楊文棟,喻亦林
(云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站,云南 昆明 650034)
隨著社會經濟的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,在伴生放射性礦產資源得到日益廣泛地開發(fā)利用的同時,人們對自我生產、生活環(huán)境質量的關注程度也與日俱增。在礦產資源的開采過程中,礦產中所含的天然放射性核素會通過大氣或水體向環(huán)境中釋放,引起附近的大氣、水體、土壤等環(huán)境介質中天然放射性核素含量的增加[1]。
云南是礦產資源大省,金沙江流域、南盤江流域蘊藏著豐富的礦產資源[2]。礦產資源的開采、洗選、冶煉,勢必造成地下或地表環(huán)境的擾動,造成礦產中天然放射性核素的轉移或擴散。2013年,云南省生態(tài)環(huán)境廳(原環(huán)境保護廳)將云南六大水系輻射環(huán)境質量納入監(jiān)管,設立輻射環(huán)境質量監(jiān)測省控點,開展江河水U濃度等指標的常規(guī)監(jiān)測。
本文通過對金沙江水富斷面和南盤江華寧斷面2013—2019年水中天然U濃度監(jiān)測結果進行分析,探討其變化趨勢,進而為輻射環(huán)境管理和輻射公眾安全服務。
監(jiān)測對象為金沙江水富斷面和南盤江華寧斷面江河水,采樣時段為每年的枯水期、平水期,采樣頻次每年2次,監(jiān)測指標為水中U濃度。水樣采集點點位信息見表1。
表1 金沙江水富斷面、南盤江華寧斷面水樣采樣點點位信息表
水樣處理和分析采用《HJ 493-2009水質樣品的保存和管理技術規(guī)定》《HJ 630-2011環(huán)境監(jiān)測質量管理技術導則》《HJ/T 61-2001輻射環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》和《HJ840-2017環(huán)境樣品中微量U的分析方法》。
水中U分析選用杭州大吉光電儀器有限公司生產的WGJ-Ⅲ型微量U分析儀。儀器檢測下限0.02ng/mL,測U量程0~25ng/mL,線性相關系數(shù)0.9999。實驗室內部質控鈾濃度與熒光強度關系見圖1。
分析儀器定期通過法定計量單位檢定合格,各項性能指標穩(wěn)定,線性相關系數(shù)較高,滿足《環(huán)境樣品中微量U的分析方法》要求。
金沙江水富斷面和南盤江華寧斷面江河水U濃度監(jiān)測結果見表2[3]。
表2 金沙江水富斷面、南盤江華寧斷面水中U濃度監(jiān)測結果 (μg/L)
金沙江水富斷面江河水U濃度變化趨勢見圖2。
由表2和圖2可看出,金沙江水富斷面除2017年平水期監(jiān)測值偏低外,2013—2019年水中天然U濃度測值總體平穩(wěn),波幅不大。斷面枯水期U濃度整體大于平水期,斷面多年監(jiān)測數(shù)據(jù)變化有下降趨勢。
南盤江華寧斷面江河水U濃度變化趨勢見圖3。
由表2和圖3可看出,南盤江華寧斷面水中天然U濃度2016年枯水期監(jiān)測值明顯偏大,斷面2013—2015年測值明顯低于2016—2019年測值,數(shù)據(jù)抬升明顯。
云南六大水系除金沙江和南盤江水系外,還有伊洛瓦底江、怒江、瀾滄江、紅河四大水系,其水系斷面2018年和2019年江河水U濃度見表3。[3]
表3 伊洛瓦底江、怒江、瀾滄江、紅河水中U濃度監(jiān)測結果 (μg/L)
由表2和表3可看出,金沙江水富斷面U濃度2013—2019年枯水期均值1.00±0.11μg/L,平水期均值0.94±0.17μg/L;南盤江華寧段面U濃度2013—2019年枯水期均值1.00±0.36μg/L,平水期均值0.88±0.21μg/L;云南六大水系U濃度2018—2019年枯水期均值0.99±0.39μg/L,平水期均值0.92±0.35μg/L。金沙江水富斷面和南盤江華寧段面U濃度與云南六大水系U濃度整體水平相當,但存在一定的波動,整體低于西南諸河6段面2017年枯水期與平水期U濃度均值1.5μg/L[4]。
金沙江是長江的上游,源于唐古拉山脈東段北支5054m的無名山地東北處,隸屬玉樹州雜多縣結多鄉(xiāng)。金沙江穿行于川、藏、滇三省區(qū)之間,其間有最大支流雅礱江匯入,至四川宜賓納岷江始名長江。從青海河源至四川宜賓,金沙江干流全長3481km,流域面積502000km2,約占長江流域面積的26%。年均流量4750m3/s,以降水補給為主,地下水和冰雪融水補給為輔[5]。
金沙江落差3300m,水力資源一億多kW,占長江水力資源的40%以上[5]。金沙江流急坎陡,江勢驚險,干流規(guī)劃有多級梯級水電開發(fā)。
金沙江流域的地下蘊藏著豐富的礦產資源,西藏昌都的玉龍銅礦、四川攀枝花的釩鈦磁鐵礦、云南大理的金寶山鉑鈀礦、云南昭通的褐煤,璀璨奪目。
金沙江流域河床陡峻、斷裂發(fā)育、巖層破碎、地面松散固體物質多,崩塌、滑坡、瀉溜極為常見,金沙江嫣然已成長江泥沙的主要來源之一。
金沙江水富斷面2013—2019年水中天然U濃度測值總體平穩(wěn),波幅不大,測量值略高于云南其它水系。近十年來,國家加強長江防護林建設,加強了流域石漠化防護和區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護,嚴格控制采礦區(qū)廢石尾礦進入江河,致使金沙江水體放射性環(huán)境質量保持良好,且水富斷面多年監(jiān)測數(shù)據(jù)變化有下降趨勢。
南盤江發(fā)源于云南曲靖烏蒙山余脈馬雄山東麓,是珠江的源頭河段,流域面積56809km2,干流全長914km,河道平均坡降1.74‰,河口平均流量688m3/s。南盤江在云南境內流域面積43311km2,河長651km,流經曲靖、陸良、宜良、開遠、彌勒等縣市,于羅平縣境匯合黃泥河后流出云南省境[6]。
南盤江流域石灰?guī)r面積占1/2,喀斯特地貌發(fā)育[6]。區(qū)域石灰?guī)r體天然放射性核素水平較低,流域水環(huán)境受巖體侵蝕帶入天然U的占比不大,由此映證南盤江流域華寧段面2013—2015年江水U濃度相對較低,且較平穩(wěn)。然而,2016—2019年江水U濃度臺升明顯,且持續(xù)性長,由此引起對南盤江流域中上段礦產資源開發(fā)利用的關注。
云南是伴生放射性礦產資源大省,在剛剛結束的云南省第二次全國污染源普查伴生放射性礦普查中,省內單一核素濃度達到1Bq/g的伴生放射性開采或利用企業(yè)達35家,位居全國第5位。涉及煤礦、鍺礦、錫礦、銅礦、鐵礦、鉛鋅礦、稀土礦等多礦種,主要分布在紅河州、文山州、保山市、臨滄市、玉溪市等地。較高水平的伴生放射性礦產資源開采產生的坑涌水、廢石,選礦產生的尾礦、廢水,冶煉產生的廢渣,都將促進天然放射性核素的再轉移,也可能造成區(qū)域環(huán)境放射性污染,從而導致流域輻射環(huán)境水平升高。加強伴生放射性礦產資源及產業(yè)管理,適度有序開發(fā),防止廢石、尾礦、廢渣入江河,保護我們賴以生存的藍天、碧水、凈土,已成為共識[7]。