趙忠顯,賀 紅
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局七總隊,貴州 貴陽 550005)
礦山地質勘探設施退役整治,要達到國家提出的放射性污染防治“十三五”規劃及2025年遠景目標要求。加強退役整治工程的輻射環境影響分析,提出有效的治理措施,能夠防止礦床點各類有害物的流失,使當地生態環境得到改善,杜絕有害物流出,保護公眾健康,因此能夠推動社會的和諧穩定發展。
(1)工程概況。1955年~1985年,貴州地區地質大隊開展了鉆探、探井等探礦工程,勘探掘進排出地表的放射性廢(礦)石年平均1.5萬t~1.9萬t。遺留地表的廢(礦)石一般在坑(井)口處就地堆放,有的在居民點附近,有的在風景名勝區,對周圍環境造成直接的負面影響,部分廢(礦)石堆受長年雨水沖刷而流失,容易對周圍農田和山澗溪溝造成污染,對當地群眾生產和生活構成明顯或潛在的危害,敞開的坑(井)口,還存在誤入或墜落等諸多的不安全因素,因此需要進行退役整治,使治理后的設施場地達到國家環境保護有關標準要求,治理范圍內的生態環境得以基本恢復并能長期保持。
(2)輻射環境影響分析。在勘探工程結束后,遺留地表的勘探設施主要有坑(井)口、廢(礦)石堆等,存在氡氣外逸、廢水外流等問題,容易造成對周圍農田、水源的污染。通過監測發現,污染區域表面氡析出率在0.79Bq/(m2·s)~1.95Bq/(m2·s)范圍,超過規定的0.74Bq/(m2·s)限值,γ輻射劑量率均值范圍在37.4×10-8Gy/h~508.0×10-8Gy/h之間,超出了礦區本底水平數倍。在列入本期退役治理計劃的礦床(點)中,各礦床(點)的主要放射性源項為廢(礦)石堆和坑(井)口,經過整治,各礦床(點)治理范圍內的氡釋放總量由退役治理前的(2.54×1010~2.04×1012)Bq/a,降低到退役治理后的(1.20×1010~3.86×1011)Bq/a,為退役治理工程實施前的18.97%~76.02%。
(3)環境影響整治要求。現階段,部分礦床(點)位于人口稠密的區域,大部分礦床(點)位于水源地上游或水功能區劃一級功能區,屬于省級重點生產功能區,因此需要加快退役地質勘探設施帶來的環境問題整治,避免氡氣外逸和廢水外流給環境帶來危害,為當地居民生產、生活安全提供保障,防止人、畜誤入探井、坑道發生意外傷害。防止結構垮塌或資源流失,可以避免污染事故的發生,使地區自然生態環境得到恢復。使公眾輻射劑量得到合理降低,保證退役整治各單項工程指標達到國家標準要求。
(1)治理對象及目標。在輻射環境治理上,需要對廢(礦)石堆、探槽、坑口、井口(探井)、露天采場等6類礦山地質遺留勘探設施進行整治,同時完成受到污染的場地、道路、農田和溪溝等4類放射性污染超標區域的治理。按照國家環境保護有關標準要求,區域內個人輻射劑量約束值應不超過0.25mSv/a。廢(礦)石堆、露天采場,經覆土治理后,地表氡析出率不超過0.74Bq/(m2·s)。對于去污整治后任意的土地,任何平均100m2范圍內,土層中Ra-226殘留量平均值不超過0.18Bq/g。
(2)治理方法與措施。①設施整治。無水坑口設施,需要進行封堵治理,利用兩道漿砌毛石墻封堵,墻體中間充填廢石,最后覆土掩埋,壓實并植被。有水坑口,需要在洞口內完成被動式濾水集水池的修建,然后利用兩道混凝土墻進行封閉治理。針對井口(探井),利用廢石對全井筒進行充填,臨近地表處再覆土掩埋井口,夯填后恢復植被。針對廢(礦)石堆,采取回填、遷移、歸并等集中處置方案或原地覆蓋治理方案,需要進行原地覆蓋治理的廢(礦)石堆,經穩定化處置、覆蓋與植被后,達到抑制氡析出和屏蔽γ輻射的目的。在實際治理過程中,需要完成撒落廢石的收集。針對超標底土和廢石等,需要挖除和遷移,然后進行集中治理。在坡腳及沿廢(礦)石堆兩長邊,需要完成擋土墻砌筑。在坡頂位置,需要進行截水溝設置,避免石碓被雨水、洪水沖刷。在覆土階段,需要分層填土,厚度達到抑制氡析出和屏蔽γ輻射的要求。利用草灌或土工網復合植被護坡,需要在完成結構襯砌后進行植被種植。針對采場敞口位置,需要砌筑擋土墻,使堆積體保持穩定。沿采場邊界,需要完成排水溝砌筑。利用土工網復合植被護坡,可以實現邊坡防護,然后種草種樹植被。針對氡氣和γ輻射進行抑制,重點采用覆土和覆蓋植被的方法。②污染區的治理。被遺留勘探設施污染的區域,需要結合土層中鐳殘留量垂直分布情況進行清挖深度設計,需要加強分布情況監測,將超標土層挖除后進行回填找平。針對挖出的污染土,需要送至露天采場廢墟進行集中回填治理。最后,通過植樹種草,使區域植被得到恢復。針對受到污染的農田,需要完成超標土清理后進行復土還田,確保污染土能夠徹底挖除,使環境得到恢復。
(3)治理效果綜合分析。從項目實施效果來看,各類治理對象得到了有效改善。坑(井)口封閉嚴密,防止氡氣外逸和人畜誤入。有水坑口經疏水封閉后能阻斷懸浮物流出、降低氧化溶解作用,并在一定時間以后流出水中的、Ra-226濃度可達到一個新的較低的平衡態,防止給周圍居民帶來危害。經穩定化處置和覆蓋植被后,廢(礦)石堆、露天采場等區域氡析出率和γ輻射劑量率達到了有關標準限值的要求。廢(礦)石經過挖除、遷移和集中治理,原址場地可達到了無限制開放使用。從總體來看,退役整治設施處于長期安全穩定狀態,各單項指標均能滿足管理要求,使輻射因素達到可接受水平,確保整治目的達成。
綜上所述,在礦山地質勘探工作結束后,遺留的坑口、廢(礦)石堆、露天采場等設施以及周圍被污染的場地、道路、農田等區域需要采取有針對性的治理措施實現輻射水平的有效控制,保證放射性污染超標區域的各種輻射因素達到合理可接受水平,從而使設施與周圍環境長久維持安全穩定,為環境的可持續發展提供保障。