云南某伴生放射性礦采礦區放射性水平調查

閆雙華 李建輝

摘 要：通過對云南某伴生放射性礦企業其中一個鍺礦采區放射性水平調查，主要調查內容：X-γ輻射空氣吸收劑量率；廢石樣、原礦樣（鍺礦）、土壤及底泥樣中天然放射性核素238U、232Th、226Ra和40k比活度；礦坑涌水及水樣中的天然放射性核素U、Th、226Ra和總α、總β比活度；流出物空氣中氡濃度、氣溶膠中γ核素活度濃度監測。了解該礦區開采和生產過程中對周圍輻射環境影響現狀，根據監測結果，該礦區存在放射性污染，提出了污染防治措施。

關鍵詞：伴生放射性礦；放射性水平；調查； 防治措施

中圖分類號：X837文獻標志碼：A文章編號：1673-9655（2023）02-0-03

1 目的

云南某伴生放射性礦企業前身是云南臨滄地區冶煉廠，具有30余年鍺生產的歷史。該公司是國內唯一擁有鍺礦采選、火法富集、濕法提純、區熔精煉、精深加工及研發一體化，鍺產業鏈較為完整的高新技術企業。公司共有6個礦開采中，下設有一廠（火法系統，兩個車間）、二廠（濕法系統）兩個生產單位。本次調查公司其中一個鍺礦采區，礦區設計生產能力9萬 t/a，實際開采能力5萬t/a，礦區面積0.64 km2。

煤層高度：1600 m、1560 m、1525 m、1487 m、1450 m已開采完畢，1410 m中段正在投入生產，1370 m中段未投入生產。礦山外排水：800～1000 m3/d，涌水量800～1000 m3/d。通風方式：采用機械抽出式通風方式。褐煤產量：2015年—2021年11月，鍺煤開采總量為26.339433萬 t。廢石產量：每年約15000 m3，其中：每年約15000 m3用于充填采空區，目前無臨時堆存量。

礦區東、南方向均存在人類活動，有大量耕地、農田，一條河流從北向南橫穿礦區而下，若采區存在污染物無序排放情況，周邊輻射安全存在一定隱患。

通過此次調查，了解礦區周圍放射性水平現狀，若存在放射性污染，提出污染防治措施。

2 監測情況

2.1 監測基本情況

云南省輻射環境監督站于2021年12月對該企業礦區周圍輻射環境進行了監測及樣品采集。此次監測針對廢石場、村莊、礦山及周圍農田進行了γ輻射空氣吸收劑量率的監測，共布點56個。并對廢石、原礦、底泥、地表水以及農田進行取樣分析。監測項目為：X-γ輻射空氣吸收劑量率；廢石樣、原礦樣（鍺礦）、土壤及底泥樣中天然放射性核素238U、232Th、226Ra和40k比活度；礦坑涌水及水樣中的天然放射性核素U、Th、226Ra和總α、總β比活度；流出物空氣中氡濃度、氣溶膠中γ核素活度濃度監測。樣品測量分析方法和調查使用儀器情況見表1。

3 監測結果

3.1 流出物監測結果

空氣中氡濃度測量結果見表2；礦坑涌水中放射性核素活度濃度監測結果見表3；氣溶膠中γ核素活度濃度見表4。

3.2 輻射環境監測結果

水樣中放射性核素活度濃度監測結果見表5；土壤、底泥、原礦及廢石樣中放射性核素活度濃度分析結果見表6。

各監測點γ輻射空氣吸收劑量率測值范圍為（142.3～721.1）nGy/h，最高值在廠區南側農田處，該區域背景值在190 nGy/h左右。

4 討論與分析

根據表2～表6監測結果，該礦區周圍污染源主要與放射性核素238U相關性吻合，礦坑涌水、河流下游水樣、土壤樣以及廢石樣中均出現核素U，排風井出風口氡濃度變化明顯，基本能確定該礦區伴生鈾。

該區域土壤中的238U含量范圍在（54.0～704）Bq/kg，大于《云南省環境天然放射性水平調查研究》中的該地區土壤中天然放射性核素238U含量范圍（11.74～142.46）Bq/kg；土壤中的232Th含量范圍在（40.7～88.5）Bq/kg，結果在該地區土壤中天然放射性核素232Th含量范圍內；土壤中的226Ra含量范圍在（60.4～2180）Bq/kg，大于該地區土壤中天然放射性核素226Ra含量范圍（19.48～138.78）Bq/kg；此次采集（鍺礦）原礦樣屬于1410 m中斷煤層，由運輸皮帶傳輸至地表，采樣點位于皮帶終點，礦樣中各核素未見異常；廢石樣中含有一定鈾元素，調查發現，該礦區廢石樣破碎后用于回填采礦層，不外排，廢石對周圍輻射環境影響不大。監測點γ輻射空氣吸收劑量率最大值為721.1 nGy/h，高于該地區天然貫穿輻射劑量率2.8倍，可能會給周邊居民造成附加的輻射劑量。建議應進一步對廠區南側γ高值區域的放射性污染現狀進行調查，視具體情況采取污染治理、土壤修復等措施。根據調查結果確定污染面積，進行污染治理。根據污染面積情況：①若污染面積較小，采挖污染區域土壤，運至尾礦庫儲存；②若污染面積較大，采取表層覆土、種植綠植、不能繼續作為耕作土地使用；邊坡護理，防治水土流失致更大區域污染。

5 結語

此次調查結果顯示該礦區開采和生產過程中存在一定的面源和點源污染，部分農田不宜繼續作為農田耕地使用，其他重點區域沒有被污染，比如飲用水源，大部分農田。建議當地環境保護主管部門和有關單位加強對該企業礦區的監督管理，礦區應加強對流出物以及工作場所的管理，盡量避免流出物排放到外環境，對已存在污染的區域進行治理。

參考文獻：

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[3] 李玉先， 喻亦林. 云南省環境天然放射性水平調查研究[M]. 昆明：云南科技出版社， 1991.

Abstract： By investigating the radioactivity level of a germanium mining area of an associated radioactive mining enterprise in Yunnan， the present influence of mining and production on the surrounding radiation environment was examined. The main contents of the investigation were air absorbed dose rate of X-γ radiation; the specific activities of natural radionuclides 238U， 232Th， 226Ra and 40K in waste rock samples， raw ore samples （germanium ore）， soil and sediment samples; soil and sediment samples， the natural radionuclide activities of U， Th， 226Ra and total α， total β in gushing water and water samples from mines， and the specific activities of U， Th， 226Ra and total α， total β in water samples were determined Monitoring of Radon concentration in air and γ nuclide activity in Aerosol. According to the monitoring results， the pollution prevention and control measures were put forward.

Key words： associated radioactivity; radioactive level; investigate; countermeasures