在铀矿的开采过程中, 将原本深埋在地下的大量含放射性的铀矿石提升到地面, 冶炼时又将大量的低品位的铀矿石和铀矿渣堆放在矿区周围, 经过风吹雨淋, 大量的放射性核素扩散到了四周环境^{[1, 2]}, 或通过地表水和地下水影响到更广的范围, 同时放射性氡气不断地从地表处析出也在不断污染着大气环境质量, 给当地生态环境和居民身体健康带来较大的潜在危害, 给地方经济的发展造成了诸多不利的影响。

1 调查方法 1.1 调查内容

此次对该地区废弃铀矿区放射性污染调查的内容有: γ辐射空气吸收剂量率测量分析(结果均不扣除仪器宇响值); 铀矿渣中总放射性; 土壤中放射性核素; 水(地表水、地下水、自来水)中放射性核素; 底泥(湖、塘、坑)中放射性核素; 生物(茶叶)中放射性核素; 空气中氡浓度。根据上述测量分析工作, 对废弃铀矿区关键人群组所受辐射剂量影响进行评估; 划定该区域现有废弃铀矿区的放射性污染地带; 结合当地实际, 按照国家有关土壤中放射性核素和空气中γ辐射剂量规定, 提出适合废弃铀矿区的开放区域和条件。

1.2 点位布设 1.2.1 布点原则

分块随机法。将某一块特定放射性污染水平的区域作为一个采样监测单元, 在每个单元内再随机布点。为了保证样品的代表性, 土壤样品按梅花点法采集混合样。

1.2.2 调查范围

以废铀矿石(渣)堆或探矿井口等为核心, 延伸至四周放射性污染区, 直至无放射性污染的地方, 即环境介质为天然放射性本底水平为止。现场γ辐射测量尽可能多些, 一般以网格10m×10m或20m×20m开展布点, 网格中心即为测量点。在γ辐射剂量率变化较大时, 加密布点; 在γ辐射剂量率较为平坦的地方, 适当增大网络的间距。

1.2.3 样品的种类

① 铀矿渣: (地)地表处有裸露铀矿石样品时, 选矿石样品1个, 每个1g~2g, 尽可能选择矿区中心区且γ辐射剂量率较高的地方。②土壤样品:污染区选中心区且γ辐射剂量率较高的地方、一般平坦区和本底水平尚无污染的地方(约离污染界100m), 采集地表层土壤样品7个, 每个2 000g。③水体样品(含地下水、井水、地表水):选择放射性污染区主要的塘、河、地下水, 各采集一个水体样品, 每个样取25L。④底泥样品:每个底泥样品采集塘(河)底部的表层泥, 每个取样2 000g~3 000g。⑤生物样品(麦子、松针、茶叶等) :生长在不同γ辐射剂量率地方的茶叶4个, 每个2.5 kg。⑥空气中氡:矿区外环境3个点, 居民建筑物内1点, 每次测量时间2h。

本次对该地区进行放射性污染调查和分析。根据地区不同的地形、地貌、地质条件和放射性污染现状, 有针对性的对上述区域的个别项目进行增删, 优化布点和测量, 确保客观和准确地反映当地的放射性污染现状, 为最终放射性污染整治提供必要的科学数据。

1.3 监测分析方法

现场监测和实验室分析方法均采用国家标准分析方法, 详见表 1。

1.4 质量保证

本次样品采集、现场监测和实验室分析均按照江苏省辐射环境监测管理站编制的质量体系文件和《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61-2001)的要求, 实施全过程质量控制。监测人员均经过考核并持有合格证书。所有监测仪器均经过计量部门检定, 并在有效期内。监测仪器使用时经过校准或检验。

2 监测结果与分析 2.1 原铀矿区简介

1959~1960年, 某地质队对该点做过普查、详测、地表山地工程揭露和深部勘探。1970年~1979年间, 有关单位对此处多次进行普查、详测和揭露工作, 施工钻孔111个, 总进尺15 676m, 钻孔最大深度240m, 4个坑深总掘进766, 井探12个, 总工作量64.1m, 槽探53条, 工作量2 759m³, 探明了相关储量。

2.2 铀矿区现状

探井口(山顶1处, 湖边一处)已于2006年由当地政府封堵; 原灌溉用的铀矿井外接水管已拆除, 电源切断, 但开采铀矿主井已浸于水口, 未进行再处理; 铀矿石仍堆积在主井旁, 大量裸露在外; 某段道路γ辐射水平较高; 部分道路由废矿石铺筑;

2.3 监测结果与评价 2.3.1 γ辐射剂量率

现场调查了该地区γ辐射剂量率, 测点359个, 范围为71~4222nSv/h, 平均为177nSv/h。其中有35个测量点γ辐射剂量率>250nSv/h, 面积均有76m²。最高点位于采井旁。

分析表明, 放射性污染最高点是原采矿井口西南约10多米处的矿渣堆。该地区地表处γ辐射剂量率超过250nSv/h的面积达76×10²m², 参照《铀矿地质辐射环境影响评价要求》 (EJ/T977-1995)中放射性废物管理标准的规定要求(吸收剂量率扣除本底后不超过174nGy·h^-1), 该处普遍剂量率偏高。

2.3.2 铀矿石(渣)

在开采井南侧采集铀矿石(渣)样品1个, 分析结果总α为1.4×10⁴Bq/kg, 总β为5.1×10³Bq/kg。该矿石样品总放射性相对较高, 应对其妥善处理与处置, 避免环境受到放射性污染的扩散影响。

2.3.3 土壤

采集周围环境土壤样品(地表处)7个, 分析结果见表 2。原铀矿区及相关周围环境土壤样品7个, 总α为(7.5×10²~2.5×10³)Bq/kg, 总β为(5.9×10²~1.1×103)Bq/kg, ²³⁸U为(5.77×10¹~3.31×10²)Bq/kg, ²²⁶Ra为(4.64×10¹~2.26×10²)Bq/kg, ²³²Th为(4.50×10¹~7.43×10¹)Bq/kg, ⁴⁰K为(3.51×10²~6.31×10²)Bq/kg。对照江苏省天然放射性水平调查结果, 土壤中钍-232和钾-40含量基本属江苏省放射性天然本底水平, 个别土壤总放与铀镭含量较高。

2.3.4 水体样品

水体样品采集附近的塘、湖、地下水共3个, 每个样品25L, 分析结果见表 3。

水体样品采集附近的塘、湖、地下水共3个, 除某原矿井水样外, 其他所测2个样品中, 总α为(< 1.0×10^-2~4.47×10^-2) Bq/L, 总β为(1.08×10^-1~1.1×10^-1)Bq/L, 达到《生活饮用水卫生标准》(5749-2006)中总放射性指导值(总α 0.5Bq/L, 总β 1 Bq/L)要求; ²³⁸U为(2.99×10^-4~5.25×10^-3) Bq/L, ²²⁶Ra为(7.72×10^-4~3.52×10^-3)Bq/L, ²³²Th为(2.44×10^-4~2.89×10^-4) Bq/L, 基本属水体中天然放射性本底水平。原矿井水中总α是标准中指导值的6倍多, 已受到放射性的污染。

2.3.5 底泥

采集底泥样品2个, 每个2 000g~3 000g, 分析结果见表 4。总α为(7.78×10²~9.53×10²)Bq/kg, 总β为(6.89×10²~8.43×10⁴)Bq/kg, 底泥样中钍-232和钾-40含量基本属放射性天然本底水平, 铀镭含量略高于本底水平。

2.3.6 生物样品

生物样品采集茶叶4个, 分析结果见表 5。天然铀含量为(0.14~0.50)mg/kg鲜, 天然钍含量为(0.145 ~ 0.914)mg/kg鲜, ²²⁶Ra含量为(4.29×10^-1~1.14×10¹) Bq/kg鲜, 参照《食品中放射性物质限制浓度标准》^[6], 基本属天然放射性本底水平。

2.3.7 氡

空气中氡的测量共选取有代表性的点位4处, 每次测量时间为2h (一次测量), 测量结果见表 6。

废弃铀矿区原野空气中氡浓度为(11.4~19.9)Bq/m³, 基本属于室外空气中氡浓度的正常本底水平。

3 结论与建议 3.1 结论

① 该废弃铀矿区铀矿石总放射性相对较高, 多为山体一部分, 有些甚至裸露出地表, 直接造成该区域γ辐射剂量率偏高, 应对其妥善处理与处置。②废弃铀矿区γ辐射剂量率远高于正常值, 由此产生的外照射, 影响附近居民或行人的身体健康.有关管理部门应该高度重视并妥善解决这一问题。③原矿井处水已受到放射性的污染, 有关部门应立即进行控制与治理。④矿区土壤测样中, 土壤中钍-232和钾-40含量基本属放射性天然本底水平, 个别地方土壤总放与铀镭含量较高, 需要进行治理。⑤底泥样中钍-232和钾-40含量基本属放射性天然本底水平, 铀镭含量略高于本底水平。⑥茶叶样品中天然铀含量, 钍含量, ²²⁶Ra含量基本属天然放射性本底水平。⑦废弃铀矿区原野空气中氡浓度基本属于室外空气中氡浓度的正常本底水平。

3.2 建议

① 清理废矿石, 集中掩埋; 对污染道路进行清理整治; 对路边裸露高放矿石点进行爆破, 放坡, 清理; 用土工网覆盖植草绿化; 在高放点修建景观建筑, 与生态区呼应。②对废弃铀矿区开展放射性污染整治, 达到山体有限制开放, 其余无限制开放, 提高该地区土地利用率, 对恢复当地的辐射环境质量和经济发展具有十分重要的意义。