2021-4-10 | 城市生态论文
0引言
军工铀矿地质勘探工作为我国核工业发展作出了重大贡献，但在取得优异成果的同时也带来一定的环境安全问题，对当地生态环境和居民生产、生活安全造成危害。1986年后，随着国家政策的调整，原有勘探设施进入退役阶段，几十年累积的退役设施及放射性物质该如何安全处理成为一个迫切需要解决的问题。
1退役整治目标与治理方案
铀矿地质勘探设施退役整治的最终目标是使设施和场址获得无限制或有限制开放利用。ICRP第82号出版物指出：如果退役后的场址满足所有将来可能应用的计量约束要求，则这个场址可以无限制的开放或利用；如果不能满足要求，则这个场址只能是有限制的开放或利用。目前由于治理经费、我国国情、项目敏感程度等各方面原因，部分铀矿勘探设施和场址退役整治后不可能达到交给地方无限制使用的深度，只能达到相当于IAEA的Ⅱ级退役深度，相应的设施或场址要根据其使用方式和退役深度来确定其管理限值。为满足最终目标，国内目前普遍采用的治理方案是将废矿石能回填处置的尽量回填，其他的废矿石集中堆放并建筑挡土墙稳定存放，然后覆盖黄土、植被绿化，以抑制222Rn析出，屏蔽贯穿辐射。埋存地选择距离居民生活区和水源较远、不易被雨水冲刷、地下水系不发育的地方。
2退役整治前的环境安全问题
2．1放射性危害
以江西片区“十一•五”退役整治具体情况为例，废矿石普遍在坑井口出口处就地堆放，河流、小溪、水库旁，生态保护区内，甚至居民点附近，都有它们的存在。这些废矿石堆的表面平均222Rn析出率为0.89Bq/m2•s,超过国家规定管理限值（无限制开放使用限值0.1Bq/m2•s，有限制开放使用限值0.74Bq/m2•s）；γ外照射吸收剂量率均值为106.75×10-8Gy/h，远远超过当地本底水平（8.03～21.14×10-8Gy/h）。除废矿石堆外，探槽和剥土也存在造成放射性危害的可能。大量氡气从未封闭的坑口逸出；部分坑口流出水中也含有放射性污染物，对坑口周围的地表水造成了一定的污染。上述危险因素可通过吸入、食入、接触、外照射等途径对公众造成内、外照射危害。
2．2对生态环境的危害
勘探设施对勘探区生态环境造成了不同程度的危害，剥离地表植被，改变地质结构，从而诱发各种地质灾害。除一般常见的滑坡、泥石流之外，部分坑道还破坏了当地的水文地质环境平衡，导致水层及地下水运动汇聚点发生变化，形成涌泉或使水体质量变差。
2．3其他不安全因素
待治理剥土、较深的探槽和未封闭浅井均存在跌落、坠入等一般性安全危害隐患。此外，部分废矿石堆在洪水冲刷以及雨水的侵蚀下逐渐流散到环境中，掩埋河滩和道路，对居民生产、生活构成危害。
3退役整治过程中的环境安全问题
3．1水土流失
坑井口封闭、探槽的边坡放缓、剥土和浅井的覆土植被以及废矿石堆的覆盖取土均会造成一定范围内的植被破坏，引发不同程度的水土流失。因此在工程完工后，除了要对施工方案中需要覆土的地方进行植被绿化外，还需要对开挖取土表层进行植被绿化，绿化植物尽量选择取土以前该地的植物品种，以维持当地的原有生态状况。这一点往往在实践中被忽略，值得重视。
3.2施工污染
施工所需的水泥砂石等材料在装卸运输过程中会有一定数量的洒落，因此在施工过程中要加强现场施工管理监督，注意对当地的水土保持，尽量避免因整治施工而对环境造成破坏。另外，对于附近有居民点的勘探设施要严格控制施工时间，禁止夜间施工，避免影响附近村民劳作起居。
3.3放射性核素对施工人员的内、外照射影响
施工人员在施工过程中接受的剂量，主要是在废矿石堆治理施工过程中。照射途径主要是含氡空气的吸入以及γ外照射。有效剂量当量估算模式如下：
（1）γ辐射所致有效剂量当量估算Hnγ=0.7Rt式中：Hnγ———γ辐射所致有效剂量当量，Sv；0.7———剂量转换系数；R———空气中γ吸收剂量率，Gy/h；t———工作时间，h。
（2）吸入氡子体所致有效剂量当量估算HaE=0.5xtgf式中：HaE———吸入氡子体所致有效剂量当量，Sv；0.5———氡与其子体的平衡因子；x———氡平均浓度，Bq/m3；t———工作时间，h；g———氡子体吸入剂量转换因子，取1.7×108；f———停留时间的份额，取0.3
（3）根据场地氡析出率，采用箱式模式估算在静风（u＜0.5m/s）条件下产生的场地氡浓度，所用公式如下：DRn=RS/uBH式中，DRn———场地中氡浓度，Bq/m3；R———场地氡析出率，Bq/(m2•s)；S———场地面积，m2；u———风速，取0.1m/s；B———垂直风向的场地宽度，m；H———氡气体分布高度，取10m。
（4）H=Hnγ+HaE式中：H———有效剂量当量，Sv；Hnγ———γ辐射所致有效剂量当量，Sv；HaE———吸入氡子体所致有效剂量当量，Sv；通过上述公式可以估算施工人员在施工过程中受到的有效剂量当量，本次选取江西片区“十一五”退役整治工程量最大的265队641矿床，其含废矿石堆28个，合计194010吨，占地53742m2，工作时间708小时，项目所在地平均风速2.29m/s。