2021-4-10 | 城市生態(tài)論文
0引言
軍工鈾礦地質(zhì)勘探工作為我國核工業(yè)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn),但在取得優(yōu)異成果的同時(shí)也帶來一定的環(huán)境安全問題,對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和居民生產(chǎn)、生活安全造成危害。1986年后,隨著國家政策的調(diào)整,原有勘探設(shè)施進(jìn)入退役階段,幾十年累積的退役設(shè)施及放射性物質(zhì)該如何安全處理成為一個(gè)迫切需要解決的問題。
1退役整治目標(biāo)與治理方案
鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治的最終目標(biāo)是使設(shè)施和場址獲得無限制或有限制開放利用。ICRP第82號出版物指出:如果退役后的場址滿足所有將來可能應(yīng)用的計(jì)量約束要求,則這個(gè)場址可以無限制的開放或利用;如果不能滿足要求,則這個(gè)場址只能是有限制的開放或利用。目前由于治理經(jīng)費(fèi)、我國國情、項(xiàng)目敏感程度等各方面原因,部分鈾礦勘探設(shè)施和場址退役整治后不可能達(dá)到交給地方無限制使用的深度,只能達(dá)到相當(dāng)于IAEA的Ⅱ級退役深度,相應(yīng)的設(shè)施或場址要根據(jù)其使用方式和退役深度來確定其管理限值。為滿足最終目標(biāo),國內(nèi)目前普遍采用的治理方案是將廢礦石能回填處置的盡量回填,其他的廢礦石集中堆放并建筑擋土墻穩(wěn)定存放,然后覆蓋黃土、植被綠化,以抑制222Rn析出,屏蔽貫穿輻射。埋存地選擇距離居民生活區(qū)和水源較遠(yuǎn)、不易被雨水沖刷、地下水系不發(fā)育的地方。
2退役整治前的環(huán)境安全問題
2.1放射性危害
以江西片區(qū)“十一•五”退役整治具體情況為例,廢礦石普遍在坑井口出口處就地堆放,河流、小溪、水庫旁,生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi),甚至居民點(diǎn)附近,都有它們的存在。這些廢礦石堆的表面平均222Rn析出率為0.89Bq/m2•s,超過國家規(guī)定管理限值(無限制開放使用限值0.1Bq/m2•s,有限制開放使用限值0.74Bq/m2•s);γ外照射吸收劑量率均值為106.75×10-8Gy/h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)乇镜姿剑?.03~21.14×10-8Gy/h)。除廢礦石堆外,探槽和剝土也存在造成放射性危害的可能。大量氡氣從未封閉的坑口逸出;部分坑口流出水中也含有放射性污染物,對坑口周圍的地表水造成了一定的污染。上述危險(xiǎn)因素可通過吸入、食入、接觸、外照射等途徑對公眾造成內(nèi)、外照射危害。
2.2對生態(tài)環(huán)境的危害
勘探設(shè)施對勘探區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的危害,剝離地表植被,改變地質(zhì)結(jié)構(gòu),從而誘發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。除一般常見的滑坡、泥石流之外,部分坑道還破壞了當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境平衡,導(dǎo)致水層及地下水運(yùn)動(dòng)匯聚點(diǎn)發(fā)生變化,形成涌泉或使水體質(zhì)量變差。
2.3其他不安全因素
待治理剝土、較深的探槽和未封閉淺井均存在跌落、墜入等一般性安全危害隱患。此外,部分廢礦石堆在洪水沖刷以及雨水的侵蝕下逐漸流散到環(huán)境中,掩埋河灘和道路,對居民生產(chǎn)、生活構(gòu)成危害。
3退役整治過程中的環(huán)境安全問題
3.1水土流失
坑井口封閉、探槽的邊坡放緩、剝土和淺井的覆土植被以及廢礦石堆的覆蓋取土均會(huì)造成一定范圍內(nèi)的植被破壞,引發(fā)不同程度的水土流失。因此在工程完工后,除了要對施工方案中需要覆土的地方進(jìn)行植被綠化外,還需要對開挖取土表層進(jìn)行植被綠化,綠化植物盡量選擇取土以前該地的植物品種,以維持當(dāng)?shù)氐脑猩鷳B(tài)狀況。這一點(diǎn)往往在實(shí)踐中被忽略,值得重視。
3.2施工污染
施工所需的水泥砂石等材料在裝卸運(yùn)輸過程中會(huì)有一定數(shù)量的灑落,因此在施工過程中要加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理監(jiān)督,注意對當(dāng)?shù)氐乃帘3郑M量避免因整治施工而對環(huán)境造成破壞。另外,對于附近有居民點(diǎn)的勘探設(shè)施要嚴(yán)格控制施工時(shí)間,禁止夜間施工,避免影響附近村民勞作起居。
3.3放射性核素對施工人員的內(nèi)、外照射影響
施工人員在施工過程中接受的劑量,主要是在廢礦石堆治理施工過程中。照射途徑主要是含氡空氣的吸入以及γ外照射。有效劑量當(dāng)量估算模式如下:
(1)γ輻射所致有效劑量當(dāng)量估算Hnγ=0.7Rt式中:Hnγ———γ輻射所致有效劑量當(dāng)量,Sv;0.7———劑量轉(zhuǎn)換系數(shù);R———空氣中γ吸收劑量率,Gy/h;t———工作時(shí)間,h。
(2)吸入氡子體所致有效劑量當(dāng)量估算HaE=0.5xtgf式中:HaE———吸入氡子體所致有效劑量當(dāng)量,Sv;0.5———氡與其子體的平衡因子;x———氡平均濃度,Bq/m3;t———工作時(shí)間,h;g———氡子體吸入劑量轉(zhuǎn)換因子,取1.7×108;f———停留時(shí)間的份額,取0.3
(3)根據(jù)場地氡析出率,采用箱式模式估算在靜風(fēng)(u<0.5m/s)條件下產(chǎn)生的場地氡濃度,所用公式如下:DRn=RS/uBH式中,DRn———場地中氡濃度,Bq/m3;R———場地氡析出率,Bq/(m2•s);S———場地面積,m2;u———風(fēng)速,取0.1m/s;B———垂直風(fēng)向的場地寬度,m;H———氡氣體分布高度,取10m。
(4)H=Hnγ+HaE式中:H———有效劑量當(dāng)量,Sv;Hnγ———γ輻射所致有效劑量當(dāng)量,Sv;HaE———吸入氡子體所致有效劑量當(dāng)量,Sv;通過上述公式可以估算施工人員在施工過程中受到的有效劑量當(dāng)量,本次選取江西片區(qū)“十一五”退役整治工程量最大的265隊(duì)641礦床,其含廢礦石堆28個(gè),合計(jì)194010噸,占地53742m2,工作時(shí)間708小時(shí),項(xiàng)目所在地平均風(fēng)速2.29m/s。