区域天然放射性环境调查与评价方法的讨论

胡斌辉

摘要：随着经济社会的持续快速发展，区域天然放射性环境调查与评价迎来了崭新的局面，对相应技术方法等提出了更高的要求，相关部门和机构应总结探索相关方法路径，提升调查与评价实效。基于此，本文以某扶贫区矿山地质环境综合调查项目为例，详细介绍了调查工作方法，探讨了放射性环境现状调查及特征，就放射性环境现状评价进行了论述，并提出了一些建议，以供参考。

关键词：天然放射性环境；调查评价；方法运用；优化分析

DOI：10.12433/zgkjtz.20233443

随着经济发展活力提升，传统条件下的区域天然放射性环境调查与评价面临严峻考验与挑战，有必要立足区域矿山地质环境现状，优化改进调查工作方法，细化对放射性环境的评价分析，全面提升调查质效。

一、地质背景

某县出露的地层有：南华系、震旦、寒武、泥盆、石炭、二叠、侏罗、白垩系及第四系，总面积1843.5平方公里。其中，具有一定分布规模的地层有寒武、震旦、白垩系，其余地层呈零星状分布，石炭系上统船山组、黄龙组，二叠系下统茅口组、栖霞组，零星分布于区内北东角三溪及南东角黄婆地一带，分布面积仅4.9平方公里。工作区岩浆活动强烈，以加里东期、燕山期为主，主要分布在工作区的东部和北部，岩性以二长花岗岩、二云母花岗岩以及花岗闪长岩为主，面积650平方公里，占工作区总面积的49%。工作区地处某隆起带的交汇地带，断裂褶皱及断陷等构造形迹走向表现为北西向，由于岩浆侵入形成的顶托挤压力，在北部形成弧形构造。区内地层走向大都与断裂走向一致，地层岩性主要为坚硬的寒武系及震旦系砂岩、硅质岩，由于岩层坚硬加之岩浆岩的侵入和断层的剪切破坏作用。向斜或背斜褶皱形迹甚不规整，总体表现为复式褶皱，局部倒转。工作区经历了多期次、多阶段的构造运动，区内构造发育。

二、调查工作方法

（一）γ空气吸收剂量率测量

重点调查区测量按网度为1000m×1000m的密度布置测量点；在人口密集的城镇，按500m×500m的网度布设测点。一般评价区测量按网度为2500m×2500m的密度布置测量点。重点区块测量按网度为250m×250m的密度布置测量点；如果遇特殊地质体，按网度为100m×100m加密测点，并向周边地区追索测量。部分地段山高林密、水网密布、地形切割深且长时间封山育林，农村山沟里的田地已基本撂荒，测点网度放稀处理。野外调查采用1：5万地形图，利用罗盘、地形图、便携式GPS定位仪定位。野外测量点选在地势较开阔平坦且有裸露土壤的地方，测点距周围建筑物应大于30m，尽量避免周围天然或人为因素对测量结果有影响的地方。测量时探头距地面高度1m，操作人员距探头1m以上，每间隔10s读数1次，3个读数为1组，取其平均值作为该点的测量值。雨雪天不测量，雨后6h内地面潮湿亦不进行测量。

（二）空气中氡活度浓度测量

空气中氡活度浓度测量主要是在构造带、异常区和人口密集区按网度250m×100m均匀布设在地形图上、GPS定点。严格按GB/T14582－1993《环境空气中氡的标准测量方法》的要求进行大气中氡的活度浓度现场测量。测量仪器为DHC－C型高灵敏度环境测氡仪，探测下限为2.1×10?Bq·h/m3。空气中氡活度浓度测点选择在有代表性地区，地表伽马辐射偏高区或人口密集区，直接测量点位上的空气中氡活度浓度值，测量一般选择在上午7～12点进行，测量时间约20min。

（三）水样品采集及测量

水样的采样点布设主要为水源地、重要水系，生活饮用水，分为地表水及地下水。地表水在水系干支流按3～5km长布设一个点位，湖泊按约10平方公里布设一个点位，区内具有代表性的小河、水库布设1～2点，地下水布点范围主要为居民密集区。选择在水位稳定时期进行采样；采样时尽量轻扰动水体；取样前先用待取水洗涤装样瓶和塞子3～5次，尽量把取样瓶沉入水中30cm深处取样。地下水样品采集采用瞬时采样法，采样时尽量轻扰动水体。取样前先用待取水洗涤装样瓶和塞子3～5次，然后把取样瓶沉入水下深处取样。

（四）岩土样品采集分析

土壤样的采集为随机性，岩石样的采取尽量覆盖测区内出露的各类岩性。岩石土壤样品采集、包装与运输严格按照行业标准HJ/T61－2001《辐射环境监测技术规范》要求执行。采样深度（0.2～1m）为深处土壤的B层（淋积层），采样应以采集代表性样品为主要原则，合理选择采样位置。装样新布袋及装过样品的布袋要经过洗涤，保证布袋不受污染。采样点按采样格子均匀布点，点位尽量布置在格子中间部位。测点采集的土壤样品在采样记录单上做专门记录：每个样品填写一份采样记录单和样品标签（标签放入塑料袋夹层里），然后填写样品送样清单，连同采样记录单和样品一起送至实验室。

三、放射性环境现状调查及特征分析

（一）空气吸收剂量率调查及特征分析

根据规范的要求，在测量的γ辐射剂量率中，所包含仪器对宇宙射线的电离成分响应值（包括仪器自身本底值），在报出结果中应予扣除，扣除该响应值的方法是在广阔的湖（水库）水面上测得使用仪器对宇宙射线响应值。本次调查选择在长岗水库进行宇宙射线响应值测量，采用多次测量求平均值，测量结果为60nGy/h。通过现场测量，对区内各个乡镇范围内的γ空气吸收剂量率网格数据进行统计计算，得到相应的γ吸收剂量率平均值和标准差。从调查结果看，依据《铀矿地质辐射环境影响评价要求》（EJ/T977－1995）环境标准规定，退役处置后，空气吸收剂量率扣除本底后不超过174nGy/h，发现γ辐射吸收剂量率超标点142个。

（二）空气中氡浓度调查及特征分析

调查区位于石芫乡白石村，覆盖面积1.1平方公里，布设L6、L7、L8、L9测线4条，共计测点68个。从调查结果看，本区室外空气中氡浓度均低于《室内空气质量标准》（GB/T18883－2002）放射性指标氡浓度400Bq/m3的限值。根据区内空气中氡浓度平均值、标准差，确定正常区（＜16Bq/m3）、偏高区（16～21Bq/m3）、高区（21～26Bq/m3）、异常区（＞26Bq/m3）。由此可见，空气中氡浓度分布规律明显，异常区呈椭球状分布在测区东南部L6线和L8线，出露岩性单一，仅为燕山期二长花岗岩，异常浓度变化范围在26～78.7Bq/m3。

（三）水中放射性核素铀、氡调查及特征分析

总体上，地表水中氡浓度平均值低于地下水，地表水中铀含量也低于地下水。地下水中铀含量在0.03～8.57ug/L之间，平均值1.09ug/L，变化不大，变异系数0.85；地表水中铀含量在0.39～0.86ug/L之间，平均值0.6ug/L，地表水中铀的分布均匀，离散性小，变异系数0.28。地下水中氡含量在7.1～864.4Bq/L之间，平均值为96.4Bq/L，变异系数0.96；地表水中氡含量在1.1～52.9Bq/L之间，平均值为4.7Bq/L，变异系数0.81。从调查结果看，水中铀含量均低于国际卫生组织规定饮用水中铀15ug/L的限值；依据《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的规定，水中氡限值为11.1Bq/L，发现水中氡浓度超标点43个。

（四）部分饮用水水源放射性核素调查

对区内主要居民群的饮用水源，采取了5个水体大样，进行了放射性核素镭、总α、总β分析测定。从分析结果看，区内主要居民群的生活用水中放射性核素226Ra、总α、总β普遍较低，镭一般为1.19～10.24mBq/L，总α为0.014～0.074Bq/L，总β为0.058～0.187Bq/L。从调查结果表明，部分饮用水源放射性比活度均低于《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）饮用水限值为镭5pCi/L（185mBq/L）、总α（0.5Bq/L）、总β（1.0Bq/L）国家规定限制要求。

（五）岩土中放射性核素调查及特征分析

岩土中放射性核素铀比活度平均值为169Bq/kg，变化范围2.54～490.85Bq/kg；镭为67Bq/kg，变化范围6.41～219.74Bq/kg；钍为92Bq/kg，变化范围37.84～245.54Bq/kg；钾为769Bq/kg，变化范围197.29～1682.72Bq/kg。区内岩土中放射性核素比活度总体高于江西省和全国放射性水平，属于岩土放射性核素偏高区。铀比活度大于285Bq/kg的偏高区、高区集中分布在东北部的田村镇、南塘镇、湖江乡等3个乡镇，面积130平方公里，约占工作区总面积的10%，出露岩性为中三叠世—晚侏罗世二长花岗岩、变余粗碎屑岩。镭比活度大于105Bq/kg的偏高区、高区、异常区分布在东北部的田村镇、南塘镇、三溪乡等3个乡镇，面积200平方公里，约占工作区总面的15%，岩性为中三叠世—晚侏罗世二长花岗岩、变余粉砂岩。

四、放射性环境现状评价

（一）放射性环境现状综合评价

放射性异常区主要分布在工作区的东部、中部以及西北部，主要涉及石芫乡、吉埠镇、南塘镇、三溪乡、田村镇、沙地镇等6个乡镇，面积约120平方公里，出露岩性主要有燕山期二长花岗岩、变余长石石英砂岩变质砂岩、碳质板岩以及硅质岩。有的几种放射性核素相互重叠或部分重叠，具有一定规模异常区或组合异常区。

（二）放射性环境辐射剂量评价

1.γ辐射外照射剂量评价

全区γ辐射照射年均有效剂量当量为0.69mSv/a，低于标准GB15848－2009规定的公众所受的平均有效剂量当量1mSv/a的限值。区内各乡镇γ辐射照射年均有效剂量当量在0.35～0.91mSv/a，以吉埠镇年均有效剂量当量最高，达到0.91mSv/a，接近标准规定的公众所受的剂量限值。

2.氡子体吸入内照射剂量率评价

本次测量工作面积小，并未覆盖整个调查区，并不能全面反映整个调查区空气中氡活度浓度的本底；同时，未设计室内空气中氡活度浓度测量，测区内氡子体吸入内照射年有效剂量当量，儿童组为0.11mSv，成人为0.07mSv。

3.饮用水食入剂量评价

居民饮用水食入年有效剂量当量，少年组0.88×10－3mSv/a，成人组0.52×10－3mSv/a。

4.公众人均年有效剂量当量评价

全区公众人均年有效剂量当量，儿童组为0.80mSv，成人组为0.76mSv。相当于40次胸透或0.4次头颅CT（一次X线胸片为0.02mSv，一次头颅CT扫描2mSv）。

五、质量评述

（一）仪器“三性”检查

项目所使用的5台HD－2005ｘ－γ剂量率仪和2台HDC－C型环境测氡仪均由国防科技工业1313二级计量站进行计量检定，获取检定证书确认其合格方投入使用，即相对误差不超过±10%。为了保证仪器工作期间的工作状态，仪器出工前和收工后在自制半饱和模型上进行稳定性检查，稳定性误差小于±6%，仪器稳定性良好。为了保证多台仪器工作结果，对本项目工作中同一种方法使用的仪器进行了一致性检查，一致性误差小于±8%，仪器一致性良好。项目工作过程中使用的所有放射性仪器“三性”检查质量良好，符合要求。

（二）工作方法质量评述

1.γ辐射吸收剂量率测量

本次工作共取得数据1310个，对其进行正态分布检验，辐射吸收剂量率基本呈正态曲线分布，数据可信。根据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》GB14583－1993中规定，环境地表γ辐射剂量率测定的总不确定度不超过20%，本次工作检查测量点143个，检查比例11%，计算出合格测点140个，合格率98%。γ辐射吸收剂量率测量质量符合要求。

2.空气中氡活度浓度

本次工作共取得数据68个，对其进行正态分布检验，空气中氡活度浓度呈正偏态曲线分布，数据可信。根据《环境空气中氡的标准测量方法》（GB14582－1993）规范要求允许限不超过20%，本次工作检查数8个，检查比例12%，计算出合格测点8个，合格率100%。空气中氡活度浓度含量测量结果合乎要求。

3.水中铀、氡浓度

本次工作共取得数据55件，对其进行正态分布检验，水中铀、氡浓度均呈正偏态曲线分布，数据可信。根据《水中氡测量规程》（EJ－T1133－2001）、《地下水污染调查评价样品分析质量控制技术要求》（DD2014－15）规范要求，检查数6件，检查比例11%，水中氡浓度合格率100%；水中铀含量合格率100%，均符合规范要求。

4.岩土中铀、镭、钍、钾比活度

本次工作共采集并分析岩土样50件，对其进行正态分布检验，岩土中铀、镭、钍、钾比活度均呈正偏态曲线分布，数据可信。根据《辐射环境监测技术规范》（HJ/T61－2001）规定，重复检样允许误差不超过20%，岩土样检查5件，检查比例10%，岩土样（铀、镭、钍、钾）重复检查合格率100%。岩土样采集质量及分析结果符合要求。

六、结语

综上所述，受技术方法、数据分析与评价过程等要素影响，当前区域天然放射性环境调查评价实践中依然存在诸多不足，不利于调查评价整体工作质效的协同提升。本研究认为，应摒弃传统陈旧的工作模式，围绕区域矿山地质环境实际，基于全流程的调查与评价规则，拓展延伸各类数据分析方法，提升数据处理精准度，为区域绿色发展提供技术服务，为经济社会可持续发展做出应有的贡献。

参考文献：

[1]毛彦明，李冠超，阙泽胜，等.广东省某地重点矿山天然放射性环境调查与监测[J].世界核地质科学，2022，39（03）：614-622.

[2]徐文喜，李光辉，李成禄，等.黑龙江省固体矿产勘查放射性检查技术要求及评价指标体系[J].矿产勘查，2021，12（05）：1285-1293.

[3]刘勋，罗红梅，李政龙.湖州市老虎潭水库天然放射性环境调查研究[A].浙江省地质学会.防治地灾除险安居——浙江省地质学会2017年学术年会论文集.2022.

[4]莫纯銮.广东省天然放射性生态环境调查评价与治理对策研究[D].广州：华南理工大学，2010.

[5]刘基，卢映新.天然放射性环境监测在高速公路建设中的应用[J].西部探矿工程，2005，17（08）：185-186.