我国是稀土矿产资源较为丰富的国家。稀土矿是伴生放射性矿物之一, 稀土矿除了含有所需的稀土矿用成份外, 同时伴有高于规定水平的天然放射性物质^[1]。随着经济的发展, 稀土在国民生产中的利用也越来越广泛。稀土在生产过程中, 会释放出天然放射性物质, 造成周围环境放射性污染。笔者通过对江苏省某稀土生产企业环境放射性水平进行调查, 掌握该稀土厂环境放射性水平, 进而为放射性污染防治提供对策。

1 监测仪器与方法 1.1 仪器

6150AD6/H型X、γ剂量仪测量环境γ外照射剂量率; 高纯锗γ能谱仪测量厂区内土壤样品天然放射性核素²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th及⁴⁰K比活度; CBL-2型低本底α、β测量仪测量厂区内地下水总α总β比活度。

1.2 方法 1.2.1 环境γ外照射剂量率

使用X、γ剂量仪对稀土厂溶矿车间、原料仓库、萃取车间、废渣仓库、培烧车间、实验室、镨钕车间等工作场所以及厂区道路、绿化地带等周围环境进行γ外照射剂量率检测, 共计布点481个点。测量高度距地面约1m, 每个点测读3个数据, 结果取平均值。

1.2.2 土壤放射性比活度

在稀土厂区萃取车间外、溶矿车间外及废液处理池边共5个点采取垂直深约10cm的表层土, 进行土壤中天然放射性核素(²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th及⁴⁰K)比活度分析。土壤样品烘干至恒重, 粉碎并100目过筛, 装入样品盒(直径75mm、高70mm), 密封3周后用高纯锗γ能谱仪测量。

1.2.3 地下水总α、总β比活度

采样点同土壤样品, 采用钻井方式采取地下水。采样后每20L加2mlHNO₃保存, 回实验室后用低本底α、β测量仪测量。

1.3 质量控制

使用的仪器均经计量部门检定, 并在检定有效期内使用。仪器在两次检定之间均开展期间核查, 确保处于正常工作状态。每年参加实验室间比对, 确保仪器性能指标正常。

2 结果与分析 2.1 环境γ外照射剂量率

该稀土厂环境γ外照射剂量率检测结果见表 1。

从表 1结果可看出, 该稀土厂环境γ外照射剂量率较高的工作场所主要是溶矿车间及室外堆放的废渣堆, 溶矿车间溶氯化稀土后的滤渣表面γ外照射剂量率达到17 600 nGy/h, 废弃的溶矿车间溶解池γ外照射剂量率达到27 000 nGy/h, 1#萃取车间部分萃取工段γ外照射剂量率达到15 600 nGy/h。废渣堆是该稀土厂γ外照射剂量率最高的工作场所, 溶矿车间外废渣堆最高剂量率达11 300 nGy/h, 处理La₂O₃后的废渣堆最高剂量率达42 000 nGy/h, 原料库旁废渣堆γ外照射剂量率达到仪器测量量程99 999 nGy/h。

2.2 土壤放射性比活度

土壤样品²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th及⁴⁰K放射性比活度见表 2。

表 2结果与江苏省土壤中天然放射性核素均值(²³⁸U 33Bq/kg, ²²⁶Ra30Bq/kg, ²³²Th49Bq/kg, ⁴⁰K 5.5 ×10² Bq/kg)比较^[2], 三个萃取车间外及废液处理池边采样点土壤放射性比活度与江苏省土壤中天然放射性核素比活度均值无显著差异, 溶矿车间外采样点土壤中²³⁸U、²²⁶Ra、²³²Th放射性比活度均明显高于江苏省均值, 其中²³²Th放射性比活度达到140Bq/kg。这可能是由于溶矿车间外采样点离车间外废渣堆较近的原因, 废渣堆表面γ外照射剂量率最高达11 300 nGy/h (见表 1), 废渣堆因雨淋等原因可能会造成周围土壤污染。

2.3 地下水总α、总β比活度

地下水总α及总β比活度见表 3。

从表 3结果可看出, 五个采样点地下水总α和总β比活度与苏州地区井水(总α8.0 ×10^-2 Bq/L, 总β 3.8 ×10^-1 Bq/ L)^[3]相当, 与江苏省井水总β比活度水平(2.7 ×10^-1 Bq/L)持平^[4]。地下水未受到明显污染。

3 讨论 3.1 工作场所分级

该稀土企业溶矿车间溶氯化稀土属湿法操作, 依据GBZ139-2002《稀土生产场所中放射卫生防护标准》^[5]及该场所日等效最大操作量(500MBq), 溶矿车间属乙级工作场所, 萃取车间、镨钕车间、原料车间、化验室及稀土研究所等工作场所日等效最大操作量小于20MBq, 属丙级工作场所。溶矿车间作为乙级工作场所, 未按《稀土生产场所中放射卫生防护标准》的要求设置卫生通过间、冲洗沐浴设备及个人衣物贮柜。

3.2 加强放射防护管理

本次测量结果表明, 该稀土生产企业部分工作场所环境γ外照射剂量率较高, 特别是溶矿车间、萃取车间部分工段以及堆放废渣的场所。放射工作人员长期在此工作场所工作, 年有效剂量可能会超过国家标准GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[6]规定的限值。该稀土生产企业应加强放射防护观念和意识, 制订可行的放射防护规划, 特别是加强生产过程的管理及放射性废物的管理, 杜绝矿渣随意堆放和倾倒的现象, 降低放射性污染水平。

3.3 加强放射工作人员的管理

该稀土生产企业尚未将从事稀土生产操作的人员纳入放射工作人员范畴, 放射工作人员管理缺少监管, 他们的健康安全得不到保障。该稀土生产企应按照国家相关要求, 加强对稀土操作人员的管理, 接受个人剂量监测和健康检查, 建立个人剂量档案, 通过加强放射防护管理进而降低放射工作人员剂量水平。

3.4 加强放射工作场所监测

稀土矿生产过程中伴有高于天然本底放射性水平的放射性核素, 势必会对环境造成一定的放射性污染, 因此必须重视对稀土生产企业放射工作场所的监测, 实时掌握放射工作场所辐射水平, 为采取正确的放射防护措施提供依据。