寧夏回族自治區(qū)核工業(yè)地質(zhì)勘查院，寧夏 銀川 750021

鹽池縣位于寧夏回族自治區(qū)東部，毛烏素沙漠西南緣，非金屬礦產(chǎn)資源豐富，其中石膏儲量居寧夏第一。石膏礦開采利用規(guī)模大，為鹽池縣的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐，產(chǎn)出的建筑石膏和高強(qiáng)度石膏粉以及模具用石膏粉等在全國市場占有一定規(guī)模。石膏礦主產(chǎn)區(qū)處于鄂爾多斯盆地西南緣中段，是我國重要的鈾礦資源成礦區(qū)[1]，針對該地區(qū)石膏礦的放射性開展初步研究，是保障礦山工人、當(dāng)?shù)鼐用窦爱a(chǎn)品使用者輻射安全的重要舉措，對促進(jìn)該縣經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展具有重要意義。

1 鹽池縣石膏礦成礦特征

鹽池縣的石膏礦主要分布在青山鄉(xiāng)、麻黃山鄉(xiāng)等地，全縣石膏礦資源儲量達(dá)6億t，占全區(qū)石膏資源儲量36%以上。石膏礦主要賦存于第三系漸新統(tǒng)清水營組中，其上為第四系更新統(tǒng)沖基層覆蓋，是在水動力、水化學(xué)條件穩(wěn)定，構(gòu)造活動強(qiáng)度較低、頻率較小，內(nèi)陸湖盆緩慢下沉的條件下形成的。

1.1 礦物成分

根據(jù)中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心寧夏總隊(duì)的調(diào)查結(jié)果，鹽池縣域內(nèi)的石膏礦主要礦物成分為石膏+硬石膏，其次為黏土礦物，以及少量硅質(zhì)及鈣質(zhì)等，其中硅質(zhì)分布于大片狀石膏表面，鈣質(zhì)則充填于片狀集合層石膏的裂隙或孔洞中。

1.2 礦石類型

根據(jù)鹽池縣的石膏礦勘探找礦成果，結(jié)合礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造可知，其石膏礦的主要自然類型分為兩類：塊狀石膏和泥質(zhì)石膏。塊狀石膏的石膏含量一般在80%以上，黏土礦物等雜質(zhì)較少，偶爾含有少量鈣質(zhì)和硅質(zhì)成分；泥質(zhì)石膏的石膏含量一般在55%以上，黏土礦物成團(tuán)塊狀或薄層狀填充[2]。

2 石膏礦的放射性水平現(xiàn)狀

2.1 研究對象

此次研究是對鹽池縣域內(nèi)7個(gè)石膏礦山企業(yè)開展放射性環(huán)境現(xiàn)場檢測。這7個(gè)石膏礦山企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模較大，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，涵蓋了鹽池縣石膏礦的主產(chǎn)區(qū)，其礦企均在正常生產(chǎn)，方便進(jìn)行現(xiàn)場研究。

2.2 γ輻射空氣吸收劑量率水平

依據(jù)前人對鹽池縣放射性環(huán)境本底調(diào)查結(jié)果，其縣域內(nèi)地表γ輻射空氣吸收劑量率本底水平為0.08μGy/h。礦區(qū)內(nèi)的γ輻射空氣吸收劑量率主要來自石膏礦和土壤中的γ核素，在各個(gè)石膏礦的生活區(qū)、采坑、加工區(qū)、料場等不同地方，對地面土壤、石膏礦、廢渣等檢測對象使用FD-3013H環(huán)境監(jiān)測用γ輻射空氣吸收劑量率儀進(jìn)行測量，測點(diǎn)基本涵蓋礦區(qū)所有要素，檢測結(jié)果見表1。

表1 各石膏礦γ輻射劑量率測量結(jié)果

通過分析檢測結(jié)果可以看出，有4個(gè)礦區(qū)內(nèi)檢測到的γ輻射空氣吸收劑量率最高超過當(dāng)?shù)丨h(huán)境本底水平0.05μGy/h的情況（各礦區(qū)檢測結(jié)果扣除環(huán)境本底0.08μGy/h后），這其中宇聯(lián)石膏礦和乾源礦業(yè)，參照《鈾礦地質(zhì)輻射環(huán)境影響評價(jià)要求》（EJ/T 977—95）中的相關(guān)規(guī)定，其礦區(qū)內(nèi)也檢測到γ輻射空氣吸收劑量率扣除本底后也超過0.17μGy/h的情況，超過放射性廢物管理標(biāo)準(zhǔn)要求，因此這些礦山屬于伴生放射性礦普查詳查重點(diǎn)監(jiān)管對象。

2.3 土壤氡濃度水平

在礦區(qū)內(nèi)選擇地表可以打孔的區(qū)域，使用專門鋼釬打孔，孔深為50～80cm，使用頭部有氣孔的特制取樣器（使用前檢查取樣器下端壁上的孔，其不能被泥土堵塞）插入孔中，將取樣器頂端地表部分用土密封嚴(yán)實(shí)，防止抽氣時(shí)空氣進(jìn)入孔中。這些測孔要基本涵蓋生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)以及廠區(qū)人員活動密集的地方，測點(diǎn)數(shù)量依據(jù)實(shí)際礦區(qū)地質(zhì)狀況而定。經(jīng)過對這些礦區(qū)的現(xiàn)場檢測，各石膏礦礦區(qū)內(nèi)土壤氡濃度和空氣氡濃度檢測結(jié)果見表2。

表2 各石膏礦礦區(qū)內(nèi)土壤氡濃度和空氣氡濃度檢測結(jié)果

依據(jù)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（2013版）》（GB 50325—2010），土壤氡濃度達(dá)到不同含量時(shí)應(yīng)采取不同的應(yīng)對措施。通過檢測結(jié)果可以看出，有3個(gè)礦山礦區(qū)范圍內(nèi)檢測到的平均土壤氡濃度超過了50000Bq/m3，屬于重點(diǎn)控制區(qū)域，在這3個(gè)礦區(qū)內(nèi)修建職工住宅等建筑物時(shí)，應(yīng)采取多種防氡措施來保證職工的人身健康；其余4個(gè)石膏礦的平均土壤氡濃度均在20000Bq/m3以下，基本處于安全水平。

2.4 空氣氡濃度水平

在礦區(qū)內(nèi)針對礦區(qū)地面建筑物室內(nèi)和室外開放環(huán)境分別進(jìn)行空氣氡濃度檢測，在檢測過程中室內(nèi)空氣氡濃度檢測標(biāo)準(zhǔn)要求建筑物密封24h以上，但是實(shí)際工作中，礦區(qū)正在正常生產(chǎn)，未能滿足室內(nèi)密閉環(huán)境24h以上的要求。這些礦區(qū)地面建筑物均是簡易板房或平房，漏風(fēng)情況嚴(yán)重，空氣對流情況良好，且在檢測過程中有頻繁的開關(guān)門現(xiàn)象，空氣流通相對較好，因此室內(nèi)空氣氡濃度與室外開放環(huán)境檢測的空氣氡濃度結(jié)果基本無差異。從測量結(jié)果可以看出，空氣氡濃度整體處于安全水平，沒有異?，F(xiàn)象。

2.5 γ輻射致年有效劑量

根據(jù)全國環(huán)境天然貫穿輻射水平調(diào)查研究（1983—1990年），環(huán)境外照射電離輻射會影響人體健康，年有效劑量當(dāng)量（AED）是評價(jià)環(huán)境放射性核素輻射水平的一個(gè)重要指標(biāo)[3]。依據(jù)《環(huán)境地表γ輻射劑量率測定規(guī)范》（GB/T 14583—93），通過環(huán)境地表γ輻射劑量率可以估算得到環(huán)境放射性輻射水平對當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生的年有效劑量當(dāng)量值，其計(jì)算公式如下：

式中：He為有效劑量當(dāng)量，mSv；Dγ為環(huán)境地表γ輻射劑量率，nGy/h；K為有效劑量當(dāng)量率與空氣吸收劑量率比值，標(biāo)準(zhǔn)中采用0.7Sv/Gy；t為人員在環(huán)境中的停留時(shí)間，h。

此次研究中，外照射主要考慮礦山導(dǎo)致的γ輻射，其職業(yè)照射劑量當(dāng)量限值為20mSv/a，采用國際推薦年工時(shí)數(shù)（2000h/a），公眾照射為1mSv/a，公眾照射采用年照射時(shí)數(shù)8760h，取室外居留因子0.2，人群所受照射劑量當(dāng)量計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 人群所受照射劑量當(dāng)量計(jì)算結(jié)果 單位：mSv/a

《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18871—2002）規(guī)定，公眾中有關(guān)關(guān)鍵人群組的成員所受到的平均劑量估計(jì)值不應(yīng)超過1mSv/a，其劑量約束值應(yīng)在公眾照射劑量限值的10%～30%（即0.1～0.3mSv/a）范圍。就此次研究檢測結(jié)果而言，這7個(gè)礦山內(nèi)工作人員的γ輻射致年有效劑量均未超過職業(yè)照射劑量，而針對公眾的γ輻射致年有效劑量有2個(gè)礦山（乾源礦業(yè)和宇聯(lián)石膏礦）超過了公眾約束劑量上限0.3mSv/a，這表明在這兩個(gè)礦區(qū)仍存在一定的輻射危害風(fēng)險(xiǎn)[4]。

3 結(jié)論

通過對鹽池縣7個(gè)石膏礦的放射性水平的研究發(fā)現(xiàn)，乾源礦業(yè)和宇聯(lián)石膏礦礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)區(qū)及產(chǎn)生的廢渣的γ輻射空氣吸收劑量率超過了國家管理限值，屬于國家伴生放射性礦相差范疇，致年有效劑量也超過了公眾約束劑量上限，需要引起重視，存在一定的輻射危害風(fēng)險(xiǎn)，其余各石膏礦礦區(qū)環(huán)境及產(chǎn)品、廢渣等的γ輻射空氣吸收劑量率均與當(dāng)?shù)丨h(huán)境本底相當(dāng)。天石礦業(yè)、銀東礦業(yè)和嘉禾礦業(yè)礦區(qū)內(nèi)檢測的土壤氡濃度有多個(gè)測點(diǎn)超過了50000Bq/m3，需要在礦區(qū)內(nèi)修建建筑物時(shí)應(yīng)采取綜合防氡措施來保障工人的人身健康。