湖南省部分伴生放射性礦利用企業輻射水平調查

秦 鵬，陳 剛

（湖南省核工業中心實驗室，湖南 長沙 410100）

根據國務院頒布的《全國污染源普查條例》，全國污染源普查每10 年進行一次[1]，2006 年年底至2009 年國家環保部開展了第一次全國污染源普查。根據條例及國家環保部污染源普查工作部署，2018 年湖南省環保廳開展了省內污染源普查實施方案，伴生礦污染普查為污染源普查工作一部分，根據湖南伴生礦污染普查實施方案，對株洲市區域進行了伴生放射性礦企業輻射水平進行了調查。

本次伴生礦污染普查涉及稀土、鈮/鉭、鋯石和氧化鋯、錫、鉛/鋅礦、銅、鎳、鐵、釩、磷酸鹽、煤、鋁、鉬、金、鍺/鈦共15類伴生放射性礦產企業，涉及煤炭開采和洗選業、黑色金屬礦采選業、有色金屬礦采選業、非金屬礦采選業、開采輔助活動、化學原料和化學制品制造業、黑色金屬冶煉和壓延加工業、有色金屬冶煉和壓延加工業等8 個行業。

1 調查方法

1.1 企業初測

根據企業清單，逐個開展現場調查及監測工作，收集企業產品、產量、生產工藝、生產規模、廢物種類、去向等資料，同時對企業開展現場監測工作，工作內容有：

對企業廠區外未受人為干擾天然輻射本底及企業廠區內固體樣表面1m 處，包括露天采礦區、生產加工場地、原材料堆場、廢石（廢渣）堆場、產品堆場、中間產物堆場。開展現場γ 輻射空氣吸收劑量率監測。若固體表面1m 處的γ 輻射劑量率超過“當地本底水平”+150nGy/h，則列入詳查企業名錄。

取固體樣，測鈾釷系，若任一核素活度濃度大于0.3Bq/g 則列入詳查企業名錄。

根據初測結果，確定詳查企業名錄。

1.2 企業詳查

根據初測階段確定的詳查企業名錄，對詳查企業進行取樣分析，工作內容有：

固體物質中的238U、226Ra、232Th 含量檢測。

生產廢水中總U、總Th、226Ra、總α、總β放射性比活度檢測。

2 檢測方法

2.1 檢測設備及方法依據

檢測設備及方法依據見表1。

2.2 γ 輻射劑量率檢測

表1 檢測設備及方法來源

現場檢測時，首先采用巡測的方式進行檢測，根據巡測結果選取具有代表性的點位，手持便攜式γ 劑量率儀將儀器放置在距離被檢測對象約1m 處進行測量，記錄檢測數據。

當地本底水平采取現場檢測的方法確定，檢測點選擇在未受污染的附近區域，一般選在空曠野外進行測量。如果檢測對象所在區域為高本底地區，應補充該地區（更大范圍，如“中國環境天然放射性水平（2015）”有關該地區）的天然輻射水平。

2.3 固體樣品中238U、226Ra、232Th 檢測

2.3.1 樣品制備

將采集的樣品烘干，粉碎處理，過篩（40 目～60 目）稱重后裝入與刻度譜儀體標準源相同形狀和體積的樣品盒中[2]，密封3周～4 周。

2.3.2 本底測量

將空樣品盒放置到高純鍺γ 能譜儀上測量10h，保存本底譜，記錄特征峰的本底值。

2.3.3 標準源測量

將標準源放置到高純鍺γ 能譜儀上測量四小時，記錄特征峰凈計數，標準源信息見表2。

2.3.4 樣品測量

將標準源放置到高純鍺γ 能譜儀上測量四小時，記錄特征峰凈計數，采用相對比較法計算結果，計算公式如下：

標準源中的j 種核素的第i 個特征峰的刻度系數Cji見式（1）。

式中：

Cji—第j種核素在第i個特征峰處的刻度系數，Bq/(計數/s）；

Aj—體標準源中第j 種核素的活度，Bq；

Netji—體標準源中第j 種核素的第i 個特征峰的全能峰凈面積計數率，計數/s。

被測樣品的第j 種核素的比活度見式（2）：

式中：

Qj—被測樣品第j 種核素的活度濃度，Bq/kg；

Aji—被測樣品第j 種核素的第i 個特征峰的全能峰凈面積計數率，計數/s；

Ajib—與Aji 相對應的特征峰本底凈面積計數率，計數/s；

W—被測樣品的凈重，kg；

Dj—第j 種核素校正到采樣時的衰變校正系數。

為避免不同核素能量峰的干擾及減少樣品自吸收帶來的影響，238U、226Ra、232Th 的特征峰分別選取如下：1001Kev、609Kev、911Kev，226Ra 選取1764Kev 特征峰作為核查峰。

2.4 質量控制

現場檢測及分析儀器設備均經過計量部門檢定校準，且處在有效期內。現場檢測及樣品分析人員均持證上崗。

野外檢測時，雨、雪天、雨后六小時內不進行測量。采用高純鍺γ 譜儀分析的樣品應盡量與刻度儀器所用體標準源的基體組成、密度、形狀、質量等保持一致。樣品分析前中后均對標準物質進行檢測，核查γ 譜儀本底。

對于釷含量特別高的樣品及母核素與子體不平衡的樣品不采用譜儀法進行測量，采用化學方法進行分析。

3 結果及討論

3.1 企業調查結果

部分企業調查結果見表2。根據表2 結果。

表2 企業調查結果

γ 輻射劑量率在（150.0 ～7423.0）nGy/h，238U 活度在（985.7 ～29493.1）Bq/kg，226Ra 活 度 在（927.3 ～30626.3）,232Th活度在（13.3 ～8932.9）Bq/kg。含鈮鉭鐵鈦原礦及鎢精礦γ 輻射劑量率輻射水平及放射性核素活度較高。

目前，我國涉及伴生放射性礦利用的企業對輻射防護和放射性污染問題考慮較少，大多沒有采取措施以來避免和減少輻射照射及放射性污染。伴生放射性礦利用企業應加強原料及廢渣管控，對于輻射水平比較高的廢渣應建立專用尾渣庫，在生產過程中應加強輻射防護。

3.2 討論

經過第一次及第二次伴生放射性礦污染普查，國家于2018年7 月4 日發布了《伴生放射性礦開發利用企業環境輻射監測及信息公開辦法（試行）》的公告，該試行辦法明確了除鈾（釷）礦外所有礦產資源開發利用活動中原礦、中間產品、尾礦（渣）或者其他殘留物中鈾（釷）系單個核素含量超過1Bq/g 的企業均納入監管平臺，定期向社會公開環境輻射監測工作，該試行辦法涵蓋了流出物監測、地表水、地下水、土壤、底泥及空氣等介質，通過系統的監測可以摸清企業輻射環境水平。

監管體系的建立是一項系統性比較強的工作，企業所用原料流動比較頻繁，加強全過程的監管及監控比放射源監管難度更高，建議從企業采購原料的源頭抓起。對伴生礦開發利用企業產生的固體廢物實施分類管理。第Ⅰ類可以作為一般工業固體廢物處理處置，放射性水平低于國家豁免水平的可以作為一般工業固體廢物進行處理處置，可以按照《建筑材料放射性核素限量》（GB6566）和“用于建筑材料的工業廢渣放射性核素限制”等相關要求，根據天然核素控制或者限制的濃度要求，分別對這些工業固體廢物進行使用和利用、限制使用、填埋處置等。第Ⅱ類需建造尾礦庫進行貯存、處置的固體廢物，這類廢物鈾、釷含量較高，應開展相應的科研論證，進行充分研究，作為提取鈾、釷的資源進行利用，實現伴生放射性固體廢物循環經濟[3]。固體廢物有多種利用方式，監管體系應加強企業固體廢物的監管，摸清廢物的利用及處置方式，以實現對企業全過程監管。