广东省某废弃产铀区放射性环境污染现状调查与评价

陈源波

（广东省核工业地质局核技术应用研究所，广东广州510800）

引言

核电代表着能源优质化方向。随着核电的发展，我国对铀矿资源的需求大幅增加[1]，而铀矿的开发也造成了人们的环境困扰。铀矿山污染场地的有效治理是维系核电可持续发展的重要一环[2]。

本文选择广东省某废弃产铀区作为监测对象，该地区在“十二五”期间进行了退役整治工作。通过对该废弃产铀区水体及土壤中的氡及其子体测量，了解其放射性污染现状，为广东省废弃产铀区的水土污染修复方案提供技术参考。

1 调查方法

1.1 土壤氡析出率测量

氡析出率测量采用美国DURRIDGE公司生产的RAD-7型α能谱氡气检测仪。RAD-7通过灰尘过滤器和入口过滤器来过滤灰尘和已有的氡子体，利用干燥管降低所测气体的湿度（<10%）。参照《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB 50325-2010）要求进行测量。

1.2 水中氡浓度测量

利用RAD-7型α能谱氡气检测仪测量水中氡的浓度。按照《水中氡测量规程》（EJ/T 1133-2001）要求进行测量。

1.3 地面γ强度测量

地面γ强度测量采用FD3013-γ辐射仪，该仪器为便携式，可直接读取γ射线的强度。按照《地面伽马总量测量规范》（EJ/T 831-94）要求进行测量。

1.4 γ辐射剂量率测量

γ辐射剂量率测量采用6150AD-b型γ辐射剂量率仪，属于闪烁计数器。遵循《环境地表γ辐射剂量率测定规范》（GB/T 14583-93）要求进行测量。

2 结果与讨论

2.1 土壤氡析出率测量结果与评价

采样点布设集中在广东省某废弃产铀矿区周围，共布设36个测点，土壤氡析出率均值为0.31 Bq/(m2·s)，范围为0.074～0.70 Bq/(m2·s)，具体测量数据参见图1。由图可见，大部分测量值较为稳定，范围浮动较小。通过对测点的分析，发现该废弃产铀矿区周围的军工退役治理区域范围内的土壤氡析出率均较低，在0.074～0.23 Bq/(m2·s)范围内；军工退役治理区周边存在广泛散落的废弃矿石，这些区域的土壤氡析出率略高，范围在0.48～0.70 Bq/(m2·s)。

图1 广东省某废弃产铀区土壤氡析出率柱状图

根据实际情况，本次项目选择《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》（GB 14586-1993）作为评价当地土壤氡析出率的水平的标准。标准规定，废石场、尾矿库、堆浸、地浸、露天废墟场地经最终处置后，其表面平均氡析出率不应超过0.74 Bq/（m2·s）。

本次调查的36个测点所测得的土壤氡析出率均小于0.74 Bq/（m2·s）。由于存在铀矿采矿不规范的情况，采集过程中造成了矿石的散落，使得军工退役治理区周边的土壤氡析出率略高，但也在标准规定范围之内。针对这种情况，我们建议应该在当地进行相关宣传工作，规范铀矿采矿措施；其次应该在土壤氡析出率高值点采取覆土、种植植被等降氡措施；同时对当地居民进行说明，避免在这些特殊地区长时间劳作，以减少误吸氡气的风险。

2.2 水中氡浓度测量结果与评价

采样点布设集中在人口稠密的乡镇村落（百顺镇、东坑村、麦村、大片村、金狮水、汾水老屋、上木村）以及该废弃铀矿区周围的水体。共采集51个水样，水中氡浓度均值为4.93 KBq/m3，范围为0.07～25.50 KBq/m3。具体结果见表1。

表1 广东省某废弃产铀矿区周围水体水中氡浓度

项目选择测量的居民生活用水包括了井水、山泉水、自来水、池塘水、河流水等，其中，井水因环境的特殊性相对于湖泊水、溪流水、城市自来水等其他生活用水中氡浓度偏高。由于南方水资源丰富，水源复杂，所以水中氡浓度差异较大。由表1可见，百顺镇、东坑村、麦村及矿床周围的水中氡浓度均值低且平稳；汾水老屋、上木村均值略低但浮动范围大；大片村、金狮水村庄周围水中氡浓度均值较高，浮动范围也较大。结合当地地质环境和实际监测点来看，金狮水和大片村的水中氡浓度较高的点位属于流经该废弃产铀区的自然水体，村民活动可能将一些废弃矿石暴露出来，雨水冲刷可能将矿石颗粒物带入到水体中，使得个别区域的水中氡浓度偏高。我国生活饮用水和矿泉水中均未规定氡的可替换最大限量值（MCL），可参照的是前人评估我国49个主要城市饮用水中氡浓度均值9.04±11.21 KBq/m3。由表1可见，该废弃产铀矿区周围水中氡浓度均值为4.93 KBq/m3，符合我国49个主要城市饮用水中氡浓度均值标准。

2.3 地面γ强度测量结果与评价

采样点布设集中在在广东省某废弃产铀矿区周围，共布设59个测点。地面γ强度均值为214×10-6，范围为（50～1152）×10-6。具体测量数据参见图2。由图2可见，大部分测量值较为稳定，浮动范围较小，但存在部分异常点位。通过对测点的分析，发现该废弃产铀矿区周围的军工退役治理区域范围内的地面γ强度值均较低，在（50～101）×10-6范围内。异常高值测点都分布在存在广泛散落废弃矿石的区域，可能是由于周边土地散乱着铀矿石，导致地面γ强度升高。针对这些异常点，处理方式参考γ辐射剂量率异常区域。首先应妥善处理异常开采和矿产勘查过程中遗留的废矿石，减少扩散；其次在修筑民居、道路等过程中，尽量减少在采矿点附近取材；同时应保护耕地，避免在田地周边堆弃矿石、废料，灌溉用水减少使用矿区山泉水。

图2 广东省某废弃产铀区地面γ强度柱状图

2.4 γ辐射剂量率测量结果与评价

在广东省某废弃产铀矿区周围区域布设61个测点，测得结果如图3所示。γ辐射剂量率均值为1560 nGy/h，范围为284～5690 nGy/h。不同测量点位的γ辐射剂量率测得值差异很大。参照《1995-2008年我国陆地原野环境γ辐射剂量率水平》中提到的广东省陆地原野环境中瞬时γ辐射剂量率平均值为98.1 nGy/h。通过对测点的分析，发现该废弃产铀矿区周围的军工退役治理区域范围内的γ辐射剂量率均值为315 nGy/h，这比广东省陆地原野环境中的均值要稍高。军工退役治理区周边存在广泛散落的废弃矿石，这些区域的γ辐射剂量率均值为3147 nGy/h，这比广东省陆地原野环境中的值高出了几十倍。可见由于长年的铀矿勘探、民间盗采等人为因素，导致的废矿石广泛散落，致使废矿石散落区域的γ辐射剂量率颇高；军工退役治理活动很大程度地改善了该废弃产铀矿区周围环境辐射水平，使得γ辐射剂量率大幅度下降，但由于铀矿的影响，环境辐射的本底值偏高，使得γ辐射剂量率还是稍高于广东省平均水平。

图3 广东省某废弃产铀区γ辐射剂量率柱状图

针对这种情况，主要的建议是：在有能力的情况下，一方面，对废弃铀矿石集中收集，掩埋处置；另一方面，在修筑房屋、道路时尽量避免使用混有矿石的材料；最后，对村民进行环境放射性知识教育，对于已经破坏的岩体采取植被绿化和山体护坡等措施。

3 结论

通过对广东省某废弃产铀区的放射性环境污染现状调查，可以发现废弃产铀区周边水体水中氡浓度值均符合我国城市饮用水相关标准，土壤氡析出率符合《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》（GB 14586-1993）标准，但γ辐射剂量率和地面γ强度相比广东省陆地原野环境值有较大幅度的升高。这一方面是因为当地环境辐射的本底值偏高；另一方面可能是由于存在采矿不规范的情况，采集过程中造成了矿石的散落，使得军工退役治理区周边的环境辐射水平略高。

4 修复方法

综合文献资料及实地调研可以得知，国内外现有铀矿山污染场地修复技术均具备各自的优缺点、经济效益及不同程度的二次污染，需结合实际环境条件进行对比选择[3,4]。对放射性区域进行覆土能迅速降低污染土壤的辐射环境影响[5]。考虑覆土的稳定性及对污染水土中放射性物质的固定/去除作用，通过种植当地植被，利用植物根系从水中吸收、浓集、沉淀重金属的根系过滤这一新兴技术，为某些因铀浓度太低、用常规方法无法将铀有效去除，但其直接排放到环境中铀浓度又太高的难题提供了一种有效的治理途径[6]。根系过滤技术在废液、水体或湿地污染修复中均具有极高的价值，借助植物对铀摄取作用以及植物-微生物共存体系，可将铀从土壤或水体中永久性地去除[7]。当现有条件不允许使用客土法、更改土地用途等方法时，适用于铀矿山污染场地的修复技术依次为：土壤清洗、堆浸去污、高梯度分离、原位玻璃固化；而且采用化学方法对铀矿山污染场地进行修复要明显优于使用物理方法[8,9]。

铀矿山污染场地修复后由于存在雨水淋溶作用，可能的民间盗采铀矿行为或其他不可预知情况，需要对其进行跟踪监测，保证其修复效果[10]。