區域天然放射性環境調查與評價方法的討論

胡斌輝

摘要：隨著經濟社會的持續快速發展，區域天然放射性環境調查與評價迎來了嶄新的局面，對相應技術方法等提出了更高的要求，相關部門和機構應總結探索相關方法路徑，提升調查與評價實效。基于此，本文以某扶貧區礦山地質環境綜合調查項目為例，詳細介紹了調查工作方法，探討了放射性環境現狀調查及特征，就放射性環境現狀評價進行了論述，并提出了一些建議，以供參考。

關鍵詞：天然放射性環境；調查評價；方法運用；優化分析

DOI：10.12433/zgkjtz.20233443

隨著經濟發展活力提升，傳統條件下的區域天然放射性環境調查與評價面臨嚴峻考驗與挑戰，有必要立足區域礦山地質環境現狀，優化改進調查工作方法，細化對放射性環境的評價分析，全面提升調查質效。

一、地質背景

某縣出露的地層有：南華系、震旦、寒武、泥盆、石炭、二疊、侏羅、白堊系及第四系，總面積1843.5平方公里。其中，具有一定分布規模的地層有寒武、震旦、白堊系，其余地層呈零星狀分布，石炭系上統船山組、黃龍組，二疊系下統茅口組、棲霞組，零星分布于區內北東角三溪及南東角黃婆地一帶，分布面積僅4.9平方公里。工作區巖漿活動強烈，以加里東期、燕山期為主，主要分布在工作區的東部和北部，巖性以二長花崗巖、二云母花崗巖以及花崗閃長巖為主，面積650平方公里，占工作區總面積的49%。工作區地處某隆起帶的交匯地帶，斷裂褶皺及斷陷等構造形跡走向表現為北西向，由于巖漿侵入形成的頂托擠壓力，在北部形成弧形構造。區內地層走向大都與斷裂走向一致，地層巖性主要為堅硬的寒武系及震旦系砂巖、硅質巖，由于巖層堅硬加之巖漿巖的侵入和斷層的剪切破壞作用。向斜或背斜褶皺形跡甚不規整，總體表現為復式褶皺，局部倒轉。工作區經歷了多期次、多階段的構造運動，區內構造發育。

二、調查工作方法

（一）γ空氣吸收劑量率測量

重點調查區測量按網度為1000m×1000m的密度布置測量點；在人口密集的城鎮，按500m×500m的網度布設測點。一般評價區測量按網度為2500m×2500m的密度布置測量點。重點區塊測量按網度為250m×250m的密度布置測量點；如果遇特殊地質體，按網度為100m×100m加密測點，并向周邊地區追索測量。部分地段山高林密、水網密布、地形切割深且長時間封山育林，農村山溝里的田地已基本撂荒，測點網度放稀處理。野外調查采用1：5萬地形圖，利用羅盤、地形圖、便攜式GPS定位儀定位。野外測量點選在地勢較開闊平坦且有裸露土壤的地方，測點距周圍建筑物應大于30m，盡量避免周圍天然或人為因素對測量結果有影響的地方。測量時探頭距地面高度1m，操作人員距探頭1m以上，每間隔10s讀數1次，3個讀數為1組，取其平均值作為該點的測量值。雨雪天不測量，雨后6h內地面潮濕亦不進行測量。

（二）空氣中氡活度濃度測量

空氣中氡活度濃度測量主要是在構造帶、異常區和人口密集區按網度250m×100m均勻布設在地形圖上、GPS定點。嚴格按GB/T14582－1993《環境空氣中氡的標準測量方法》的要求進行大氣中氡的活度濃度現場測量。測量儀器為DHC－C型高靈敏度環境測氡儀，探測下限為2.1×10?Bq·h/m3。空氣中氡活度濃度測點選擇在有代表性地區，地表伽馬輻射偏高區或人口密集區，直接測量點位上的空氣中氡活度濃度值，測量一般選擇在上午7～12點進行，測量時間約20min。

（三）水樣品采集及測量

水樣的采樣點布設主要為水源地、重要水系，生活飲用水，分為地表水及地下水。地表水在水系干支流按3～5km長布設一個點位，湖泊按約10平方公里布設一個點位，區內具有代表性的小河、水庫布設1～2點，地下水布點范圍主要為居民密集區。選擇在水位穩定時期進行采樣；采樣時盡量輕擾動水體；取樣前先用待取水洗滌裝樣瓶和塞子3～5次，盡量把取樣瓶沉入水中30cm深處取樣。地下水樣品采集采用瞬時采樣法，采樣時盡量輕擾動水體。取樣前先用待取水洗滌裝樣瓶和塞子3～5次，然后把取樣瓶沉入水下深處取樣。

（四）巖土樣品采集分析

土壤樣的采集為隨機性，巖石樣的采取盡量覆蓋測區內出露的各類巖性。巖石土壤樣品采集、包裝與運輸嚴格按照行業標準HJ/T61－2001《輻射環境監測技術規范》要求執行。采樣深度（0.2～1m）為深處土壤的B層（淋積層），采樣應以采集代表性樣品為主要原則，合理選擇采樣位置。裝樣新布袋及裝過樣品的布袋要經過洗滌，保證布袋不受污染。采樣點按采樣格子均勻布點，點位盡量布置在格子中間部位。測點采集的土壤樣品在采樣記錄單上做專門記錄：每個樣品填寫一份采樣記錄單和樣品標簽（標簽放入塑料袋夾層里），然后填寫樣品送樣清單，連同采樣記錄單和樣品一起送至實驗室。

三、放射性環境現狀調查及特征分析

（一）空氣吸收劑量率調查及特征分析

根據規范的要求，在測量的γ輻射劑量率中，所包含儀器對宇宙射線的電離成分響應值（包括儀器自身本底值），在報出結果中應予扣除，扣除該響應值的方法是在廣闊的湖（水庫）水面上測得使用儀器對宇宙射線響應值。本次調查選擇在長崗水庫進行宇宙射線響應值測量，采用多次測量求平均值，測量結果為60nGy/h。通過現場測量，對區內各個鄉鎮范圍內的γ空氣吸收劑量率網格數據進行統計計算，得到相應的γ吸收劑量率平均值和標準差。從調查結果看，依據《鈾礦地質輻射環境影響評價要求》（EJ/T977－1995）環境標準規定，退役處置后，空氣吸收劑量率扣除本底后不超過174nGy/h，發現γ輻射吸收劑量率超標點142個。

（二）空氣中氡濃度調查及特征分析

調查區位于石芫鄉白石村，覆蓋面積1.1平方公里，布設L6、L7、L8、L9測線4條，共計測點68個。從調查結果看，本區室外空氣中氡濃度均低于《室內空氣質量標準》（GB/T18883－2002）放射性指標氡濃度400Bq/m3的限值。根據區內空氣中氡濃度平均值、標準差，確定正常區（＜16Bq/m3）、偏高區（16～21Bq/m3）、高區（21～26Bq/m3）、異常區（＞26Bq/m3）。由此可見，空氣中氡濃度分布規律明顯，異常區呈橢球狀分布在測區東南部L6線和L8線，出露巖性單一，僅為燕山期二長花崗巖，異常濃度變化范圍在26～78.7Bq/m3。

（三）水中放射性核素鈾、氡調查及特征分析

總體上，地表水中氡濃度平均值低于地下水，地表水中鈾含量也低于地下水。地下水中鈾含量在0.03～8.57ug/L之間，平均值1.09ug/L，變化不大，變異系數0.85；地表水中鈾含量在0.39～0.86ug/L之間，平均值0.6ug/L，地表水中鈾的分布均勻，離散性小，變異系數0.28。地下水中氡含量在7.1～864.4Bq/L之間，平均值為96.4Bq/L，變異系數0.96；地表水中氡含量在1.1～52.9Bq/L之間，平均值為4.7Bq/L，變異系數0.81。從調查結果看，水中鈾含量均低于國際衛生組織規定飲用水中鈾15ug/L的限值；依據《生活飲用水衛生標準》（GB5749－2006）的規定，水中氡限值為11.1Bq/L，發現水中氡濃度超標點43個。

（四）部分飲用水水源放射性核素調查

對區內主要居民群的飲用水源，采取了5個水體大樣，進行了放射性核素鐳、總α、總β分析測定。從分析結果看，區內主要居民群的生活用水中放射性核素226Ra、總α、總β普遍較低，鐳一般為1.19～10.24mBq/L，總α為0.014～0.074Bq/L，總β為0.058～0.187Bq/L。從調查結果表明，部分飲用水源放射性比活度均低于《生活飲用水衛生標準》（GB5749－2006）飲用水限值為鐳5pCi/L（185mBq/L）、總α（0.5Bq/L）、總β（1.0Bq/L）國家規定限制要求。

（五）巖土中放射性核素調查及特征分析

巖土中放射性核素鈾比活度平均值為169Bq/kg，變化范圍2.54～490.85Bq/kg；鐳為67Bq/kg，變化范圍6.41～219.74Bq/kg；釷為92Bq/kg，變化范圍37.84～245.54Bq/kg；鉀為769Bq/kg，變化范圍197.29～1682.72Bq/kg。區內巖土中放射性核素比活度總體高于江西省和全國放射性水平，屬于巖土放射性核素偏高區。鈾比活度大于285Bq/kg的偏高區、高區集中分布在東北部的田村鎮、南塘鎮、湖江鄉等3個鄉鎮，面積130平方公里，約占工作區總面積的10%，出露巖性為中三疊世—晚侏羅世二長花崗巖、變余粗碎屑巖。鐳比活度大于105Bq/kg的偏高區、高區、異常區分布在東北部的田村鎮、南塘鎮、三溪鄉等3個鄉鎮，面積200平方公里，約占工作區總面的15%，巖性為中三疊世—晚侏羅世二長花崗巖、變余粉砂巖。

四、放射性環境現狀評價

（一）放射性環境現狀綜合評價

放射性異常區主要分布在工作區的東部、中部以及西北部，主要涉及石芫鄉、吉埠鎮、南塘鎮、三溪鄉、田村鎮、沙地鎮等6個鄉鎮，面積約120平方公里，出露巖性主要有燕山期二長花崗巖、變余長石石英砂巖變質砂巖、碳質板巖以及硅質巖。有的幾種放射性核素相互重疊或部分重疊，具有一定規模異常區或組合異常區。

（二）放射性環境輻射劑量評價

1.γ輻射外照射劑量評價

全區γ輻射照射年均有效劑量當量為0.69mSv/a，低于標準GB15848－2009規定的公眾所受的平均有效劑量當量1mSv/a的限值。區內各鄉鎮γ輻射照射年均有效劑量當量在0.35～0.91mSv/a，以吉埠鎮年均有效劑量當量最高，達到0.91mSv/a，接近標準規定的公眾所受的劑量限值。

2.氡子體吸入內照射劑量率評價

本次測量工作面積小，并未覆蓋整個調查區，并不能全面反映整個調查區空氣中氡活度濃度的本底；同時，未設計室內空氣中氡活度濃度測量，測區內氡子體吸入內照射年有效劑量當量，兒童組為0.11mSv，成人為0.07mSv。

3.飲用水食入劑量評價

居民飲用水食入年有效劑量當量，少年組0.88×10－3mSv/a，成人組0.52×10－3mSv/a。

4.公眾人均年有效劑量當量評價

全區公眾人均年有效劑量當量，兒童組為0.80mSv，成人組為0.76mSv。相當于40次胸透或0.4次頭顱CT（一次X線胸片為0.02mSv，一次頭顱CT掃描2mSv）。

五、質量評述

（一）儀器“三性”檢查

項目所使用的5臺HD－2005ｘ－γ劑量率儀和2臺HDC－C型環境測氡儀均由國防科技工業1313二級計量站進行計量檢定，獲取檢定證書確認其合格方投入使用，即相對誤差不超過±10%。為了保證儀器工作期間的工作狀態，儀器出工前和收工后在自制半飽和模型上進行穩定性檢查，穩定性誤差小于±6%，儀器穩定性良好。為了保證多臺儀器工作結果，對本項目工作中同一種方法使用的儀器進行了一致性檢查，一致性誤差小于±8%，儀器一致性良好。項目工作過程中使用的所有放射性儀器“三性”檢查質量良好，符合要求。

（二）工作方法質量評述

1.γ輻射吸收劑量率測量

本次工作共取得數據1310個，對其進行正態分布檢驗，輻射吸收劑量率基本呈正態曲線分布，數據可信。根據《環境地表γ輻射劑量率測定規范》GB14583－1993中規定，環境地表γ輻射劑量率測定的總不確定度不超過20%，本次工作檢查測量點143個，檢查比例11%，計算出合格測點140個，合格率98%。γ輻射吸收劑量率測量質量符合要求。

2.空氣中氡活度濃度

本次工作共取得數據68個，對其進行正態分布檢驗，空氣中氡活度濃度呈正偏態曲線分布，數據可信。根據《環境空氣中氡的標準測量方法》（GB14582－1993）規范要求允許限不超過20%，本次工作檢查數8個，檢查比例12%，計算出合格測點8個，合格率100%。空氣中氡活度濃度含量測量結果合乎要求。

3.水中鈾、氡濃度

本次工作共取得數據55件，對其進行正態分布檢驗，水中鈾、氡濃度均呈正偏態曲線分布，數據可信。根據《水中氡測量規程》（EJ－T1133－2001）、《地下水污染調查評價樣品分析質量控制技術要求》（DD2014－15）規范要求，檢查數6件，檢查比例11%，水中氡濃度合格率100%；水中鈾含量合格率100%，均符合規范要求。

4.巖土中鈾、鐳、釷、鉀比活度

本次工作共采集并分析巖土樣50件，對其進行正態分布檢驗，巖土中鈾、鐳、釷、鉀比活度均呈正偏態曲線分布，數據可信。根據《輻射環境監測技術規范》（HJ/T61－2001）規定，重復檢樣允許誤差不超過20%，巖土樣檢查5件，檢查比例10%，巖土樣（鈾、鐳、釷、鉀）重復檢查合格率100%。巖土樣采集質量及分析結果符合要求。

六、結語

綜上所述，受技術方法、數據分析與評價過程等要素影響，當前區域天然放射性環境調查評價實踐中依然存在諸多不足，不利于調查評價整體工作質效的協同提升。本研究認為，應摒棄傳統陳舊的工作模式，圍繞區域礦山地質環境實際，基于全流程的調查與評價規則，拓展延伸各類數據分析方法，提升數據處理精準度，為區域綠色發展提供技術服務，為經濟社會可持續發展做出應有的貢獻。

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