宋冠禹,王淑英
(有色金属技术经济研究院,北京100080)
我国是稀土矿进口大国,广义的稀土矿概念包括稀土金属矿、混合碳酸稀土、钍矿及其精矿、混合氯化稀土、独居石等,我国进口稀土矿主要来自美国、肯尼亚、泰国,澳大利亚等国家,2018年至2019年稀土金属矿进口情况见图1[1]。伴生放射性矿是指含有较高水平天然放射性核素浓度的非铀矿。国外稀土金属矿成分较复杂,多为伴生放射性矿,伴生有高于规定水平的天然放射性物质,在利用的过程中,伴生矿中的天然放射性物质也将被富集和扩散,管理不善将对环境造成一定程度的放射性污染。稀土矿中常含有独居石、氟碳铈矿、磷钇矿、离子型稀土矿等伴生放射性矿,其中独居石及其混合矿总体体量较大。
许多稀土矿中均含有独居石,一些其他非稀土矿中也含有独居石。独居石矿是磷酸盐矿物,其中中含有稀土、钍、铀、镭等元素,由于放射性核素的原因,国内在原矿开采过程中禁止开采单一独居石矿,用于稀土生产的独居石矿主要以国外进口为主。除稀土矿以外,锆矿和钛矿等资源中也含有独居石。锆矿和钛矿是我国主要锆资源进口矿,其中锆矿中独居石含量约为3%左右,钛矿中独居石含量约为0.3%左右。自2015 年以来,我国锆矿进口总量保持在100 万吨左右,我国钛矿进口总量300万吨左右。随着独居石等伴生放射性矿进口到国内,相应的放射性核素也随之增加,对我国放射性监管工作提出了更高的要求。
图1 2018-2019稀土金属矿进口汇总
稀土伴生矿资源利用过程中会对环境造成放射性污染,主要包括天然放射性的富集、企业“三废”排放情况以及厂区和周边环境γ辐射水平等。2000年,我国对分布在四川、广东、山东、内蒙、天津、贵州和吉林7省市内的稀土伴生矿物资源开发利用企业进行了调查,其中稀土矿、独居石矿的天然放射性核素含量较高,稀土精矿的天然放射性含量高达2.9×104~6.7×104Bq/kg;当年产生的放射性含量小于2×104Bq/kg的固体废物2.61Mt,放射性含量大于2×104Bq/kg的固体废物7.92Mt,废水排放量约为84.2Mt,废水放射性排放量为5.5×1011Bq/a,废气中放射性排放量1.9×1011Bq/a,固体废物中放射性含量为1.83×1013Bq/a;部分省市的稀土伴生矿物资源开发利用企业厂矿区内、原料库、产品堆放库和车间内以及周围地区的环境空气γ辐射剂量率平均值比全国原液天然γ辐射剂量率平均值72.8nGy/h高3~15倍[2]。从测得的数据表明,稀土伴生矿资源利用中对放射性污染的防止十分有必要。
发达国家以及国际社会对核安全以及放射性污染防治工作起步较早,具有较为完备的管理体系,制定了一系列法律法规和相关标准。
俄罗斯颁布了《俄罗斯联邦原子能利用法》、《居民放射安全法》等,同时配套了相关的联邦标准和技术准则;美国颁布了《低放射性废物政策修订案》、《核废料政策法》、《能源政策法》等相关法律,同时配套美国核管理委员会(NRC)导则、细则以及相关行业学会制定的核能工业技术标准;法国颁布的《关于大气污染防护的61-842号法律》、《核信息透明和核安全法》等,同时以监管决策、技术决策、技术导则配套;德国颁布的《和平利用原子能和防止其危害法》多次修订,还颁布了《核安全和辐射防护法》和《辐射防护法》,对德国辐射监测、放射性废物基本标准做出规定;日本颁布了《原子能基本法》、《核材料、核燃料及核反应堆监管法》、《原子能灾害对策特别措施法》、《特定放射性废弃物最终处置法》等系列法律,整个核能法律体系比较完善,福岛核事故后又颁布了《原子能规制委员会设置法》加强监管[3]。
国际原子能机构(International Atomic Energy Agency;IAEA)基于《国际原子能机构规约(Statute of the International Atomic Energy Agency)》的授权,多年来组织制定了许多电力辐射防护与安全标准,一直受到世界各国的高度重视和采纳使用。IAEA明确指出,“电离辐射的医学应用、装饰的运行、放射性物质的生产、运输和使用以及放射性废物的管理等活动都必须服从安全标准的约束”。尤其是机构数十年来联合其他相关国际组织,共同制定“国际电离辐射防护与辐射源安全基本安全标准(IBSS)”,已经经历了多次沿革,对推动全世界的电离辐射防护与安全作出了巨大的贡献。除了具有突出重要影响的国际基本安全标准外,IAEA围绕着和安全、辐射安全、放射性废物安全和放射性物质运输安全等四大方面安全问题,组织制定了许多电离辐射防护与安全标准,并适时进行修订。这些安全标准都是以“IAEA安全系列丛书(Safety Standards Series)”形式公开出版发行。整个标准体系已经达近二百项之多,其中与放射性污染防治相关的标准近几十项[4]。
我国一向重视放射性污染防治的监督管理工作,正在不断完善管理体系,加强法律法规和相关标准的制定,基本与国际接轨。
我国十分重视放射性污染防治的立法工作,2003年以前颁布的法规、规章和补充条款,内容较为分散,涵盖范围不足。2003年6月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过的《中华人民共和国放射性污染防治法》,是我国放射性污染防治领域的第一部法律。国务院制定了一系列关于放射性污染防治的法规,包括《放射性物品运输安全管理条例》、《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》、《放射性废物安全管理条例》等;环保部颁布了《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》、《放射性物品运输安全许可管理办法》、《放射性同位素与射线装置安全和防护管理办法》等;除以上相关法律法规外,《环境保护法》、《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》中也存在相关的条款[5]。
我国具有较为完备的放射性相关标准体系,现行放射性相关国家标准、核行业标准和环境保护行业标准百余项,部分标准与稀土矿产品放射性相关,包括强制性国家标准20余项,推荐性国家标准30余项;核电行业标准30余项;环境保护部行业标准10余项。主要涵盖内容主要包括放射性废物管理、辐射环境管理、流出物和环境监测管理、核技术应用辐射防护与安全四大类。这些现行的标准中,有一部分是参考国际相关标准并结合我国具体情况制定的,与国际先进水平保持一致。但客观上也存在一些不足,例如标准层级和归口不明晰、部分标准内容有交叉重叠和部分标准标龄较长等。
针对稀土矿产品放射性相关的标准相对较少,可以应用和参考的标准见表1。海关口岸在放射性检验中使用的仪器主要包括便携式剂量率仪、便携式能谱仪、αβ表面污染监测仪和高纯γ能谱检测仪器。稀土精矿化学分析方法系列标准中也规定了氧化钍量的测定方法。而针对稀土矿产品的天然放射性限值,目前还没有标准,可以参考有色金属矿产品的天然放射性限值标准要求。
表1 稀土矿产品放射性相关国家标准清单
目前,针对稀土矿放射性检测的手段主要分为两种,一种是检测物质放射性比活度,一种是检测放射性元素含量。两种方法对应现有的标准在实际操作上都存在一些不足之处。对于物质放射性比活度检测而言,市场上现存的放射性探测仪器种类繁多,采用的基本原理、适用条件也各有不同,这直接影响了检测的精度和检测结果的可比对性。对于放射性元素含量的检测而言,首先,放射性元素的含量和放射性比活度并不一定呈完全的线性相关;其次,放射性元素含量的测定对实验室及操作人员都有严格要求,需要专门的检测资质,实验带来的三废等问题也不易处理。
稀土是宝贵的战略资源,多年来的出口和开采利用使得国内的稀土资源日渐减少,很多矿山已经资源枯竭。为促进我国稀土产业健康有序发展,相关部门对稀土开采指标执行指令性计划,采取总量控制。而我国稀土冶炼分离企业生产能力较强,在市场较为平稳或活跃的状态下,经常出现“吃不饱”的情况。在这种情况下,进口稀土矿确实对国内稀土产业起到了有益的补充作用。进口稀土矿在给企业带来利益的同时,带来最大的风险就是放射性污染问题。在现有的监管制度和标准要求下,无论从矿产品进口、加工、运输、贮存、“三废”污染防治,还是从工作环境、工作人员辐射量监测等,都有一套相对应的制度、要求和措施。但由于种种问题,一些环节还是会出现要求难实现、措施不落地的情况。
问题主要有以下几点:
(1)从监管主体的角度来说,进口稀土矿放射性污染防治问题应由工信部、环保部和海关多部门联合管理,建立长效的管理机制,目前对稀土的管理已经形成了部际联动机制,但是针对进口稀土矿的部际联动管理效果尚不清楚。
(2)目前针对稀土矿产品的放射性限值没有标准,只能参照GB 20664-2006《有色金属矿产品的天然放射性限值》和其他相关放射性标准执行;对于大多数的进口稀土矿来说,根据GB 18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》和GB 20664-2006《有色金属矿产品的天然放射性限值》等标准的规定,多数属于豁免产品,即铀、镭226、钍232衰变系中的任一核素活度浓度不大于1Bq/g,以现有标准指标无法完全实现将放射性污染拒于国门之外。另一个方面,现有的技术标准体系较为复杂,企业和从业人员对相关标准缺乏了解。
(3)进口稀土矿所带来的潜在放射性污染问题,主要集中在“三废”环节,因而对进口稀土矿利用企业的“三废”监管和措施应作为重点关注的对象;由于相关放射性管理成本较高,导致部分企业从利益出发没有严格执行现有要求和标准,而相应的政府监管成本也较高、难度较大。
(4)其他进口矿产品的副产品独居石量也很可观,但并没有系统列入进口稀土矿的常规统计之内。
随着进口稀土矿数量的增加,放射性污染的问题也越来越引起重视,同时也存在着一些困难。针对进口稀土矿潜在的问题提出以下几点建议:
随着进口稀土矿数量的增加,放射性污染的问题也越来越引起重视,同时也存在着一些困难。针对进口稀土矿潜在的问题提出针对管理、检测技术以及标准化两个方面的建议:
(1)建议进一步强化部际联动机制的实施效果,增强协调互动,建立长期、稳定、高效的管理模式,实现监管体系的运转和优化升级,多部门合力监管治理进口稀土矿产品放射性问题,对于不达标的不在豁免范围内的产品,应严肃查处。
(2)建议相关监管部门的调查和监管应常态化,环境保护部于2017年开展的第二次全国污染源普查伴生放射性矿普查工作,距离第一次普查已有将近十年,时间较长[6]。同时对于普查中发现的违规企业应纳入监管,考虑对违规企业暂停或限制进口稀土矿产品直到整改达标。
(3)建议考虑将其他含有稀土矿的进口矿产品也纳入稀土行业的常规统计范围之内,确定稀土矿的统计范围,优化海关进出口税目。
(4)对于稀土进口矿的管理模式,可以借鉴我国稀土矿和稀土冶炼分析企业现行的配额制度,根据企业对进口矿中放射性物质的处理能力,对其产生的“三废”排放中的总放射性量制定配额要求,使得进口稀土矿在补充企业产能的同时确保不带来放射性隐患。
(1)2020年,强制性标准《稀土产品的包装、标志、运输和贮存》有望实施。根据该项强标,可以增加对进口稀土金属矿或含有稀土矿的其他进口矿的标识要求,要求注明供应/生产方,便于监管部门识别稀土矿的源头,快速判定放射性状况。
(2)针对稀土矿放射性比活度检测标准,应结合海关对进口稀土矿检测的实际情况,研发统一的快速检测仪器相关标准和操作规范标准,保证测得数据的准确性和可对比性。针对稀土矿中放射性元素含量的检测标准,对有市场需求的标准近规划和研发。
(3)深入研究更加合理的稀土矿产品评价体系,借鉴追溯体系和全生命周期评价等先进研究成果,实现对进口稀土矿产品的全方位追逐评价将放射性元素纳入评价体系之中。
(4)加强现有标准的宣贯,帮助更多企业了解标准的技术内容,懂得如果使用标准,同时鼓励、敦促标准化机构和稀土企业建立专门针对稀土矿产品放射性的标准体系。