湖南省某退役铀矿周边水中226Ra的浓度检测

李航运 靳晖 信天缘

摘 要：本文以湖南某一退役铀矿为研究对象，结合周围居民生活生产现状，说明退役铀矿环境放射性水平监测的重要性，并对退役铀矿环境治理工作提出了更高的要求。

关键词：退役；铀矿；环境水样；226Ra

本文就湖南某已退役铀矿周边水样中226Ra的浓度进行检测。目标铀矿（以下简称为D铀矿）是我国最早的一批铀矿之一，位于湖南省东南部，毗邻湘江。矿山于1958年由苏联援建（规模最大时曾号称十里矿山），1985年停产，2003年破产，在我国核工业发展的先期尤其是原子弹爆炸等一系列国家重大战略中起到了不可估量的作用。所在地区雨量丰沛，受季风影响，年降水量50%以上集中在4至6月，而且多以暴雨形式出现。年平均气温18℃左右，年均日照1812小时。

1 退役铀矿基本情况

该铀矿山处于我国中南地区凹形面轴带，周围环绕着古老岩层形成断续环带的岭脊山地，构成典型的盆地形势。D铀矿属于沉积矿，位于华南地质带上，其矿的下层结构比较复杂，东西和南北走向的矿物质均有存在。D矿有五个工区，绝大部分属于地下矿，少部分是露天矿。采出矿石的铀平均品位为0.2%，最高有0.3%[1]。矿区尾矿库均属于山谷筑堆型，已经用表层土进行了覆盖并且种植了植被。库周围的覆盖物有水泥墙包围着，水泥前的高度是1.4米，厚度约是0.4米，库上的覆盖物由石块层和黄泥土组成，覆盖层上种有草本植物、灌木等树木。在堆的周围将筑上水泥挡墙和开沟以防地表水和地下水流入堆内。

2 实验

2.1 取样

根据水质湖泊和水库采样技术指导（GB/T14581-93）和水质河流采样计数指导（HJ/T52-1999）制定详实的取样方案，包括取样点、取样方式、取样工具、取样路线和样品运输等环节的确定。

本文旨在检测退役铀矿周边水体中226Ra的浓度，根据目标铀矿实际情况，从该矿周边代表性地采集8个地方的水样，包括自然湖泊水和饮用水，尽可能保证所取水样的代表性和典型性。根据上述实验方法和步骤分别对采集到的8组水样进行记录。8个采样点位于铀矿的三个工区，三个工区分别记为1#、2#和3#，8个采样点1#水潭、1#居民家井水、2#湖水、3#农田灌溉、3#湖水、3#农家、3#小卖部和饮水工程水样依次进行1～8的编号。

2.2 水样预处理

在现场取样之后，立即向装有水样的聚乙烯水桶里加入10ml浓硝酸，抑制和防止微生物活动，主要防止核素（226Ra）被容器壁吸附。

水样取回后在实验室静置6天，使得226Ra尽可能衰变平衡，以利于后期实验检测。

2.3 实验室操作

水中镭-226的测量按照国家标准一般有氢氧化铁—碳酸钙载带射气闪烁法和硫酸钡共沉淀射气闪烁法[2]，本文结合实验室情况采用硫酸钡共沉淀射气闪烁法，即以硫酸钡作载体，共沉淀水中镭，沉淀物溶解于碱性溶液，封闭于扩散器积累氡，后转移至闪烁室，测量计算镭含量。

3 结论与建议

3.1 结论

3#湖水靠近尾矿堆，矿堆地下水渗流进入湖水的可能性大，和常年雨水冲刷矿堆会将含有放射性核素的物质带入到湖水中，因此3#湖水226Ra浓度最高。而1#居民家井水226Ra浓度相对最低，因为居民居住点距离尾矿堆相对较远，井水取自五、六十米深层地下水，因此居民家井水226Ra浓度应该是相对最低的，也说明尾矿库对周边整体地下水没有较大程度的污染。

事实上，8个取样点均在退役铀矿尾矿堆（库）周边1公里以内，从检测结果看出水样中226Ra的整体水平还是比较高的。国家标准GB5748-85生活饮用水卫生标准规定饮用水中226Ra含量不得超过0.1Bq/L[3]，否则不能作为饮用水供人们使用。通过查阅文献得知，国内相关报道的江河湖水中天然放射性核素浓度的典型值是4.38×10-3Bq/L、世界十大河流的均值是2.59×10-3Bq/L、黄河水系均值4.38×10-3Bq/L、河北赤城温泉55×10-3Bq/L、松山自流井34×10-3Bq/L、北京白庙温泉102×10-3Bq/L、洪汤寺温泉117×10-3Bq/L等[4]進行比较，得出以下结论：

1.目标铀矿采集点的水样226Ra浓度均低于国家规定的生活饮用水标准，说明其放射性226Ra水平在可接受范围内，但是其平均值十分接近标准阈值这也是不争的事实，最高的5号水样（3#湖水）226Ra浓度为0.0751Bq/L，其实3#湖水水源主要来自于矿水库和天然雨水集聚，和来自于湖旁边尾矿库和废石堆含有较高水平的放射性核素流出物的汇入，使得该湖水226Ra浓度很高。

2.D铀矿区8份水样226Ra平均浓度（0.05585Bq/L）统一高于正常江河湖水（世界十大河流、国内报道的典型河流以及黄河全水系）226Ra的浓度整体水平（0.00626Bq/L）近9倍。

3.D铀矿区8份水样226Ra平均浓度和我国几个典型的温泉水中226Ra浓度相当。事实上，温泉中226Ra浓度本来偏高，且与人体直接接触和浸泡，近年来也越来越受到人们的重视。

综上所述，D铀矿周边水中226Ra的浓度虽然没有超过国家标准，却已处于一个比较高的水平。由此看出退役近30年，即使在这个过程中采取了些许措施，周边水体中226Ra的浓度水平仍远高于同类水体中226Ra的浓度，并对周边环境还是造成了比较严重的影响。

3.2 治理建议

（1） 进一步深入铀矿退役治理相关研究，从技术层面尽可能降低退役铀矿尾矿库对水体的放射性污染，尤其是对地下水污染的防治。

（2） 依据辐射防护最优化原则，建议对尾矿库周边水环境进行分类治理。尾矿堆上覆盖黏土、压实后植树种草，设置挡土墙、排水沟，稳定边坡，避免自然滚落碎石或雨水冲刷携带放射性核素进入周边水体。同时做好上述工程的定期检查维护工作。

（3） 环保部门应加强退役铀矿周边水质监测，同时当地卫生医疗部门应当做好居民身体健康检查工作。

（4） 整治过程中，周边居民应尽量远离治理区域，以减少额外辐射剂量。矿山治理完成后，还应建立定期维护和长期监测机制，确保环境恢复到公众可接受水平。

参考文献

[1] 潘自强，中国核工业三十年辐射环境质量评价[M].北京：原子能出版社，1990.

[2] GB11214—89，中华人民共和国国家标准水中镭-226的分析测定[S].国家环境保护局.

[3] 中华人民共和国卫生部，GB 5749-85生活饮用水标准[S].北京：中国标准出版社，1985.

[4] 李婷.地下热水中天然放射性镭-226和氡-222测定及分析评价[D].北京地质大学，2013.