湖南省某退役鈾礦周邊水中226Ra的濃度檢測

李航運 靳暉 信天緣

摘 要：本文以湖南某一退役鈾礦為研究對象，結(jié)合周圍居民生活生產(chǎn)現(xiàn)狀，說明退役鈾礦環(huán)境放射性水平監(jiān)測的重要性，并對退役鈾礦環(huán)境治理工作提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：退役；鈾礦；環(huán)境水樣；226Ra

本文就湖南某已退役鈾礦周邊水樣中226Ra的濃度進行檢測。目標鈾礦（以下簡稱為D鈾礦）是我國最早的一批鈾礦之一，位于湖南省東南部，毗鄰湘江。礦山于1958年由蘇聯(lián)援建（規(guī)模最大時曾號稱十里礦山），1985年停產(chǎn)，2003年破產(chǎn)，在我國核工業(yè)發(fā)展的先期尤其是原子彈爆炸等一系列國家重大戰(zhàn)略中起到了不可估量的作用。所在地區(qū)雨量豐沛，受季風(fēng)影響，年降水量50%以上集中在4至6月，而且多以暴雨形式出現(xiàn)。年平均氣溫18℃左右，年均日照1812小時。

1 退役鈾礦基本情況

該鈾礦山處于我國中南地區(qū)凹形面軸帶，周圍環(huán)繞著古老巖層形成斷續(xù)環(huán)帶的嶺脊山地，構(gòu)成典型的盆地形勢。D鈾礦屬于沉積礦，位于華南地質(zhì)帶上，其礦的下層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，東西和南北走向的礦物質(zhì)均有存在。D礦有五個工區(qū)，絕大部分屬于地下礦，少部分是露天礦。采出礦石的鈾平均品位為0.2%，最高有0.3%[1]。礦區(qū)尾礦庫均屬于山谷筑堆型，已經(jīng)用表層土進行了覆蓋并且種植了植被。庫周圍的覆蓋物有水泥墻包圍著，水泥前的高度是1.4米，厚度約是0.4米，庫上的覆蓋物由石塊層和黃泥土組成，覆蓋層上種有草本植物、灌木等樹木。在堆的周圍將筑上水泥擋墻和開溝以防地表水和地下水流入堆內(nèi)。

2 實驗

2.1 取樣

根據(jù)水質(zhì)湖泊和水庫采樣技術(shù)指導(dǎo)（GB/T14581-93）和水質(zhì)河流采樣計數(shù)指導(dǎo)（HJ/T52-1999）制定詳實的取樣方案，包括取樣點、取樣方式、取樣工具、取樣路線和樣品運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的確定。

本文旨在檢測退役鈾礦周邊水體中226Ra的濃度，根據(jù)目標鈾礦實際情況，從該礦周邊代表性地采集8個地方的水樣，包括自然湖泊水和飲用水，盡可能保證所取水樣的代表性和典型性。根據(jù)上述實驗方法和步驟分別對采集到的8組水樣進行記錄。8個采樣點位于鈾礦的三個工區(qū)，三個工區(qū)分別記為1#、2#和3#，8個采樣點1#水潭、1#居民家井水、2#湖水、3#農(nóng)田灌溉、3#湖水、3#農(nóng)家、3#小賣部和飲水工程水樣依次進行1～8的編號。

2.2 水樣預(yù)處理

在現(xiàn)場取樣之后，立即向裝有水樣的聚乙烯水桶里加入10ml濃硝酸，抑制和防止微生物活動，主要防止核素（226Ra）被容器壁吸附。

水樣取回后在實驗室靜置6天，使得226Ra盡可能衰變平衡，以利于后期實驗檢測。

2.3 實驗室操作

水中鐳-226的測量按照國家標準一般有氫氧化鐵—碳酸鈣載帶射氣閃爍法和硫酸鋇共沉淀射氣閃爍法[2]，本文結(jié)合實驗室情況采用硫酸鋇共沉淀射氣閃爍法，即以硫酸鋇作載體，共沉淀水中鐳，沉淀物溶解于堿性溶液，封閉于擴散器積累氡，后轉(zhuǎn)移至閃爍室，測量計算鐳含量。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

3#湖水靠近尾礦堆，礦堆地下水滲流進入湖水的可能性大，和常年雨水沖刷礦堆會將含有放射性核素的物質(zhì)帶入到湖水中，因此3#湖水226Ra濃度最高。而1#居民家井水226Ra濃度相對最低，因為居民居住點距離尾礦堆相對較遠，井水取自五、六十米深層地下水，因此居民家井水226Ra濃度應(yīng)該是相對最低的，也說明尾礦庫對周邊整體地下水沒有較大程度的污染。

事實上，8個取樣點均在退役鈾礦尾礦堆（庫）周邊1公里以內(nèi)，從檢測結(jié)果看出水樣中226Ra的整體水平還是比較高的。國家標準GB5748-85生活飲用水衛(wèi)生標準規(guī)定飲用水中226Ra含量不得超過0.1Bq/L[3]，否則不能作為飲用水供人們使用。通過查閱文獻得知，國內(nèi)相關(guān)報道的江河湖水中天然放射性核素濃度的典型值是4.38×10-3Bq/L、世界十大河流的均值是2.59×10-3Bq/L、黃河水系均值4.38×10-3Bq/L、河北赤城溫泉55×10-3Bq/L、松山自流井34×10-3Bq/L、北京白廟溫泉102×10-3Bq/L、洪湯寺溫泉117×10-3Bq/L等[4]進行比較，得出以下結(jié)論：

1.目標鈾礦采集點的水樣226Ra濃度均低于國家規(guī)定的生活飲用水標準，說明其放射性226Ra水平在可接受范圍內(nèi)，但是其平均值十分接近標準閾值這也是不爭的事實，最高的5號水樣（3#湖水）226Ra濃度為0.0751Bq/L，其實3#湖水水源主要來自于礦水庫和天然雨水集聚，和來自于湖旁邊尾礦庫和廢石堆含有較高水平的放射性核素流出物的匯入，使得該湖水226Ra濃度很高。

2.D鈾礦區(qū)8份水樣226Ra平均濃度（0.05585Bq/L）統(tǒng)一高于正常江河湖水（世界十大河流、國內(nèi)報道的典型河流以及黃河全水系）226Ra的濃度整體水平（0.00626Bq/L）近9倍。

3.D鈾礦區(qū)8份水樣226Ra平均濃度和我國幾個典型的溫泉水中226Ra濃度相當(dāng)。事實上，溫泉中226Ra濃度本來偏高，且與人體直接接觸和浸泡，近年來也越來越受到人們的重視。

綜上所述，D鈾礦周邊水中226Ra的濃度雖然沒有超過國家標準，卻已處于一個比較高的水平。由此看出退役近30年，即使在這個過程中采取了些許措施，周邊水體中226Ra的濃度水平仍遠高于同類水體中226Ra的濃度，并對周邊環(huán)境還是造成了比較嚴重的影響。

3.2 治理建議

（1） 進一步深入鈾礦退役治理相關(guān)研究，從技術(shù)層面盡可能降低退役鈾礦尾礦庫對水體的放射性污染，尤其是對地下水污染的防治。

（2） 依據(jù)輻射防護最優(yōu)化原則，建議對尾礦庫周邊水環(huán)境進行分類治理。尾礦堆上覆蓋黏土、壓實后植樹種草，設(shè)置擋土墻、排水溝，穩(wěn)定邊坡，避免自然滾落碎石或雨水沖刷攜帶放射性核素進入周邊水體。同時做好上述工程的定期檢查維護工作。

（3） 環(huán)保部門應(yīng)加強退役鈾礦周邊水質(zhì)監(jiān)測，同時當(dāng)?shù)匦l(wèi)生醫(yī)療部門應(yīng)當(dāng)做好居民身體健康檢查工作。

（4） 整治過程中，周邊居民應(yīng)盡量遠離治理區(qū)域，以減少額外輻射劑量。礦山治理完成后，還應(yīng)建立定期維護和長期監(jiān)測機制，確保環(huán)境恢復(fù)到公眾可接受水平。

參考文獻

[1] 潘自強，中國核工業(yè)三十年輻射環(huán)境質(zhì)量評價[M].北京：原子能出版社，1990.

[2] GB11214—89，中華人民共和國國家標準水中鐳-226的分析測定[S].國家環(huán)境保護局.

[3] 中華人民共和國衛(wèi)生部，GB 5749-85生活飲用水標準[S].北京：中國標準出版社，1985.

[4] 李婷.地下熱水中天然放射性鐳-226和氡-222測定及分析評價[D].北京地質(zhì)大學(xué)，2013.