黑龍江省固體礦產勘查放射性檢查技術要求及評價指標體系

徐文喜，李光輝，李成祿，張巍，史建民，沙春梅

（1.黑龍江省自然資源調查院，黑龍江 哈爾濱 150036；2.黑龍江省地質礦產局，黑龍江 哈爾濱 150036）

0 引言

自然界中存在著天然放射性元素。由于放射性照射涉及公眾健康，《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》均對放射性污染防治做出規定，《中華人民共和國職業病防治法》把放射性危害列為三大職業病危害因素之一，規定“國家對從事放射、高毒等作業實行特殊管理”。礦業和相關產業是人為活動產生輻射劑量的主要來源，礦產勘查過程中必須依據相關技術標準開展放射性檢查（又稱放射性順便檢查），對礦區放射性環境作出評價。我國固體礦產勘查現行規范中僅有《鈾礦地質勘查規范》（DZ/T 0199-2015）①、《飾面石材礦產地質勘查規范》（DZ/T 0291-2015）②和《礦產地質勘查規范 建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）③3個規范規定了放射性檢查技術要求和限值標準，其它固體礦產沒有此類要求。由于缺少明確的技術要求，勘查工作中存在工作方法、評價標準不統一的問題，給礦區放射性環境評價工作留下隱患，因此開展放射性檢查技術要求和評價標準的研究有重要實際意義。

1 現行礦產勘查標準、規范對放射性檢查工作的要求

1.1 國家標準有關要求

環境地質是礦床開采技術條件研究的重要內容之一，而放射性元素作為有害物質（無工業價值時），其含量直接影響環境地質評價結果。在現行礦產勘查國家標準中，在礦床環境地質部分提出了放射性檢查要求。《固體礦產地質勘查規范總則》（GB/T 13908-2020）④要求所有礦產在詳查、勘探階段應進行放射性順便檢查，研究放射性元素及其他有害物質的含量和分布情況，預測礦床開發可能引起的主要環境地質問題并提出防治建議；《固體礦產勘查工作規范》（GB/T 33444-2016）⑤要求開展環境地質調查，應預測有毒（砷、汞等）、有害（硫、游離二氧化硅、氡氣、放射性核素等）物質在礦床開采時可能對環境造成的影響；《礦區水文地質工程地質勘探規范》（GB 12719-1991）⑥要求礦區發現有放射性元素，當確認無工業價值時，應對其影響安全生產和環境污染作出評價。

1.2 行業規范有關要求

根據中華人民共和國自然資源部（以下簡稱自然資源部）發布的自然資源現行標準目錄公告，截至2021 年1 月，現行有效單礦種（類）固體礦產地質勘查規范28個（不包括鈾礦），共涉及56個礦種（類）。

這些礦種勘查規范在原則上參照《固體礦產地質勘查規范總則》（GB/T 13908-2020）④等國家標準，根據各礦種實際情況對放射性檢查作出不同規定。規范對放射性檢查工作的要求大致可分為5類。第Ⅰ類規范是有明確的放射性檢查工作方法和評價標準的規范，包括《飾面石材礦產地質勘查規范》（DZ/T 0291-2015）②和《礦產地質勘查規范 建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）③2個規范，放射性檢查工作執行《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2010）⑦。第Ⅱ類規范要求詳查、勘探階段開展放射性檢查工作，包括《礦產地質勘查規范 鐵、錳、鉻》（DZ/T 0200-2020）⑧、《礦產地質勘查規范 銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬》（DZ/T 0214-2020）⑨等13個規范。一般要求詳查階段應基本查明礦區內礦石、巖石和地下水的放射性強度或含量本底值，勘探階段應詳細查明礦區內礦石、巖石和地下水的放射性強度或含量、賦存狀態及分布規律。當超過允許含量時，應測定其分布范圍，對其影響安全生產和環境污染的程度作出評價。第Ⅲ類規范除詳查、勘探階段外，普查階段即要求開展放射性檢查，包括《礦產地質勘查規范 巖金》（DZ/T 0205-2020）⑩等5個規范。第Ⅳ類規范除普查、詳查、勘探階段都開展放射性檢查工作，同時強調當礦體或圍巖中核素含量超過允許限值又不能被回收利用時，不宜轉入后續工作，包括《礦產地質勘查規范 金屬砂礦類》（DZ/T 0208-2020）等4個規范。第Ⅴ類規范僅籠統要求查明“有害物質”成分和含量，沒有明確要求開展放射性檢查工作，包括《石墨、碎云母地質勘查規范》（DZ/T 0326-2018）等5個規范。詳見表1。

表1 現行礦產勘查行業標準對放射性檢查要求一覽表

2 礦產勘查中的放射性限值與應用現狀

2.1 國家標準和部門規章中的放射性限值

2.1.1 《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）

該標準由中華人民共和國衛生部、國家環境保護總局和中國核工業總公司聯合提出，于2002年10月8日發布，2003年4月1日實施，是我國電離輻射防護與輻射源安全領域的權威標準（潘自強，2001），適用于實踐和干預中人員所受電離輻射照射的防護和實踐中源的安全。標準規定，一般情況下，公眾照射劑量限值為年有效劑量不超過1 mSv，職業照射劑量年有效劑量不超過20 mSv。

2.1.2 《有色金屬礦產品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）

該標準由原國家質量監督檢驗檢疫總局檢驗司和中國有色金屬工業協會提出，于2006年12月6日發布，2007年5月1日實施，適用于銅、鉛、鋅、鎘、鎳、鈷等有色金屬礦產品的開發利用，其他礦產品的開發利用也可參照該標準執行。該標準規定了天然放射性核素的比活度的限值和現場篩選水平。

2.1.3 《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2001）

該標準由中國建筑聯合會提出，于2010年9月2日發布，2011年7月1日實施⑦，適用于對放射性核素有要求的無機非金屬類建筑材料。該標準規定了建筑主體材料內、外照射指數限值指標和裝飾裝修材料分類的放射性核素限值指標，規定了天然放射性核素226Ra（鐳）、232Th（釷）、40K（鉀）放射性比活度的試驗方法（王南萍等，1998），已被《飾面石材礦產地質勘查規范》（DZ/T 0291-2015）②、《礦產地質勘查規范 建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）③采用。

2.1.4 《可免于輻射防護監管的物料中放射性核素活度濃度標準》（GB 27742-2011）

該標準由中國核工業集團公司提出，于2011年12月30日發布，2012年12月1日實施，適用于大批量（大于1 t）物料的生產操作、貿易、填埋或再循環等活動。該標準規定了物料天然放射性核素免管濃度值為1 貝可/克（Bq/g）。

2.1.5 《煤炭資源開采天然放射性核素限量》（DB 65/T 3471-2013）

該標準由新疆維吾爾自治區環境保護廳提出，于2013年3月15日發布，2013年5月1日實施，適用于煤炭資源勘查、開采、環境影響評價、輻射環境監管等活動。該標準規定了煤炭資源開采天然放射性核素限量及其γ輻射劑量率的篩選水平，其中238U、226Ra、232Th核素限量（Bq/kg）：豁免監管類＜100；限制使用類100～3700；禁止開采類＞3700。

2.1.6 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

2018年7月4日，中華人民共和國生態環境部（以下簡稱生態環境部）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）》，對伴生放射性礦開發利用企業環境輻射監測的范圍進一步明確，要求除鈾（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 1 Bq/g的企業，應及時公開環境輻射信息，接受社會監督（中華人民共和國生態環境部，2018）。該辦法已于2019年1月1日起施行。該辦法的發布，加強了對伴生放射性礦的監管（劉永等，2020）。

2.1.7 礦產資源開發利用輻射環境監督管理名錄

2020年11月25日，生態環境部發布了《礦產資源開發利用輻射環境監督管理名錄》的公告，將《礦產資源開發利用輻射環境監督管理名錄（第一批）》（中華人民共和國環境保護部，2013）中的5類礦產資源，增加為稀土、鈮/鉭、鋯及氧化鋯、錫、鉛/鋅、銅、鐵、鋁、釩、鉬、金、鍺、鈦、鎳、磷酸鹽、煤（包括煤矸石）等16類礦產資源，涵蓋了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 1 Bq/g的企業（中華人民共和國生態環境部，2020），該名錄已于2021年1月1日實施。

2.1.8 固體礦產地質勘查、資源儲量報告編制文件及規范解讀

錢學溥（2007）在對固體礦產勘查規范礦床開采技術條件解讀時，提出了礦區環境地質評價中對放射性異常評價的要求：“在環境地質一節，應說明勘查的礦區、井田是否存在放射性異常，是否對人體健康構成危害”，給出了γ射線強度與防護表（表2），但未說明其數據來源和依據。

表2 γ射線強度與防護表

2.2 放射性限值在黑龍江省的應用現狀

筆者對省內已通過資源儲量評審備案的28個礦產勘查報告（其中金屬礦9個，非金屬礦19個）調查結果表明，不同勘查單位用于評價的放射性限值并不一致，大致有4種情況。

第一種：參照天然石材產品放射性防護分類控制標準評價。《天然石材產品放射性防護分類控制標準》（JC 518-1993）是由原國家建筑材料工業局1993年發布的行業標準，適用于天然石材產品的分類，也適用于石材礦床勘查中放射性水平的預評價。該標準要求當巖石γ照射量率 ≤ 5.2×10-3μC/kg·h（20 μR/h）時，不必采樣做天然放射性核素分析，無放射性環境危害。當巖石γ照射量率>5.2×10-3μC/kg·h時，需要采樣進行天然放射性比活度測定，開展進一步評價。該標準已于2001年廢止，被《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2001）⑦替代。

第二種：參照公眾照射年有效劑量評價。根據《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002），利用礦區放射性檢查測量結果，計算公眾照射年有效劑量。當年有效劑量不超過1 mSv的限值時，認為對礦區工作人員無放射性影響。

第三種：參照《固體礦產地質勘查、資源儲量報告編制文件及規范解讀》（劉玉強和張延慶，2007）評價。根據專家提供的γ 射線強度與防護表，以60 μR/h（即60 γ）為限值。當巖石γ照射量率≤60 μR/h時，認為無放射性環境危害；當巖石γ照射量率>60 μR/h時，認為可能有放射性環境危害。

第四種：實測數據與本底數據比較法。將放射性檢查的實測數據與礦區放射性本底值比較，當放射性測量數據小于本底數據時，認為無放射性環境危害。

以上四種評價標準中，第一種評價方法引用的標準現已廢止，不能再用。第二種評價方法引用的《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）為原則性要求，礦產勘查中的放射性檢查工作方法、測量精度、照射情景、參數選取都難以達到該標準的要求。第三、四種評價方法由于缺少依據，難以利用。因此，如何確定礦區放射性評價限值已成為當務之急。

3 礦產勘查中的放射性限值及確定依據

3.1 限值指標

采用限值和篩選水平兩級指標。

（1）限值

礦區巖（礦）石天然放射性核素的比活度限值為：238U（鈾）、226Ra（鐳）、232Th（釷）衰變系中的任一核素≤ 1 Bq/g；40K（鉀）≤ 10 Bq/g。

（2）篩選水平

礦區巖（礦）石γ輻射劑量率（包括環境γ本底劑量率）的現場篩選水平為400 nGy/h。

上述限值和篩選水平指標是引用《有色金屬礦產品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）作為固體礦產勘查放射性評價的限值指標，并將適用范圍擴大到除放射性礦產、飾面石材及建筑用石料礦產以外的其他固體礦產。

3.2 限值指標選取的依據

（1）與現行相關標準保持一致

《有色金屬礦產品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）是在我國有色金屬礦產品放射性檢驗實踐基礎上，根據《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》（GB 18871-2002）公眾照射年有效劑量當量小于1 mSv的限值反算出來的，同時也參考了國際原子能機構（IAEA）推薦值（孫健等，2008）。與《可免于輻射防護監管的物料中放射性核素活度濃度》（GB 27742-2011）規定的238U（鈾）、226Ra（鐳）、232Th（釷）指標一致，該標準對40K（鉀）不予管理。

（2）與生態環境部對伴生放射性礦監管的部門規章相協調

限值與《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）》（中華人民共和國生態環境部，2018）和《礦產資源開發利用輻射環境監督管理名錄》（中華人民共和國生態環境部，2020）中238U（鈾）、226Ra（鐳）、232Th（釷）監管限值一致，該公告對40K（鉀）不予管理。

（3）篩選水平指標的引用簡化了放射性檢查工作

采用現場篩選水平為吸收劑量率400 nGy/h（包括環境γ本底劑量率），換算為舊單位相當于35.0 γ（羅家治等，2001）。根據1983—1990年全國環境天然放射性水平調查結果，黑龍江省平均γ輻射水平為53.5 nGy/h，低于全國平均水平（何振蕓等，1992）。第二次全國污染源普查（鄭國峰等，2020）通過對全國8類重點行業2.97萬家企業的檢測篩查，確定伴生放射性礦開發利用企業共464家（中華人民共和國生態環境部等，2020），其中沒有黑龍江省礦產開發利用企業（黑龍江省生態環境廳等，2020）。對我省礦產勘查項目初步測算，大約有90%的礦區吸收劑量率在篩選水平（400 nGy/h或35.0 γ）以下，不需要開展進一步評價工作，簡化了放射性檢查工作，減輕了探礦權人和地勘單位的負擔。

因此，采用《有色金屬礦產品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）作為固體礦產勘查天然放射性限值是有科學根據的，也與現行國家標準和規范性文件保持一致，同時也便于礦產勘查單位操作實施。

4 標準的基本特點和主要內容

4.1 標準的提出

所有礦產資源都伴生有天然放射性（廉冰等，2020），其中含有較高水平天然放射性核素的非鈾礦稱為伴生放射性礦（李業強等，2010）。現行固體礦產勘查標準普遍提出了放射性檢查的要求，對礦區放射性環境評價發揮了重要作用。但是，除《飾面石材礦產地質勘查規范》（DZ/T 0291-2015）②和《礦產地質勘查規范 建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）③外，其他規范均沒有規定具體的放射性檢查的評價標準限值和評價方法，導致礦產勘查項目實施和資源儲量報告評審無規可依，給礦區放射性環境評價和公眾安全防護留下隱患（陳爾東等，2016；馮曉，2018）。為此，黑龍江省自然資源廳組織編制了黑龍江省地方標準《固體礦產勘查放射性檢查技術要求》（DB 23/T 2583-2020），由黑龍江省市場監督管理局發布實施。

4.2 標準的主要特點

4.2.1 礦產勘查工作與當前生態環境保護部門發布的標準和伴生放射性礦監管法規統一

以《有色金屬礦產品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）為基礎，提出固體礦產勘查中放射性輻射的限值和篩選值，與生態環境部現行規章有關指標一致，為后續的放射性環境監管提供了基礎資料。

4.2.2 放射性環境評價與尋找放射性礦產統一

放射性礦產除可以形成獨立礦床外，還可能以共生、伴生形式存在于其他礦床中，鐵、銅、鉛、鋅、鎳、鉬、稀有金屬、磷、煤等礦床中都可能共生或伴生鈾。對放射性異常地段的評價過程，也是找礦的過程。因此，放射性檢查工作目標應以環境評價為主，兼顧找礦，使環境評價與地質找礦有機統一。根據《礦產資源綜合勘查評價規范》（GB/T 25283-2010）標準在限值指標基礎上，增加了放射性元素綜合評價指標、礦床邊界品位指標，進行綜合評價。

4.2.3 工作部署和工作方法的統一

在尊重現有技術標準的基礎上，明確了工作部署原則，統一了測量點距和不同情況下加密、放稀的條件；統一了儀器精度及質量檢查要求、原始記錄格式、設計與成果報告內容，便于放射性檢查質量控制和成果利用。

4.3 標準的主要內容

標準包括前言、正文10章和附錄6個，規定了固體礦產勘查放射性檢查工作任務與部署原則、設計書的編寫與審批、工作方法、儀器檢定與校準、野外工作、資料整理與報告編寫、安全防護要求，涵蓋了放射性檢查的全過程。標準適用于黑龍江省內固體礦產（放射性礦產除外）勘查、礦產資源儲量核實項目中的放射性檢查工作，是工作質量評價、報告評審驗收的技術依據。

4.4 放射性環境評價流程

根據勘查礦種、篩選水平、限值指標和相關標準、規范，對放射性檢查結果分別處理、評價，其流程如下（圖1）。

圖1 礦區放射性環境評價流程圖

（1）飾面石材、建筑用石料類礦產的天然放射性限值參照《飾面石材礦產地質勘查規范》（DZ/T 0291-2015）②、《礦產地質勘查規范 建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）③執行，其他礦產天然放射性限值和篩選水平參照本標準執行。

（2）當巖（礦）石γ輻射劑量率<400 nGy/h（包括環境γ本底劑量率）時，表明礦區天然放射性符合限值要求，沒有放射性環境危害。在報告中說明各種巖（礦）石放射性水平及所測數據的精度，并在相應圖件上標明測點位置和數據。

（3）當巖（礦）石γ輻射劑量率≥400 nGy/h（包括環境γ本底劑量率）時，應根據所采取放射性樣品的比活度分析結果進行評價：

當238U（鈾）、226Ra（鐳）、232Th（釷）中任一核素放射性比活度≤1 Bq/g、40K（鉀）≤10 Bq/g時，表明礦區天然放射性符合限值要求，沒有放射性環境危害。

當238U（鈾）、226Ra（鐳）、232Th（釷）中任一核素放射性比活度>1 Bq/g、40K（鉀）>10 Bq/g時，表明礦區天然放射性超過了限值要求，放射性輻射對礦區地質環境可能有危害。應圈出超過限值區段的范圍，說明輻射的強度，分析異常產生的地質條件和影響因素，對可能產生的放射性危害做出評價，為礦山企業開展輻射環境影響專篇評價和國家對伴生放射性礦開發利用監管提供依據（張海洋和趙帥維，2019）。

（4）當巖（礦）石中鈾含量達到相應勘查礦種共伴生品位（如鐵礦石中鈾含量達到0.005%）時，參照《礦產資源綜合勘查評價規范》（GB/T 25283-2010）和相關礦種勘查規范進行綜合評價。

（5）當巖（礦）石中鈾含量達到邊界品位或鈾礦化品位（0.01%）時，參照《地浸砂巖型鈾礦地質勘查規范》（EJ/T 1157-2018）或《鈾礦地質勘查規范》（DZ/T 0199-2015）①進行評價。

5 結論

礦區放射性限值指標和評價流程應用于黑龍江省地方標準《固體礦產勘查放射性檢查技術要求》（DB 23/T 2583-2020）中，實現了礦產勘查過程中的放射性環境評價與國家伴生放射性礦監管有關規定的有效銜接，便于礦產勘查單位實際操作和項目主管部門對資源儲量報告評審備案。建議繼續開展礦區放射性限值指標的研究，在實踐中對該標準進一步修訂、完善。

致謝論文得到了核工業航測遙感中心李懷淵教授級高工、中國地質大學（北京）王南萍教授、自然資源部礦產資源儲量評審中心錢學溥教授級高工、黑龍江省地質礦產局胡忠賢教授級高工等專家的指導，兩位匿名審稿人提出了寶貴的修改意見，在此一并表示感謝！

注 釋