铀矿地质勘探工程的环境污染及其治理论文_寇海刚,刘追追

中国水利水电第十工程局有限公司 四川都江堰 611800

摘要:铀矿产业是我们国家防卫部门中的十分基础的产业,但是虽然它在现代国防和经济社会的发展中起着十分重要的作用,同时它也会对它周围的自然生态环境产生非常大的危害[1]。铀矿地质工作从上世纪四十年代左右时就开始十分迅速发展了起来。但是在当时,环境保护远远的落后于生产的速度,这是因为在早期时,铀矿产业中大部分环节都比较重视勘查和开采工作,而不是很重视对环境的保护。这样经过了三十多年之后,人们才后知后觉的意识到了环境保护问题[2]。铀矿地质勘探是一项十分综合的工程,它将地表辐射剂量异常和地下矿物元素分析集合在了一起,并且在地质勘察探测的期间它会在矿点中遗留下的广泛分布的各种各样的工程子项比如坑口、浅(竖)井、废石堆、剥土、探槽等。遗留下来的坑口、废弃石料堆等铀矿地质勘探设施会不停地向周围的自然环境释放放射性和元素 [3],而那些没有被完全封闭起来的坑口、浅(竖)井等还会导致周围群众、牲畜失误进入,造成人身伤害等一系列安全隐患。

关键词:铀矿地质勘探;环境污染;治理方案

引言

铀矿地质勘探施工中坑道的坑口可以被分成两类,一类是无流出水坑口,另一类是有流出水坑口。其中绝大多数坑口没有被完全封堵,它们会不停地向周围的自然生态环境释放大量222Rn气。一部分坑口还会排放含有大量放射性元素的废水,这会危害当地住民的日常生活和身体的健康。坑口、废弃石料堆等子项会释放出氡,这会对人体产生内照射,危害当代人们的身体健康,甚至也会危害他们后代的身体[4]。除此之外,有一些坑口的流出水中含有过量的放射性核元素,这会对收纳水体产生非常大的负面影响。一些废弃石料就堆放在坑口周围,甚至有一些离村庄的距离非常近,还有一些废弃石料堆放在小溪、河流甚至农田等附近。勘探工程遗留的废石、矿石、坑道及废弃土改变了区域的辐射环境,危害人及动物健康。

我们要进行核设施退役环境治理,最主要的就是将放射性废物安全、有效地处理和安置 [4]。从1980年后期开始, “轻、重、缓、急”的紧要程度治理就成为了铀矿地质勘探设施进行退役治理的原则[5]。本文主要借鉴部分铀矿工程地质勘察探测过程中产生的广泛分布的坑口和废弃石料堆的退役治理方案,来分析铀矿地质勘探之后的环境治理以及环境的恢复情况。

1 退役治理环境修复方案

1.1 坑口

在铀矿地质勘探的过程必然会产生数量庞大的分散于各处的坑口和需要被退役治理的各类设施。一般我们用封堵法治理坑口永久退役的情况;对于不同的坑口类型,例如无流出水坑口和有流出水坑口,我们采用的封堵的工艺是完全不同的。

无流出水坑口的治理采用的工艺一般是用两道毛石墙将其进行封堵,这种方法的步骤是中间充填大量的废石,然后用土壤将坑口掩埋住,最后夯实土壤并用植被、树木将其进行覆盖。治理方案示意图见下图1所示。

图2有水坑口治理方案示意图

1.2 废石堆

铀矿地质勘探设施退役治理中的一个十分重要子类就是对废石堆的退役治理,一般来说对它的治理采取的是对它进行原地覆盖或者迁移集中。完成迁移集中的治理之后,原地址就可以没有地限制开放使用。但是进行完原地覆盖治理方法处理之后必须有限制地开放使用,还要禁止放牧或者其他人为侵入的活动。

废石堆原地覆盖退役治理的步骤为,第一,对原来的地址进行规制整理,之后根据实际的要求设置马道;其次用土覆盖并且分层压实;最后植树、种草并设置警示标志。与原地覆盖不同,迁移集中治理方案是把废弃的石料和下面受污染了的土地一起挖掉,那些污染物则填到最近的坑口中,其余的污染物运送到相邻废弃石料堆中处理,将原址夯平整并用在其上方种植树木。

为使废弃石料堆能够保持长期稳定,对其进行整治调理的时候应该建造挡土墙,设置几条马道,修砌截水沟或者建造一些其他的护坡设施。边坡一般采取植草护坡;而对于那些比较陡峭的坡体,使用的方法是浆砌片石截水骨架护坡或者土工网复合植被护坡。

2治理结果以及环境修复分析

2.1 治理结果

目前我们国家完成退役治理的矿点有几百个,但是这仅仅是我国退役规划治理中很小的一部分。除此之外,由于我们国家的核电需求正在十分快速的发展,相应的铀矿地质勘探工作也更应该长期地持续发展下去,所以退役治理的工作量也会源源不断的增加。

为了检验退役治理的结果,我们需要更好的完成这些铀矿地质勘探设施的退役治理工作。显著的降低铀矿地质勘探设施对周围的自然生态环境、民众的不好的影响,就是我们要确保的理想的退役治理效果。

以下是我们选取的一个典型地区的退役治理的监测结果。

2.1.1 坑口治理后的监测结果

在对坑口治理后进行监测,其中出来的数据得知,整治处理之后,天然铀的浓度已经降低到了0.18μg/L~0.73μg/L,而226Ra的浓度降低到了3.2×10-3Bq/L~6.7×10-3Bq/L,上述两个数据值都要比《军工铀矿冶设施退役工程前期工作暂行规定》中所说明的最低限值要低。也就是说,在进行退役治理之后,坑口流出水流入周围生态环境之后,在最离它最近的排放口的下游的水区中,天然铀的浓度为50μg/L,226Ra浓度为1.1Bq/L。

2.1.2 废石堆治理后的检测结果

同时对废石堆治理后进行监测,显示的数据可知,在对废弃石料进行堆整治处理后,γ外照射吸收剂量率得到了显著地抑制,扣除本底后,γ外照射吸收剂量率降低到了2.9×10-8Gy/h~6.7×10-8Gy/h,比《铀矿地质辐射环境评价要求》中说明的扣除本底后低于17.4×10-8Gy/h的要求要低;氡析出率降低到了1.41×10-2Bq/m2?s 至4.52×10-2Bq/m2?s,低于0.74Bq/m2?s。

2.2 环境修复分析

在上述环境治理措施实施之后,当地的生态环境得到了极大的改善,根据各种数据可知,各个单项指标都能够满足管理限制的要求。退役整治设施回到了安全、稳定的状态,并且其核辐射危害也被控制在了可以接受的水平。

3建议

在工程竣工之后,尽量每年都到治理工程现场进行工程质量的巡查,观察拦渣坝墙的稳定性等。同时也要进行场地、菜地、农田等土壤中226Ra的监测。除此之外,还要进行各个矿点氡浓度的监测以及河水(尤其是可以饮用的水源)的环境监测。

应当严格禁止在有限制开放的场所中种植可以食用的植物和块茎植物之类的农作物;并且严禁在已经治理好了的工程上面建盖房屋或者破坏已经完全封闭了的坑道口、排水沟和预防鸿沟之类的设备。

治理单位应该每年对治理工程进行1到2次例行的检查。如果出现了比较大的暴雨或洪水等自然灾害,应该及时赶赴现场进行项目的检查。

一些列为有限制开放使用的场所或者设施,在退役治理之后不可以随意的变动、削减或破坏相关的退役治理整治设施(例如:对度盖层、挡土墙、封堵墙、截排水沟或其他相关的设施进行损毁),不能够用于和食物生产有关的活动,不能够长时间的居住(如建造房屋等),并且要按照国家的相关规定和要求长期的进行监护。

4 结论

正如上述的数据所示,永久封堵坑口的方法可以使我们达到理想的退役设施治理的设想,废石堆原地覆盖退役治理的模式可以较好的防止放射性的和元素进入周围的环境。除此之外,退役治理中采用的用树木覆盖的方式不仅仅能够使退役设施长期地保持稳定,而且还可以将自然的生态环境恢复或改善至原来的状态。

参考文献:

[1]钟齐佳,花明.铀矿山退役治理效益指标体系构建研究[J].现代矿业,2010(4):84-87.

[2]徐乐昌等.铀矿冶设施退役治理中若干问题的探讨[J].辐射防护.2007.27(2):111-118.

[3]贝新宇.铀矿地质勘探设施退役治理的环境影响[J].铀矿地质,2016,32(3):180-185.

[4]李韧杰.湖南某铀矿的退役环境治理[J].铀矿冶,2001,20(2):103-107.

[5]张露等.铀矿地质勘探设施退役整治若干问题探讨[J].铀矿冶,2013,32(4):212-215.

作者简介

寇海刚(1986-),男,陕西咸阳人,助理工程师,学士,从事建设工程施工技术与管理工作。

刘追追(1986-),男,陕西兴平人,助理工程师,学士,从事建设工程设备与物资管理工作。

论文作者:寇海刚,刘追追

论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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