2002年, 某经济开发区在开发房地产项目过程中发现一地块已经受到一定程度放射性污染, 如果处置不当, 将会扩散放射性污染, 并使该地块的房地产开发项目受的影响。相关部门对该地块放射性污染进行了整治, 我们对整治过程以及房地产开发后该地块放射性水平进行跟踪监测和评价。

1 放射性废物管理要求

放射性废物应该按照它的危险程度加以分类, 危险程度取决于核素的组成、辐射类型、半衰期、化学形态、毒性、活度浓度、总活度、发热率和易迁移性等^[1]。我国现行国家标准^[2]将放射性固体废物区分为高放废物、长寿命中低放废物(含α废物)和普通中低放废物, 普通中低放废物要求近地表处置。我国放射性废物分类标准未对中低放废物设定下限值, 对极低放射性废物没有明确规定, 而在《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》中阐明了与废物管理有密切关系的两个概念:豁免和解控^[3]。这两个概念涉及什么废物是非放射性废物的问题, 因此在一定意义上可以把豁免和解控看成是放射性废物分类问题的延伸。豁免是为了确定实践或实践中的源能否免于控制, 解控则是为了确定实践或实践中的源能否解除控制, 提出豁免和解控一个重要目的是减少放射性废物的数量, 但在操作中废物的清洁解控水平很难确认。

2 废物处置过程 2.1 源项调查

源项调查不仅是退役和环境整治的基础, 也是废物分类的基础, 而在废物处置中对源项的估计是否正确将直接影响整治工程设计的安全和投资额度^[3]。一般来说, 源项调查要明确放射性废物的种类、性状、源强、数量以及分布。通过对历史资料的查找和部分废物样品的测量, 基本查清了该放射性废物暂存库源项的情况。该暂存库内的放射性废物主要由锆英砂、独居石、钨砂粉、氧化铈、氢氧化锆、硝酸锆、硝酸钍等粉末状的废物以及含硝酸钍的汽灯砂罩成品组成, 监测结果显示这批放射性废物是长寿命低放废物, 主要是在核技术应用中产生的。在源项调查的基础上, 当地政府委托有关单位编制了放射性废物处置工程可行性研究报告和放射性废物治理工程环境影响报告。

2.2 放射性废物的固化与处置

放射性废物固化的主要方式有玻璃固化、陶瓷固化及水泥固化三种, 本处置工程采用水泥固化法。水泥固化法是以硅酸盐水泥基材作为放射性废物的固化体材料, 它通过机械固化、吸附固化和化学固化对放射性废物中核素离子起到固化作用。水泥固化设备简单, 生产能力大, 投资和运行费用低, 无废气净化问题, 原料易得, 固化生产过程二次污染少, 是一种经济有效的固化方法。

该处置工程在对废物进行固化前, 首先按顺序将放射性废物收集, 收集前喷洒少量水, 以减少扬尘, 收集后的废物在水泥搅拌器内进行水泥拌合, 拌合后制成≤5cm的水泥固结体, 在晾晒场地晾晒, 水泥固体泌水消失后, 装入双层编织袋(内衬为不透水塑料薄膜)。当堆积的放射性废物全部清除后, 再对污染墙面进行去污。去污前对墙面进行少量喷水, 以减少墙面去污过程中所产生的粉尘数量, 去污方法为:先用钢刷对墙面进行全面刷扫, 再用洗涤剂进行擦洗, 擦洗完毕后, 通过α、β表面沾污仪监测, 监控擦洗去污效果。对刷扫和刮铲所产生的放射性建筑粉末进行水泥固结。

对于土质地面, 每次清除地面厚度10 cm为一组, 清除后通过γ辐射剂量率的监测和土质中总α、β比活度的判断去污是否干净, 如不能满足要求再清除一层(10cm), 如此反复直到满足去污要求为止。对铲除的泥土直接装入双层塑料包装袋(内衬为不透水塑料薄膜)。

2.3 放射性废物的暂存

低放废物是放射性废物中体积最大的一类, 中国低放废物占放射性废物总体积的95%, 其活度仅占总活度的0.05%。适用于低放废物的处置方式有:浅地层处置、岩洞处置、深地层处置等, 浅地层通常指地表面以下几十米处, 我国规定为50m以内的地层, 浅地层可用在没有回取意图的情况下处置低中水平的短寿命放射性废物。本处置工程放射性废物装袋后, 运输至经过论证过的某矿区, 将废物封存在废弃的采石坑道内暂存并进行监视, 待以后送至最终处置场存放。

3 评价依据和测量仪器及方法 3.1 整治后场地放射性水平评价

放射性废物处置后, 该块场地将重新开发使用, 根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》对持续照射情况下剂量约束的规定和《拟开放场址土壤中剩余放射性可接受水平规定》, 我们对整治后的场地放射性水平作了评价。

3.2 仪器与方法

利用BH31303A便携或X-γ剂量率仪(仪器检定有效期内)测定表γ辐射, 利用BH1227低本底α-β测量仪测定土壤及水中总α总β及放射性.测量方法依据HJ/ T61-2001《辐射环境监测技术规定》, EJ/T1075-1998《水中总X放射性测定蒸发法》和EJ/7900-1994《水中总β放射性测定蒸发法》。

4 场地放射性水平 4.1 场地γ辐射水平

按照网格法布点, 并在场地γ辐射剂量率高的地方加密布点, 共布设88个测量点进行γ辐射剂量率水平的监测。结果平均为(97.3±20.3)nGy·h^-1, 范围为64~145nGy·h^-1。

4.2 土壤中放射性水平(表 1)

采集27个点的土壤样测量土壤总α、总β活度浓度。每个采样点采集4个样品, 分别为地下15、50、100、150cm的土壤, 在距地块5km远农田采集土壤作为对照点。测量结果表明, 该地块整治后土壤中放射性水平基本恢复到当地天然放射性本底水平。

4.3 地下水放射性水平调查

采集9#土壤取样点对应的浅层地下水进行测量, 结果总α为9.7×10^-2 Bq·L^-1, 总β为2.4×10^-1 Bq·L^-1。监测结果表明, 该地块经过处置后, 土壤放射性水平、γ辐射剂量率水平、浅层地下水放射性水平处在天然本底水平, 该块场地能够无限制开发使用。

4.4 该地块开发利用后放射性水平

该地块目前已经开发成为一个房地产项目, 主体工程已经基本建设完成。在现有的条件下, 对该地块γ辐射剂量率现状进行监测和评价。88个测量点, 结果平均为(111.5±12.3)nGy·h^-1, 范围为83~133nGy·h^-1, 监测结果表明, 该地块放射性水平为天然放射性本底水平正常涨落范围, 该地块的放射性污染整治工程达到了预期的效果。

5 讨论 5.1 土地开发要高度重视放射性污染问题

随着经济的迅猛发展和城市建设的需要, 大批的项目涉及土地用途的改变, 尤其是大中城市的建成区进行旧城改造, 对一些污染严重的工业企业实施搬迁。由于放射性污染"看不见、摸不着", 有很多地块涉及放射性污染问题, 但是没有引起相应的关注, 存在潜在放射性污染问题, 开发建设单位应给予高度重视, 土地尤其是作为房地产项目的开发对放射性污染防治工作要给与高度重视。

5.2 放射性废物处置原则

国际原子能机构(IAEA)提出了放射性废物管理的9项原则, 即保护人体健康、保护环境、考虑境外影响、保护后代、不给后代留下不适当的负担、建立国家法律框架、放射性废物最少化、废物的产生和管理各步骤之间的相互依赖、废物管理设施安全^[4], 废物最少化原则是放射性废物管理的一项基本原则。

废物最少化是指放射性废物的体积和重量合理可达到的最少, 废物中包含的放射性核素合理可达到的最少。实现废物最少化的经济效益、社会效益和环境效益是不言而喻的, 所以, 成为今天放射性废物管理的重要目标^[5], 而该处置工程没有考虑到废物最小化问题。暂存库内的低放射性粉末状废物用水泥固化后放射性废物的总量大大的增加了, 不利于以后的处置, 如果考虑采用容器密封存放, 废物总量会基本保持不变, 而其中的一些所谓的"废物"可能再利用时也能方便的取回。

5.3 积极开展放射性废物无害化和综合利用技术

目前在我国有很多伴生放射性矿物开发利用以及很多行业的生产都会产生一些含放射性污染物的工业废渣, 大多在厂区部内建库暂存, 但也存在暂存库库容问题以及二次污染问题, 这些含放射性污染物的废渣对环境存在潜在的安全隐患, 一方面需要大力开展低放射性废渣无害化以及综合利用的研究工作, 另一方面需要建设永久性的存放库, 为社会消除隐患。