当前位置:文档之家› 铀矿采冶设施退役治理标准探讨

铀矿采冶设施退役治理标准探讨

铀矿采冶设施退役治理标准探讨程琦福;徐乐昌;颜秀灵;王亚兰;贺欢【摘要】介绍了美国铀水冶尾矿健康和环境保护标准及铀、钍污染的可允许表面放射性污染水平和土地/土壤清洁水平等规范,德国退役铀水冶设施中固体物料处置标准,加拿大铀矿山/水冶厂可利用材料的去污限值标准等国际铀矿采冶设施退役治理标准以及俄罗斯铀废石场尾矿库退役治理的安全环保标准.分析了我国铀矿采冶设施退役治理标准现状,提出了我国铀矿采冶设施退役治理标准修订建议.%Health and environmental protection standards of American uranium hydrometallurgy tail-ings as well as criterions of permission of surface radioactive contamination level by uranium and thori-um and alsoland/soil clearance levels criterions are introduced.Solid materials disposition standards of Germany decommissioned uranium hydrometallurgy facilities,decontamination limiting value stand-ards of available materials of Canadian uranium mining/milling facilitiesetc.international uranium mining/milling facilities decommission and remediation criterions,security and environmental protec-tion criterions of Russia waste rock yard and tailings pond decommission treatment are introduced as well.The current situation criterions of uraniummining/milling facilities decommission in China are analyzed.The issues and revise advices of decommission and remediation criterions on uranium min-ing/milling facilities in China are put forward.【期刊名称】《铀矿冶》【年(卷),期】2018(037)002【总页数】5页(P130-134)【关键词】铀矿冶设施;退役;治理;标准【作者】程琦福;徐乐昌;颜秀灵;王亚兰;贺欢【作者单位】中核集团安全环保部,北京100822;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;核工业北京化工冶金研究院,北京101149;中核集团安全环保部,北京100822【正文语种】中文【中图分类】TL943铀矿采冶为开放性环境,产生的废物虽然活度低;但数量大,分布广,含天然长寿命放射性核素和非放射性有毒、有害物。

铀矿采冶产生的放射性废物存在238U、232Th、230Th、226Ra、210Po、210Pb等天然放射性核素,其中U天然、Th 天然、230Th、226Ra为长寿命放射性核素,具有长期潜在辐射影响与危害。

尤其是铀矿冶设施周围的土壤一旦受到污染,可能通过水途径、大气途径和植物链转移造成地表水、地下水、大气和动植物的影响。

本文概述了国外铀矿采冶设施退役治理标准情况,对我国铀矿采冶设施退役治理标准进行了分析,提出了我国铀矿采冶设施退役治理标准的修订建议。

1 国外铀矿冶退役治理标准概述1.1 美国相关标准1.1.1 美国环境保护局标准美国联邦法规第40篇192部分“铀和钍水冶尾矿健康和环境保护标准”做出了如下规定。

1)子部分A《退役天然铀生产场址的残余放射性物质控制标准》规定应满足下列要求[1]19:①在合理可达到的范围内长达1 000年有效;且在任何情况下,至少200年有效;②要合理保证从残余放射性物质向大气释放的氡-222平均析出率不超过0.74 Bq/(m2·s);或在处置场所外的任何位置中或任何位置之上的空气中氡-222的年平均活度浓度增加不到0.018 5 Bq/L。

2)子部分B《退役铀加工场址残留放射性物质污染的土壤和建筑物的去污标准》对生产加工场址产生的残余放射性物质引起的污染应采取补救行动以确保[1]22:①任何100 m2面积的土地中的平均镭-226比活度扣去本底值后应不超过0.18Bq/g(在地表下第一个15 cm土壤层的平均比活度)和0.56 Bq/g(距地表15 cm以下第二个15 cm的土壤层的平均比活度);②在任何被占用或可居住的建筑物里,包括本底在内的年平均(或当量)的氡衰变产物潜能浓度不应超过0.42 μJ/m3、任何情况下不超过0.63 μJ/m3;扣去本底后γ辐射水平不超过0.17 μGy/h。

美国超级基金修复技术创新办公室对土壤去污标准做出了进一步的补充说明,该标准是专为美国“铀水冶尾矿辐射控制法(UMTRCA)”第一类场址(Title 1 sites)的24军工铀水冶场址的土壤中尾矿污染清理而制定的。

制定这一标准的目的是限制在受尾矿污染的土地上因建房居住而产生的氡子体吸入危害和受污土地使用人的γ辐射危害。

包含了如下含义[2]:1)表层15 cm厚的Ra-226标准(0.18 Bq/g)是基于健康标准,其相应的健康危险源是γ辐射,采用单一核素Ra-226标准可控制γ辐射危险。

2)下层15 cm厚的Ra-226标准(0.56 Bq/g)不是基于健康的标准,而是用于有限制使用场地,其目的是可采用野外测量而非实验室测量就能检测到被埋藏的尾矿。

下层土壤Ra-226标准的制定源于水冶场址及其附近地面下高比活度尾矿(典型为11.1~37.0 Bq/g)分散沉积物的定位和修复。

3)美国环保局考虑到Ra-226比活度达到0.56 Bq/g时,大量残留污染对建房居住存在危险;但研究结果是第一类场址中这样的污染很小,并注意到在集中沉积物边缘将Ra-226比活度清污到0.56 Bq/g以下,仅需要清除薄薄一层土壤。

4)该标准不适用于Ra-226比活度为0.18~1.11 Bq/g的大量土壤污染的情形。

因此,当存在Ra-226比活度大于1.11 Bq/g的大量土壤污染且预计不会明显混有干净土壤的情形时,Ra-226比活度为0.56 Bq/g只适用于放射性废物定位和清除的代价-效益分析。

在此情形下,需要去除Ra-226比活度为0.56 Bq/g及以上的所有下层污染土壤才可将残留污染降低至接近于0。

对美国第一类铀水冶场址而言,比活度达到0.18 Bq/g和0.56 Bq/g的UMTRCA标准意指第一类场址已清理干净、达到无限制使用的水平。

5)如果在随后的研究或在治理过程中发现0.18~0.56 Bq/g的Ra-226比活度的下层土壤污染超过100 m2时,意味着该场址的环境与采纳40 CFR Part 192下层土壤清污标准的UMTRAC场址没有足够的相似性,则需要采用ALARA(尽可能合理低)原则并根据具体场址的危险评价制定下层土壤的修复标准。

6)0.56 Bq/g的Ra-226标准一般不应作为回填料的相关标准。

7)当存在铀、钍系混合污染时,0.18 Bq/g和0.56 Bq/g指的是Ra-226和Ra-228的叠加值。

1.1.2 美国核管理委员会美国核管理委员会制订了铀、钍污染的可允许的表面放射性污染水平和土地/土壤清洁水平等规范,见表1、2。

表1 美国核管理委员会关于铀和钍的可允许的表面污染水平[3]79核素平均值/(Bq·cm-2)最大值/(Bq·cm-2)可去除量/(Bq·cm-2)天然铀及其衰变产物0.802.50.16天然钍及其衰变产物0.160.50.03β-γ发射体0.801.50.16注:1)当表面污染兼有发射α-β和β-γ的核素时,其各自的限值应单独使用。

2)与β-γ发射体表面污染相关的平均及最大辐射水平在1 cm处应分别不超过2 μGy/h和10 μGy/h,测量时通过的总吸收层厚度<7 mg/cm2。

3)核管理委员会目前正着手于修订以辐射剂量为基础的退役残余污染限值。

表2 美国核管理委员会关于土地和土壤清洁的规范[3]80物质比活度/(Bq·g-1)与子体处于平衡状态的天然钍0.4与子体处于平衡状态的天然铀0.4贫化铀,不含子体的天然铀1.3浓缩铀1.11.2 德国相关标准德国辐射防护委员会制定了退役铀水冶设施中固体物料处置标准[3]81-85。

1.2.1 污染的废旧钢铁拆除铀矿采冶设施产生的废钢铁以及被指定送往炼钢厂的废钢铁,要求表面总α放射性水平低于0.5 Bq/cm2。

1.2.2 受污染的设备计划在铀工业以外再利用的铀矿开采和水冶设施中,要求受过污染的设备(车辆、工具、机械等)最大总α放射性水平低于0.05 Bq/cm2。

如果污染仅是由矿石或废石引起的,那么就可以认为在清干净全部表面污物以后(即没有残留肉眼可见的污物)即达到了要求,在这种情况下可以不需要进行表面放射性测量。

如果是由水冶尾矿或铀浓缩物造成的污染,就必须根据具体情况研究其适用性。

1.2.3 受污染的建筑物退役铀矿采冶场所的建筑物用于其他工业用途时,需满足下列要求:1)污染只是来自矿石和废石;2)内表面清理干净至没有残留肉眼可见的污物;3)所有房间里的γ辐射水平低于0.8 μSv/h;4)所有房间里空气中的222Rn活度浓度不超过250 Bq/m3;5)如果是由水冶尾矿或铀浓缩物造成的污染,须另作专门评价。

1.2.4 受污染的建筑物碎砖块受污染的建筑物碎砖块的去污应符合下列要求:1)238U衰变系的单个核素比活度在0.2 Bq/g以下时可以不受限制送往通常的废石堆存放;2)238U衰变系的单个核素比活度在0.2~1.0 Bq/g时,可堆放在监控状态下的已污染的场地;3)238U 衰变系的单个核素比活度在1.0 Bq/g以上时,存放的可能性必须逐个情况分别考虑;4)单个核素比活度超过0.2 Bq/g时必须防止重复利用;5)如果是由水冶尾矿或铀浓缩物造成的污染,就必须作为特殊情况研究其适用性。

1.2.5 受污染土壤铀矿采冶设施污染场址修复应满足如下要求:1)238U衰变系的单个核素比活度在0.2 Bq/g以下(深度0~0.1、0.1~0.5和0.5 m直至地面下层1 m的100 m2范围内的平均值)时可无限制地使用。

相关主题