李航運(yùn) 靳暉 信天緣

摘 要：本文以湖南某一退役鈾礦為研究對(duì)象，結(jié)合周圍居民生活生產(chǎn)現(xiàn)狀，說明退役鈾礦環(huán)境放射性水平監(jiān)測(cè)的重要性，并對(duì)退役鈾礦環(huán)境治理工作提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：退役；鈾礦；環(huán)境水樣；226Ra

本文就湖南某已退役鈾礦周邊水樣中226Ra的濃度進(jìn)行檢測(cè)。目標(biāo)鈾礦（以下簡(jiǎn)稱為D鈾礦）是我國(guó)最早的一批鈾礦之一，位于湖南省東南部，毗鄰湘江。礦山于1958年由蘇聯(lián)援建（規(guī)模最大時(shí)曾號(hào)稱十里礦山），1985年停產(chǎn)，2003年破產(chǎn)，在我國(guó)核工業(yè)發(fā)展的先期尤其是原子彈爆炸等一系列國(guó)家重大戰(zhàn)略中起到了不可估量的作用。所在地區(qū)雨量豐沛，受季風(fēng)影響，年降水量50%以上集中在4至6月，而且多以暴雨形式出現(xiàn)。年平均氣溫18℃左右，年均日照1812小時(shí)。

1 退役鈾礦基本情況

該鈾礦山處于我國(guó)中南地區(qū)凹形面軸帶，周圍環(huán)繞著古老巖層形成斷續(xù)環(huán)帶的嶺脊山地，構(gòu)成典型的盆地形勢(shì)。D鈾礦屬于沉積礦，位于華南地質(zhì)帶上，其礦的下層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，東西和南北走向的礦物質(zhì)均有存在。D礦有五個(gè)工區(qū)，絕大部分屬于地下礦，少部分是露天礦。采出礦石的鈾平均品位為0.2%，最高有0.3%[1]。礦區(qū)尾礦庫(kù)均屬于山谷筑堆型，已經(jīng)用表層土進(jìn)行了覆蓋并且種植了植被。庫(kù)周圍的覆蓋物有水泥墻包圍著，水泥前的高度是1.4米，厚度約是0.4米，庫(kù)上的覆蓋物由石塊層和黃泥土組成，覆蓋層上種有草本植物、灌木等樹木。在堆的周圍將筑上水泥擋墻和開溝以防地表水和地下水流入堆內(nèi)。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 取樣

根據(jù)水質(zhì)湖泊和水庫(kù)采樣技術(shù)指導(dǎo)（GB/T14581-93）和水質(zhì)河流采樣計(jì)數(shù)指導(dǎo)（HJ/T52-1999）制定詳實(shí)的取樣方案，包括取樣點(diǎn)、取樣方式、取樣工具、取樣路線和樣品運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的確定。

本文旨在檢測(cè)退役鈾礦周邊水體中226Ra的濃度，根據(jù)目標(biāo)鈾礦實(shí)際情況，從該礦周邊代表性地采集8個(gè)地方的水樣，包括自然湖泊水和飲用水，盡可能保證所取水樣的代表性和典型性。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法和步驟分別對(duì)采集到的8組水樣進(jìn)行記錄。8個(gè)采樣點(diǎn)位于鈾礦的三個(gè)工區(qū)，三個(gè)工區(qū)分別記為1#、2#和3#，8個(gè)采樣點(diǎn)1#水潭、1#居民家井水、2#湖水、3#農(nóng)田灌溉、3#湖水、3#農(nóng)家、3#小賣部和飲水工程水樣依次進(jìn)行1～8的編號(hào)。

2.2 水樣預(yù)處理

在現(xiàn)場(chǎng)取樣之后，立即向裝有水樣的聚乙烯水桶里加入10ml濃硝酸，抑制和防止微生物活動(dòng)，主要防止核素（226Ra）被容器壁吸附。

水樣取回后在實(shí)驗(yàn)室靜置6天，使得226Ra盡可能衰變平衡，以利于后期實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。

2.3 實(shí)驗(yàn)室操作

水中鐳-226的測(cè)量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一般有氫氧化鐵—碳酸鈣載帶射氣閃爍法和硫酸鋇共沉淀射氣閃爍法[2]，本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室情況采用硫酸鋇共沉淀射氣閃爍法，即以硫酸鋇作載體，共沉淀水中鐳，沉淀物溶解于堿性溶液，封閉于擴(kuò)散器積累氡，后轉(zhuǎn)移至閃爍室，測(cè)量計(jì)算鐳含量。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

3#湖水靠近尾礦堆，礦堆地下水滲流進(jìn)入湖水的可能性大，和常年雨水沖刷礦堆會(huì)將含有放射性核素的物質(zhì)帶入到湖水中，因此3#湖水226Ra濃度最高。而1#居民家井水226Ra濃度相對(duì)最低，因?yàn)榫用窬幼↑c(diǎn)距離尾礦堆相對(duì)較遠(yuǎn)，井水取自五、六十米深層地下水，因此居民家井水226Ra濃度應(yīng)該是相對(duì)最低的，也說明尾礦庫(kù)對(duì)周邊整體地下水沒有較大程度的污染。

事實(shí)上，8個(gè)取樣點(diǎn)均在退役鈾礦尾礦堆（庫(kù)）周邊1公里以內(nèi)，從檢測(cè)結(jié)果看出水樣中226Ra的整體水平還是比較高的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5748-85生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定飲用水中226Ra含量不得超過0.1Bq/L[3]，否則不能作為飲用水供人們使用。通過查閱文獻(xiàn)得知，國(guó)內(nèi)相關(guān)報(bào)道的江河湖水中天然放射性核素濃度的典型值是4.38×10-3Bq/L、世界十大河流的均值是2.59×10-3Bq/L、黃河水系均值4.38×10-3Bq/L、河北赤城溫泉55×10-3Bq/L、松山自流井34×10-3Bq/L、北京白廟溫泉102×10-3Bq/L、洪湯寺溫泉117×10-3Bq/L等[4]進(jìn)行比較，得出以下結(jié)論：

1.目標(biāo)鈾礦采集點(diǎn)的水樣226Ra濃度均低于國(guó)家規(guī)定的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，說明其放射性226Ra水平在可接受范圍內(nèi)，但是其平均值十分接近標(biāo)準(zhǔn)閾值這也是不爭(zhēng)的事實(shí)，最高的5號(hào)水樣（3#湖水）226Ra濃度為0.0751Bq/L，其實(shí)3#湖水水源主要來自于礦水庫(kù)和天然雨水集聚，和來自于湖旁邊尾礦庫(kù)和廢石堆含有較高水平的放射性核素流出物的匯入，使得該湖水226Ra濃度很高。

2.D鈾礦區(qū)8份水樣226Ra平均濃度（0.05585Bq/L）統(tǒng)一高于正常江河湖水（世界十大河流、國(guó)內(nèi)報(bào)道的典型河流以及黃河全水系）226Ra的濃度整體水平（0.00626Bq/L）近9倍。

3.D鈾礦區(qū)8份水樣226Ra平均濃度和我國(guó)幾個(gè)典型的溫泉水中226Ra濃度相當(dāng)。事實(shí)上，溫泉中226Ra濃度本來偏高，且與人體直接接觸和浸泡，近年來也越來越受到人們的重視。

綜上所述，D鈾礦周邊水中226Ra的濃度雖然沒有超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，卻已處于一個(gè)比較高的水平。由此看出退役近30年，即使在這個(gè)過程中采取了些許措施，周邊水體中226Ra的濃度水平仍遠(yuǎn)高于同類水體中226Ra的濃度，并對(duì)周邊環(huán)境還是造成了比較嚴(yán)重的影響。

3.2 治理建議

（1） 進(jìn)一步深入鈾礦退役治理相關(guān)研究，從技術(shù)層面盡可能降低退役鈾礦尾礦庫(kù)對(duì)水體的放射性污染，尤其是對(duì)地下水污染的防治。

（2） 依據(jù)輻射防護(hù)最優(yōu)化原則，建議對(duì)尾礦庫(kù)周邊水環(huán)境進(jìn)行分類治理。尾礦堆上覆蓋黏土、壓實(shí)后植樹種草，設(shè)置擋土墻、排水溝，穩(wěn)定邊坡，避免自然滾落碎石或雨水沖刷攜帶放射性核素進(jìn)入周邊水體。同時(shí)做好上述工程的定期檢查維護(hù)工作。

（3） 環(huán)保部門應(yīng)加強(qiáng)退役鈾礦周邊水質(zhì)監(jiān)測(cè)，同時(shí)當(dāng)?shù)匦l(wèi)生醫(yī)療部門應(yīng)當(dāng)做好居民身體健康檢查工作。

（4） 整治過程中，周邊居民應(yīng)盡量遠(yuǎn)離治理區(qū)域，以減少額外輻射劑量。礦山治理完成后，還應(yīng)建立定期維護(hù)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)機(jī)制，確保環(huán)境恢復(fù)到公眾可接受水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘自強(qiáng)，中國(guó)核工業(yè)三十年輻射環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[M].北京：原子能出版社，1990.

[2] GB11214—89，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水中鐳-226的分析測(cè)定[S].國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.

[3] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部，GB 5749-85生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1985.

[4] 李婷.地下熱水中天然放射性鐳-226和氡-222測(cè)定及分析評(píng)價(jià)[D].北京地質(zhì)大學(xué)，2013.