近年来,一些铀矿冶工程由于铀矿资源的枯竭已陆续关停并实施退役治理。由于铀矿冶生产期间产生的废石、废渣、采矿废墟、废液等具有放射性,对环境会造成一定的影响[1-2]。为防止停止生产后的铀矿冶工程对环境造成污染,按《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》(GB 14586-93)[3]、《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》(GB 23727-2009)[4]、《铀矿冶辐射环境影响评价规定》(GB/T 23728-2009)[5]的要求,铀矿冶设施终产后需实施退役治理,制订退役治理方案并通过主管部门组织的论证及审批,委托有评价资格的机构编制环境影响报告书,经主管部门预审后,报国家环境保护行政主管部门审批;退役治理工程完成后,需对退役治理工程进行全面的竣工验收监测,形成竣工环境保护验收监测报告[6],并向国家环境保护部申请办理竣工环境保护验收手续。退役治理环境影响评价文件需规定工业场地如露天采矿场、选冶厂、废石场、尾矿库等的退役治理后的环境辐射水平,明确各退役设施有限制开放或无限制开放的退役治理目标。对于有限制开放退役治理目标的采矿场、废石场、尾矿库等区域,一般采用边坡加固、平整场地、覆盖处理等治理措施,以实现有限制开放的治理目标。
广西某关停的铀矿采冶工程于2011年基本完成露天采矿场及废石场退役治理,相关治理设施开始运行,2012年12月起开展项目竣工环境保护验收监测。2013年通过工程竣工环境保护验收。为了解该工程退役治理设施运行五年后,原废石场、露天采矿场废墟、尾矿库等有限制开放使用区域是否依然达到退役治理目标要求,采取网格布点的方法,全面测量工程有限制开放区域氡析出率水平,通过监测数据分析,判断经治理后达到有限制开放使用的区域是否存在潜在环境危害因素和安全隐患,为矿区今后长期监护提供科学依据。
1 矿山退役治理概况该铀矿于80年代初正式投产,当时只实施露天采矿,不冶炼。采矿工程于1994年政策性关停,2000年开始实施残矿回收工程。残矿回收工程主要是对已揭露的矿石进行开采与回收,并采用堆法浸出和搅拌浸出双法并举的水冶方式提取铀钼金属。2010年10月,残矿回收工程结束后,该矿开始实施全矿性退役治理工作。2011年基本完成露天采矿场及废石场退役治理,2012年11月全部完成矿山退役治理工程。2012年12月中旬开始启动退役治理工程竣工环境保护验收监测工作,2013年通过环保部的退役治理工程竣工环境保护验收审批。
该项目退役治理设施包括露天采场废墟、西部废石场、东部废石场、工业场地、建(构)筑物及运矿公路。其中,露天采场废墟、西部废石场、东部废石场面积大、污染重,是治理工程的重点,也是退役目标设立为有限制开放使用的退役治理区域。
露天采场废墟由单面山坡露天开采而形成,为东西走向,东西长为500 m,南北宽400 m。西部废石场位于采场西部,由1个大的主废石场和7个零星废石堆组成,占地面积为4.2万m2,其中顶部面积为1.2万m2。东部废石场位于采场境界外东部山坡上,东以沟为界,西与采场毗邻,总占地面积为7.91万m2。矿区海拔约266~576 m,为丘陵山区,喀斯特地貌,地质属华南准地台的桂南岛屿式褶皱系、桂南格状断裂系,降水充沛。
退役治理工程对治理区域采取边坡稳定化、粘土层覆盖与植被、修建防排洪设施、清污与表面去污等治理措施,其中对露天采场废墟治理采取的主要治理措施为:底部回填、整坡、覆盖前用砼进行浇筑,厚度为0.5 m;露天采场废墟平台和边坡上覆盖1.0 m厚的粘土,平台采用机械碾压,斜坡采用人工夯填,最终植被。西部废石场、东部废石场采取的主要治理措施为修建截排洪沟、修建挡土墙、平整平台、整修边坡,分段整坡、自然放坡等方法治理。西部废石场顶部平台、边坡及坡脚台地均覆土0.3~0.9m厚并植被;东部废石场采用清挖废石、表土后,根据平台、边坡的稳定情况覆土0.3~0.6m并植被。
2 监测点位、监测仪器、监测方法及测量条件 2.1 监测点位布设2016年12月,该铀矿采冶退役治理工程治理设施已运行五年,为掌握经治理后达到有限制开放目标的露天采场废墟、西部废石场、东部废石场区域的氡析出率水平,在上述区域原则上按40 m×40 m网格布点法进行点位布设,在面积较小的边坡、平台增设了测点。原露天采场废墟、西部废石场、东部废石场各设了50个测点,共计150个测点,点位数量较多。2012年退役验收监测时,各治理区域氡析出率监测的点位按照退役治理环境影响报告书规定的竣工验收监测方案设置的点位布设,露天采场6个、西部废石场6个、东部废石场4个。
2.2 监测方法及仪器2012年及2016年的两次监测的监测仪器均采用Rad7测氡仪和PQ2000 Pro测氡仪。监测所使用的仪器设备都经过国家法定计量检定部门检定合格。为了确保调查结果的可靠性,本次调查采取了全面的质量保证措施。氡析出率的监测方法、技术规范、质量保证主要参考了现行有效相关监测规范以及相关文献[7-10]。采用的监测分析方法及使用仪器参数见表 1。为确保监测结果准确性,2016年监测时,每个区域的相邻网格点交叉使用Rad7、PQ2000 Pro两种类型监测仪器进行监测;对氡析出率水平超过740 mBq/(m2·s)的34个点位均进行了复测核实,以确保监测结果的准确性。
2012年退役治理竣工验收期间氡析出率监测时间为12月,监测期间矿区环境温度22℃~25℃,相对湿度45%~65%,气压97.0~97.8 kPa,天气状况为晴天;2016年氡析出率监测时间也为12月,监测时间段为2016年12月5日-11日,监测期间矿区环境温度20℃~26℃,相对湿度47%~65%,气压97.2~97.5 kPa,天气状况为晴天,两次监测均在白天进行。
由于两次监测时间均在12月,监测时段的气象参数基本相同,两次监测结果受气象因素影响的应该是基本一致的,两次氡析出率结果具有可比性。
3 退役治理氡析出率环境管理目标值工程竣工环境保护验收要求该退役治理工程有限制开放区域场地表面平均氡析出率不超过740 mBq/(m2·s)[3-6],即露天采场废墟、西部废石场、东部废石场区域通过实施边坡加固处理、平整场地、覆盖处理等治理措施后,其覆盖层表面氡析出率的环境管理目标值为740 mBq/(m2·s)
4 监测结果与分析 4.1 氡析出率测量结果及分析退役治理设施运行五年后的原露天采场废墟、西部废石场、东部废石场区域的氡析出率监测结果统计见表 2,以各区域氡析出率监测结果绘制的分布图见图 1。
150个点位中,氡析出率测值范围为17~5543 mBq/(m2·s),最大值为最小值的326倍,对监测结果、氡析出率结果分布图分析可以看出,退役治理设施运行五年后,其地表氡析出率呈现出一定的区域不均匀性,部分区域氡析出率起伏较大,呈现出局部较大差异;露天采场废墟的氡析出率平均值显著低于东、西部废石场区域的氡析出率平均值;东、西部废石场的氡析出率平均值接近,最大值也差异不大。
超过管理限值的点位占所有监测点位的22.7%。西部废石场、东部废石场、露天采场废墟3个区域均出现氡析出率超过740 mBq/(m2·s)的点位,分别占相应区域点位数的30%、30%、8%,超过管理限值的点位主要集中在西部废石场和东部废石场。
4.2 与验收监测结果比较本次监测结果与2012年12月进行的退役治理工程竣工环境保护验收监测结果比较见表 3。
该铀矿采冶退役治理工程竣工环境保护验收监测阶段,上述三个区域氡析出率均未超过740 mBq/(m2·s)的退役治理管理目标要求。本次监测在上述三个监测区域进行测点加密,每个区域扩展到了50个点位,监测点位数约增加了10倍。与退役治理工程验收环境保护监测时的监测结果比较,超出退役目标管理目标值的点位数比例从0增加到了22.7%,原西部废石场和东部废石场治理区域表面氡析出率平均值比退役治理后环境保护验收监测结果增加约2~3倍,露天采场废墟增加了约1.7倍。
4.3 氡析出率超过退役目标管理限值的原因分析从边标高、坡度情况分析,治理后的东、西部废石场标高较高,边坡陡,而原露天采场废墟坡度则较为平缓。因此,东、西部废石场边坡位移、风蚀、雨水冲刷情况会更严重,造成的防护工程开裂受损、覆盖层厚度减少的情况也更为突出。
从覆土层厚度分析,露天采场废墟平台和边坡上覆盖的粘土层厚达1.0 m,覆土层较厚,而西部废石场、东部废石场上覆盖的粘土层厚度分别为0.3~0.9 m和0.3~0.6 m,较露天采场的覆盖厚度要薄。
坡度较陡、粘土覆盖层厚度较薄的原东、西部废石场治理区域氡析出率水平较竣工环保验收监测时升高并超出退役目标管理限值的点位更多;坡度较平缓、粘土覆盖层厚度相对较厚的露天采场废墟只有4个点位超过退役目标管理限值。
5 结论与建议监测结果表明,该铀矿冶退役治理设施运行五年后,在退役目标为有限制开放的区域,已有一些点位的环境地表氡析出率超出环境管理限值,氡析出率均值也高于退役治理工程竣工环境保护验收监测时各区域氡析出率均值。
同时,氡析出率呈现明显的区域分布不均匀性,表现为退役治理时标高高、边坡陡、粘土覆盖层相对薄的东、西部废石场区域超过退役目标管理限值的点位数明显增多、平均值明显变大。而较坡度平缓、覆盖层相对要厚的露天采场废墟仅有少数点位超过退役目标管理限值。
该铀矿采冶退役治理工程部分区域在退役治理设施运行五年后,已经出现由于边坡位移、防护工程受风蚀、雨刷影响所致的防护工程有裂隙、覆盖厚度减少的情况,存在潜在环境危害因素和安全隐患。相关部门应开展该退役治理工程的长期监护与监测工作,维护退役治理设施边坡的稳定性、及时修整防护工程裂隙,在超标点位区域增加覆盖层厚度,确保退役治理工程设施不受人为因素、自然因素的破坏,从而有效地保障公众及环境的安全。
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赵其文, 王国全. 新疆伊犁铀矿冶退役场所辐射环境影响现状调查[J]. 辐射防护, 2015, 35(4): 253-256. |
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覃国秀, 刘庆成, 刘毅, 等. 某铀矿山退役分矿环境放射性现状调查[J]. 铀矿地质, 2009, 25(1): 60-64. DOI:10.3969/j.issn.1000-0658.2009.01.011 |
[3] |
国家环境保护总局与国家质监总局.GB 14586-1993铀矿冶设施退役环境管理技术规定[S].北京: 中国标准出版社, 1993.
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[4] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化委员会.GB 23727-2009铀矿冶辐射防护和环境保护规定[S].北京: 中国标准出版社, 2009.
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[5] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化委员会.GB/T 23728-2009铀矿冶辐射环境影响评价规定[S].北京: 中国标准出版社, 2009.
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[6] |
广西辐射环境监督管理站.桂辐(验收)字[2013] 5号XX矿退役治理工程竣工环境保护验收监测报告.
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[7] |
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化委员会.GB 23726-2009铀矿冶辐射环境监测规定[S].北京: 中国标准出版社, 2009.
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[8] |
环境保护总局. HJ/T 61-2001辐射环境监测技术规范[S].北京: 中国标准出版社, 2001.
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国家环境保护局.GB/T 14582-1993环境空气中氡的标准测量方法[S].北京: 中国标准出版社, 1993.
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