.3.2 本底測量

將空樣品盒放置到高純鍺γ 能譜儀上測量10h，保存本底譜，記錄特征峰的本底值。

2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)源測量

將標(biāo)準(zhǔn)源放置到高純鍺γ 能譜儀上測量四小時，記錄特征峰凈計數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)源信息見表2。

2.3.4 樣品測量

將標(biāo)準(zhǔn)源放置到高純鍺γ 能譜儀上測量四小時，記錄特征峰凈計數(shù)，采用相對比較法計算結(jié)果，計算公式如下：

標(biāo)準(zhǔn)源中的j 種核素的第i 個特征峰的刻度系數(shù)Cji見式（1）。

式中：

Cji—第j種核素在第i個特征峰處的刻度系數(shù)，Bq/(計數(shù)/s）；

Aj—體標(biāo)準(zhǔn)源中第j 種核素的活度，Bq；

Netji—體標(biāo)準(zhǔn)源中第j 種核素的第i 個特征峰的全能峰凈面積計數(shù)率，計數(shù)/s。

被測樣品的第j 種核素的比活度見式（2）：

式中：

Qj—被測樣品第j 種核素的活度濃度，Bq/kg；

Aji—被測樣品第j 種核素的第i 個特征峰的全能峰凈面積計數(shù)率，計數(shù)/s；

Ajib—與Aji 相對應(yīng)的特征峰本底凈面積計數(shù)率，計數(shù)/s；

W—被測樣品的凈重，kg；

Dj—第j 種核素校正到采樣時的衰變校正系數(shù)。

為避免不同核素能量峰的干擾及減少樣品自吸收帶來的影響，238U、226Ra、232Th 的特征峰分別選取如下：1001Kev、609Kev、911Kev，226Ra 選取1764Kev 特征峰作為核查峰。

2.4 質(zhì)量控制

現(xiàn)場檢測及分析儀器設(shè)備均經(jīng)過計量部門檢定校準(zhǔn)，且處在有效期內(nèi)?，F(xiàn)場檢測及樣品分析人員均持證上崗。

野外檢測時，雨、雪天、雨后六小時內(nèi)不進行測量。采用高純鍺γ 譜儀分析的樣品應(yīng)盡量與刻度儀器所用體標(biāo)準(zhǔn)源的基體組成、密度、形狀、質(zhì)量等保持一致。樣品分析前中后均對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進行檢測，核查γ 譜儀本底。

對于釷含量特別高的樣品及母核素與子體不平衡的樣品不采用譜儀法進行測量，采用化學(xué)方法進行分析。

3 結(jié)果及討論

3.1 企業(yè)調(diào)查結(jié)果

部分企業(yè)調(diào)查結(jié)果見表2。根據(jù)表2 結(jié)果。

表2 企業(yè)調(diào)查結(jié)果

γ 輻射劑量率在（150.0 ～7423.0）nGy/h，238U 活度在（985.7 ～29493.1）Bq/kg，226Ra 活 度 在（927.3 ～30626.3）,232Th活度在（13.3 ～8932.9）Bq/kg。含鈮鉭鐵鈦原礦及鎢精礦γ 輻射劑量率輻射水平及放射性核素活度較高。

目前，我國涉及伴生放射性礦利用的企業(yè)對輻射防護和放射性污染問題考慮較少，大多沒有采取措施以來避免和減少輻射照射及放射性污染。伴生放射性礦利用企業(yè)應(yīng)加強原料及廢渣管控，對于輻射水平比較高的廢渣應(yīng)建立專用尾渣庫，在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強輻射防護。

3.2 討論

經(jīng)過第一次及第二次伴生放射性礦污染普查，國家于2018年7 月4 日發(fā)布了《伴生放射性礦開發(fā)利用企業(yè)環(huán)境輻射監(jiān)測及信息公開辦法（試行）》的公告，該試行辦法明確了除鈾（釷）礦外所有礦產(chǎn)資源開發(fā)利用活動中原礦、中間產(chǎn)品、尾礦（渣）或者其他殘留物中鈾（釷）系單個核素含量超過1Bq/g 的企業(yè)均納入監(jiān)管平臺，定期向社會公開環(huán)境輻射監(jiān)測工作，該試行辦法涵蓋了流出物監(jiān)測、地表水、地下水、土壤、底泥及空氣等介質(zhì)，通過系統(tǒng)的監(jiān)測可以摸清企業(yè)輻射環(huán)境水平。

監(jiān)管體系的建立是一項系統(tǒng)性比較強的工作，企業(yè)所用原料流動比較頻繁，加強全過程的監(jiān)管及監(jiān)控比放射源監(jiān)管難度更高，建議從企業(yè)采購原料的源頭抓起。對伴生礦開發(fā)利用企業(yè)產(chǎn)生的固體廢物實施分類管理。第Ⅰ類可以作為一般工業(yè)固體廢物處理處置，放射性水平低于國家豁免水平的可以作為一般工業(yè)固體廢物進行處理處置，可以按照《建筑材料放射性核素限量》（GB6566）和“用于建筑材料的工業(yè)廢渣放射性核素限制”等相關(guān)要求，根據(jù)天然核素控制或者限制的濃度要求，分別對這些工業(yè)固體廢物進行使用和利用、限制使用、填埋處置等。第Ⅱ類需建造尾礦庫進行貯存、處置的固體廢物，這類廢物鈾、釷含量較高，應(yīng)開展相應(yīng)的科研論證，進行充分研究，作為提取鈾、釷的資源進行利用，實現(xiàn)伴生放射性固體廢物循環(huán)經(jīng)濟[3]。固體廢物有多種利用方式，監(jiān)管體系應(yīng)加強企業(yè)固體廢物的監(jiān)管，摸清廢物的利用及處置方式，以實現(xiàn)對企業(yè)全過程監(jiān)管。