南雄市坑探废渣放射性环境评价及治理修复效果

南雄市坑探废渣放射性环境评价及治理修复效果

孙煜哲

广东省核工业地质局二九一大队广东广州510800

摘要：针对铀矿坑探开采过程中产生的放射性废渣，以及对周围环境造成的污染进行环境评价，提出相应的治理修复措施和建议，从而使生态系统得以恢复，为地方经济的可持续发展提供有力的保障。

关键词：坑探；放射性废渣；环境评价；修复效果

前言

粤北的诸广岩体南部地区，自1953年开始勘探以来，提交了18个矿床，形成城口、长江、百顺、全安四大矿田，为我国核事业发展提供了充足的铀资源保障。但是在为核工业的发展做出重大贡献的同时，采矿活动也给生态环境带来一定的影响。如已挖掘的坑道可能给人畜造成误入(或坠入)的危害；堆积或排放于地表的废渣、废水不仅破坏了自然环境、污染了农田及水体，而且给周围的居民带来了放射性辐射危害。在核工业地质系统全面开展军工铀矿地质勘探设施退役整治和放射性废渣治理的大背景下，根据上级主管部门的安排，我队对粤北地区6个废渣点进行治理修复。该项工作的开展，很好地解决了矿区周围的环境问题，取得了良好的环境效益和社会效益。本文对272矿床、275矿床废渣的放射性污染进行环境评价，阐述治理方法及修复效果。

1放射性废渣对环境的污染

铀矿勘探和矿山开采产生的大量废石占据了大片的山谷和绿地，有时对废石管理不严，居民取之做建筑材料、铺路垫道，结果造成环境污染。使居民民房内γ辐射水平和空气中氡浓度大大超过正常的本底范围[1]，给矿区及周边的生活环境带来一定程度的污染。在铀矿区的公路沿线，由于矿石和废石在运输中撒漏，使两侧路基和土壤中铀含量超标，给矿区环境带来一定程度的污染。同时，铀矿开采过程产生的废石由于含有一定量的铀，不断释放出氡气以及长寿命的放射性核素等，在山洪冲刷和风化作用下，废石放射性核素及有害物质不断淋浸和析出，使其污染范围不断扩大，严重污染地下水和土壤，成为社会公害[2]。所以，废渣堆是一个潜在的放射性环境污染源，需要按照环保部门的具体要求尽快治理恢复。

2铀矿坑探废渣的治理方法

我国目前对铀矿废渣的治理尚无统一的标准和规定，归纳起来各地均有其特殊性[3]。我队承担的是坑道口的封闭和废渣堆的治理，目的是控制氡析出率、降低贯穿辐射剂量率，并进行固化处理以确保安全。具体技术方法如下：

2.1坑道口封闭技术方法

272矿床和275矿床的3个坑道均为无涌水的坑道，施工中采用双层毛石墙封堵，在封堵前对坑道墙体四周嵌入坑道断面刻槽，刻槽深度为0.2m，目的是使封堵墙壁与坑道壁之间更好的连在一起，确保封堵质量。双层墙的厚度各为1m、1.5m，两墙之间间隔10m，中间用无放射性的石料进行回填。封堵位置一般选择距坑口2～4m岩石完整处，墙体外侧用水泥砂浆抹面（见图1），最后使坑道口岩石坍塌，表面用砂砾石和黄土覆盖，夯实并种草植树，恢复自然面貌。

图1坑道封堵示意图

2.2废渣治理的技术方法

废渣治理的总体原则为以下五个字，即：“拦、填、盖、植、疏”。拦：即通过建毛石挡土墙来完成稳定工程；填：即尽可能将废渣回填至原坑道内；盖：即通过不同的覆盖材料和覆盖手段，来达到稳定废渣堆表面、抑制氡析出、屏蔽贯穿辐射剂量，将有害物质与周围气、水环境隔离；植：即绿化植被，恢复原地貌，减少覆盖层流失，改善生态环境；疏：即通过建截、排水沟，将地表水进行疏导，以避免冲刷废渣堆，减少淋浸水量。

根据以上五字原则，针对此次废渣治理工程的具体情况，对于废渣原则上要回填入坑道内，对确定不具备回填条件的废渣，采取掩埋方案，主要是进行黄土覆盖，采用“边覆盖边检测、检测指导覆盖”的方法施工。具体施工如下：首先在废渣堆两侧各修建排水沟，在砌水沟时依据山体与废渣堆的汇水点进行放线施工，宽度达到要求，深度到达老地层，砌筑时底部要填满砂浆。完工的排水沟要有一定的坡度，避免积水，靠废渣堆的排水沟壁均高于另一侧；其次在废渣堆下部修建挡土墙（挡土墙安全系数见表1），施工时根据地形和废渣堆的形状定点放线，关键是要保证挡土墙的基础质量，在挖基础时要求施工到老地层，同时进行承压测试，确保承压度达到设计要求。在砌墙过程中不规则放置导水管，土层面上放足砂浆，保证接触面的粘合度。再进行勾缝，保证挡土墙既坚固又美观；最后对废渣堆覆盖，这一步是治理工程的关键，覆盖前要对废渣堆进行全面检测，标出辐射高的部位，对其进行深部填埋。在覆盖过程中做到边覆盖边检测，不留死角。覆盖后的废渣堆还需进行植被绿化。

由表1可见，治理工程挡土墙抗倾覆系数在1.71～1.73之间，大于1.5

的标准限值；抗滑移系数在1.36～1.46之间，大于1.3的标准限值，均达到设计要求，满足安全牢固的原则。

3修复效果评价

根据北京地质研究院对我队治理工程竣工后的环境影响评价，其监测及评价结果表明：工程竣工后辐射环境质量总体状况良好，各项辐射监测指标都达到或接近本地区环境本底值。废渣堆的贯穿辐射剂量率和氡析出率均大幅度下降，达到有限制开放水平。治理前、后各项参数对比见表2。

表2治理前、后废渣堆放射性参数对比表

由表2可见，治理后氡析出率降至0.24～0.35Bq/m2?s之间，均小于0.74Bq/m2?s的管理限值；治理后贯穿辐射剂量率降至（30～40）×10-8Gy/h之间，扣除本底后均小于17.4×10-8Gy/h的管理限值。说明治理工作最终达到屏蔽γ射线、抑制氡及其子体的逸出和扩散，大大地改善了大气质量，使生态平衡得以恢复的目的。

4结论

我国尚属发展中国家，经济的增长在很大程度上依靠能源和原材料的高消耗来实现，矿产资源开发对环境的造成的影响已经越来越严重，对矿山环境的治理已是当务之急。在对铀矿废渣治理的同时，要加强科学管理，依靠科技进步，考虑如何实现铀矿山废弃矿石的循环利用，应该对低品位废渣中的铀设法进行回收；其次要大力推广废渣回填，不仅可以减少污染，而且可以消除地质灾害，维护我国矿业生产的可持续发展。通过此次治理，有效地改善了当地辐射环境质量，降低了放射性核素对环境产生的影响，控制污染源的扩散，使治理区基本恢复自然原貌，治理工程取得量好的环境效益和社会效益，为地方经济的可持续发展提供有力保障。

参考文献：

[1]张新华,刘永.铀矿山“三废”的污染及治理[J].矿业安全与环保,2003,30(3):30-32.

[2]秦茂钊.铀矿山废渣治理方法研究[D].重庆:重庆大学,2003.

[3]国家环境保护局.铀矿冶污染治理[M].北京:中国环境科学出版社,1995,68112.