核安全专业实务-第二章 铀（钍）矿与伴生放射性矿.doc

第二章 铀（钍）矿与伴生放射性矿考试要求1了解铀（钍）矿以及伴生放射性矿生产的辐射防护和环境防护的基本要求。2了解国家及省级环境保护行政管理部门的监督管理要求。3了解在生产中天然放射性核素的含量、浓集与转移。4熟悉铀（钍）矿与伴生放射性矿环境辐射水平的监测技术。5了解对氡及其子体的监测方法。6掌握基本的降氡方法。7掌握铀（钍）矿生产、退役的辐射防护标准。8了解废石场及尾矿库的选址、运行以及关闭后的长期稳定性要求。9了解水冶厂的生产工艺及主要的辐射安全要求。10熟悉水冶厂的辐射防护和环境保护技术。11了解地浸、堆浸废水对环境安全的影响及其治理技术。12了解废石场及尾矿库关闭后的环境整治及长期监护要求。13了解事故应急监测和相关的补救措施。引 言铀（钍）矿与伴生放射性矿的开采和加工，是从事天然放射性物质操作的开放性作业，且由于工作环境条件较差和从业人员多，因此这个行业是辐射危害大、剂量高和安全事故多的行业。同时由于大量放射性物质向环境释放，也是造成对环境潜在危害大和环境公众受照剂量高的行业。就其辐射集体剂量而言，铀矿工集体受照剂量约占整个核燃料循环总集体剂量的63.56%。铀矿工业对环境公众的集体照射剂量约占整个核燃料循环对公众总集体剂量的83.4%。并且98%以上是由氡及氡子体贡献所造成的。所以说，铀（钍）矿与伴生放射性矿的开采和加工是危害工作人员安全和健康的重要因素，也是危害环境公众和人类健康的重要因素。因此，必须引起人们的高度重视，采取有效的防护手段和措施，加强三废治理，防止和控制铀（钍）矿与伴生放射性矿对工作人员和环境公众的危害，确保工作人员和环境公众的安全和健康。第一节 铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工的辐射防护和环境保护的基本要求一、铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工辐射防护和环境保护的目的与任务1.防护的目的铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工辐射防护和环境保护的目的就是通过法律、法规，技术措施，工程设施、设备，教育和管理等一系列措施，即通过硬件、软件的建设和管理达到。遵循辐射防护三原则：即实践正当性、防护最优化和个人剂量限值。亦即必须严格遵循国家有关法律、法规，通盘考虑放射性危害和非放射性危害，实施综合防护技术措施和防护管理，使铀（钍）矿山与伴生放射性矿生产的各项安全、卫生、防护指标满足国家和行业法规及标准要求。预防生产过程中的伤亡事故，控制职业病和职业危害的发生，其最终目的是保障在铀（钍）矿冶与伴生放射性矿生产劳动过程中工作人员及周围公众的生命安全和身体健康。2.辐射防护和环境保护的任务（1）贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，参与各种防护技术措施的制定和实施及验收，实施生产全过程防护管理。（2）开展工作场所及环境的辐射及有害物监测，掌握各生产环节的防护状况，指导矿山防护和环保工作。（3）对各种防护设施使用和运行情况进行监督检查，发现问题及时向领导反映，迅速加以解决。（4）检查国家和行业法规和标准的贯彻执行状况，防止重大伤亡事故和超剂量事故发生。（5）防护技术知识的宣传和培训，提高全员安全文化素质和防护技能，保护工作人员和周围公众及环境的安全。二、铀（钍）矿冶与伴生放射性矿辐射防护和环境保护内容铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工辐射防护和环境保护的主要内容有：（1）贯彻和执行安全防护法规和标准，必须把辐射剂量和各项有害物浓度控制在国家和行业规定和标准以下，确保工作人员和公众安全和健康。（2）开展监测工作，确保辐射监测仪器处于良好状态。随时开展各种监测，掌握各工作场所和外环境的辐射水平及有害物浓度分布，以及个人剂量状况，提出改进意见，防止超剂量事故和重大环境污染事故发生，保护人类的生存环境和保持良好的生态环境。（3）参与各项防护技术工程措施的制定和应用研究。如：矿井通风、防尘、降氡、空气净化、辐射屏蔽、表面去污、个体防护、时间控制、应急抢险等，使各项措施尽可能实现最佳防护功能。（4）根据实际生产中存在的辐射防护问题，开展必要的安全防护专题调查研究，探求解决办法，积极改善作业条件，千方百计降低工作人员和环境公众受照剂量。（5）定期进行工程辐射防护和环境保护评价，总结防护经验和提出存在问题、以及解决问题的建议，以便改进铀矿冶企业防护工作，提高防护水平。三、铀（钍）矿及伴生放射性矿辐射防护和环境保护原则“安全生产”是国家的基本政策，“安全第一，预防为主”是我国的安全生产方针。我国安全保护和环境保护法规、标准的特点：是充分体现以人为本，保护工作人员健康和环境安全为基本目的，并且是强制性的。从铀矿冶工程设计、建造、运行和退役治理的全过程都必须严格执行。铀（钍）矿冶工业的防护和环保原则：（1）铀（钍）矿及伴生放射性矿冶工业在新建、改建、扩建以及技术改造工程项目中，其防护和劳动卫生安全设施，以及三废治理环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。（2）编制或审定铀（钍）矿及伴生放射性矿冶工程项目的可行性研究、设计时，必须编制和审定劳动安全防护和卫生设施的工程设计方案、三废治理和环境保护工程设计方案。竣工验收时，必须有劳动安全卫生设施、环境保护设施完成情况及质量评价报告，并经劳动、卫生、环保部门参加验收签字后方准投入使用。（3）铀（钍）矿及伴生放射性矿冶企业的防护工作应实行最优化原则，即在铀（钍）矿及伴生放射性矿冶生产实践中采取的防护措施要在经济和技术可能的条件下，尽可能把工作人员和公众受照剂量控制可合理达到的尽可能低的水平。（4）对放射性和非放射性的危害同等重视，按要求最严格的一项要求采取防护措施。只要有一种有害物质浓度超标，该工作场所就不合格。（5）要求工作人员佩带个人防护用具，但不应因此而降低对其他防护设施性能的要求。（6）对工作场所和外环境坚持开展常规的和不定期的监测，根据标准进行评价和监督。依据规程和标准，对不合格地方提出改进意见和事故防范措施。（7）加强铀（钍）矿及伴生放射性矿冶生产场所防护监测和工作人员个人剂量监督，加强对外环境及公众的监测，确保工作人员和公众的安全和健康。（8）根据实际需要，不断修订法规、标准，使之形成符合实际的配套的法规、标准体系，更好地规范铀（钍）矿山及伴生放射性矿的安全生产和实行劳动保护制度，确保工作人员和公众的安全和健康。四、铀（钍）矿与伴生放射性矿开采和加工设施的安防环保要求要使铀（钍）矿与伴生放射性矿生产达到安全生产和保护环境的目的，必须强化工程设施的设计和建造，使其符合安防环保法规、标准要求。矿山和加工厂的建设，应根据铀矿床具体情况和特点，以及所处地区地质和水文地质条件，特别是铀（钍）矿地质条件，确定科学、合理的开拓、回采和加工工艺方案。对铀矿而言，应优先考虑原地浸取采铀的可能性，如能实现，则可大大改善劳动条件和有利保护环境。如不能实施原地浸取采铀工艺，则应尽可能采用有利于防护和环保的工艺和有效地安防和环保工程措施。从安全生产环境保护角度考虑，矿冶企业要有完整的、先进的生产工艺流程和设备，安全可靠的自控系统，以及性能良好的通风防护系统和设施，特别还要有性能良好的废水处理系统，以及安全稳定的储存废石和尾矿的废石场、尾矿库，同时还要有完备的辐射监测系统和装备。对矿山和选冶厂分别提出要求如下。1.矿山（1）在矿山设计和建造时，应根据矿石中铀、镭含量，氡析出率、钍射气析出率高低，及开拓方案，合理确定矿井通风方式和通风系统；要有良好的通风防护设施、设备。根据矿井氡及氡子体析出总量，计算矿井所需风量，同时应有必要的备用余量。铀矿的总风量约比有色和冶金系统矿山高5-8倍，以保证矿井具有足够的满足风质要求的风量，确保工作场所中的氡及氡子体、放射性气溶胶、以及其他有害物浓度达到国家标准要求。根据多年实践经验，认为在一般情况下矿井通风宜采取分区通风，避免大范围的整体通风系统，以减少风耗，这样既可提高通风利用率，又可降低能耗。矿山总入风井应建设在不受污染的地方，且与矿山总出风井的距离应满足标准要求。矿山总出风井应建设在远离村镇和人口较多地区的下风侧，满足标准要求。（2）矿井根据需要设立通风建构筑物，如：风门、风窗、风桥、导风装置、密闭设施等。保证矿井各部分需风要求。（3）矿井必须有两个独立的、能上下人员的、直达地表的安全出口。并且具有安全可靠的提升设备和梯子间，能确保在事故情况下人员安全的撤离。（4）矿井必须根据水文地质状况和矿井涌水情况，设立具有足够能力的排水设施（水仓、泵房、管线等）和设备（水泵、闸门等），以及其他应急设备、措施等，以保证矿井和人员的安全。（5）矿井必须备有安全供电设施，要设有畅通的通讯和联络系统。（6）必须设有供放射性专用的卫生通过间和洗衣房，卫生通过间包括便服更衣室、剂量监测室、淋浴室、工作服更衣室、洗衣房等。以便去除放射性物质对皮肤的污染，和去除放射性物质对工作服等劳保用品的污染，防止放射性对人体的危害，和防止污染扩大化。（7）要建立完备的三废治理系统，特别是应加强对废水的处理，要建有安全稳固的废石场，防止废水对环境水体的污染，和防止废石场塌跨、废石流失，造成废石对地表农田、土壤的污染，及废石放出氡气对环境大气的污染。（8）矿山要有完备的辐射监测设备和必要的辐射防护实验室，以便开展工作环境和外环境的辐射监测工作。2.选冶厂（1）在选冶厂的设计建造时，在工厂的总平面布置上要符合卫生防护要求。要根据地理及气象条件，将其布置在对环境污染和影响最小的地方，并应有一定的辐射防护监测距离。选冶厂区应尽量按三区划分，减少交叉污染。铀产品库和放射源库必须安全可靠，防止丢失和对公众造成危害。特别是铀（钍）尾矿库的选址有更严格的要求（详见第二章第八节）。（2）选冶厂的设计和建设，要充分考虑铀矿石加工过程的辐射防护设施、设备，同时要求“三废”处理及环保设施齐备、完整，并具有先进性，能有效的达到防护和环保目标要求。厂房内工作场所应根据有害物质的性质和浓度情况，对产粉尘、氡气的污染源必须采取相应的设备密闭、通风和高效净化措施进行局部控制，抽风净化后的废气由高烟囱排入大气。此外，厂房内部还应有全面换气的整体通风系统，保持厂房中有害物质浓度达到国家卫生标准要求和有良好的工作气候条件。（3）厂房内各工艺岗位应根据辐射水平和特点，设有必要的辐射防护设施和设备。确保工作人员免受超剂量照射。（4）放射性厂房的地面、墙壁要求光滑，以减少积尘和形成二次污染，同时也为了便于去污。（5）加强铀选冶生产工艺过程的机械化和自动控制水平，减少工作人员的劳动强度和降低误操作。减少事故的发生，进一步降低工作人员受照剂量水平。（6）必须设有供放射性专用的、布置科学的卫生通过间和洗衣房。其作用同矿山部分。（7）要建立完备的三废治理系统，严格控制废水、废渣对环境的污染。特别是应加强对工艺废水的处理，提高废水的复用率，减少和控制废水对环境水体的污染。同时，还要格外注意建造安全稳固的尾矿库，防止铀尾矿库跨坝和尾矿流失事故的发生，避免造成尾矿对地表农田、土壤的污染。要控制尾矿析出氡气对环境大气的污染。（8）选冶厂要有完备的辐射监测设备和必要的辐射防护实验室，以便开展工作环境和外环境的辐射监测工作。五、铀（钍）矿与伴生放射性矿生产的安防环保要求1. 加强宣传教育，提高全员安全文化素质加强对全员的安全文化教育，提高领导和职工的安全素质，作到自觉遵守各项安全生产规章制度和操作规程。对职工的通风防护进行教育和宣传，使大家知道通风防护关系到铀矿职工的切身利益的大事。通风防护的效果依赖全体职工的努力。通风防护系统的建立和运行都必须时刻保持全局观念，任何局部的改善都要在全局可行的前提下实行。否则，会导致通风防护条件的紊乱，甚至导致通风系统的破坏。影响安全生产的正常进行。因此，要把加强对职工的通风防护教育和宣传作为铀矿通风防护技术管理的一项经常性重要工作来抓，避免和杜绝违规事故发生，确保安全生产。2.建立各种行之有效的规则制度如建立铀矿矿山通风防护规章制度，岗位责任和安全操作规程等，以规范人的行为，避免违章和越轨行为发生。重点强调，矿山井下最好连续进行通风，如有特殊情况必须在开工前两小时进行超前通风，以清除累积的氡及其他有害气体。要保证工作场所空气中有害物质浓度达到国家标准要求。3.加强检查与管理铀厂矿通风防护效果取决于防尘降氡技术措施和设施运行的可靠程度。因此应加强对通风防护设施、设备安全检查，发现问题及时解决，使之处于良好的运行状态，充分发挥设施、设备的防护作用。其检查和管理的内容包括：（1）选冶厂应加强对防尘降氡主要设备的检查，如防尘密闭设施气密性的检查和维修，以及通风除尘和除氡子体设施的净化效率进行检查，应充分发挥其防护作用；矿山应加强对通风机（主扇、局扇）工况和技术性能指标的检测、维护和保养。（2） 通风建（构）筑物运行状况完好性的检查、维修和管理。矿山应根据生产实际情况，对风门、风窗、风桥、导风装置、密闭设施等进行检查和检测，发现问题及时进行维修，充分发挥它们对风流的调节作用，减少漏风率，提高有效风量率。特别是有效地封闭废旧巷道和采空区，清除洒落矿石、废石，和定期洗壁，可以有效的控制氡源和防止氡的扩散，以减少老洞析出氡对入风流及工作面的污染。对降低工作矿井总氡浓度效果十分显著。对废旧井巷和采场的封闭可选用防氡性能较好的涂层（喷涂），如：偏聚氯乙烯共聚乳液的防氡效率可达70%7。密闭可用PVC单面、双面维纶布和防水卷材组合材料，膨胀螺栓或射钉固紧，其密闭阻风效果可达90%；防氡效果可达88%。4.加强对通风系统检查和现场监测加强对铀厂、矿通风系统检查和加强工作场所空气中氡、氡子体、粉尘和气溶胶监测。特别应加强对矿井通风状态（有无串联通风、风流是否稳定、是否漏严重等）检查和管理。厂、矿防护人员和主要领导应时刻了解和掌握本厂矿各部位通风防护状况，要根据厂矿生产实际进展情况和监测数据分析情况，及时调整通风系统和通风状况，以充分发挥通风的防护作用，保证作业场所空气中有害物质达到国家标准。对存在的严重问题要限期监督、整改。5.坚持开展个人剂量的监测厂、矿要坚持开展个人剂量监测工作，通过个人剂量监测，以指导厂矿通风防护工作，控制厂矿工作人员受照剂量水平，防止超剂量的发生。特别在高品位矿石作业时，更应注意氡和的辐射防护问题。必要时可采取时间防护，即缩短作业时间。6.结合本单位实际情况开展科学技术研究开展辐射防护最优化应用研究；开展通风防护技术研究，随时解决矿井中通风降氡和辐射防护问题；根据生产工艺的不断发展，在通风防护上要及时研究和引进新技术，不断创新、不断提高。要不断改善和提高铀矿冶作业环境的防护条件和劳动条件，确保工作人员、公众的安全和健康。7.开展通风防护技术交流探讨高效的防尘、降氡新技术措施和方法，同时还要寻求新的快速测量手段，以及科学的评价模式等，使铀厂、矿辐射防护工作再上一个台阶。8.加强防护专用评价指标评定工作的管理铀厂、矿通风防护专用评价指标主要有：主要工作面氡（钍射气）及氡（钍射气）子体、粉尘浓度平均值（月、年）。主要工作面氡（钍射气）及氡（钍射气）子体、粉尘浓度合格率（月、年）。全厂矿氡（钍射气）及氡（钍射气）子体、粉尘浓度平均值（月、年）。全厂矿氡（钍射气）及氡（钍射气）子体、粉尘浓度合格率（月、年）。矿井有效风量率。入风风质及合格率。总排风口氡（钍射气）及氡（钍射气）子体浓度。以上各项指标包括月平均值和年平均值两种。根据年月平均值的综合评价可以反映出矿井和选冶厂主要岗位及全厂矿的辐射安全防护水平。从通风入风风质合格率和总排风口氡及氡子体浓度可以反映出对氡源的控制水平。从矿井有效风量率可以看出矿井通风效果的好坏。根据通风防护中存在问题，找出原因，拟定整改措施，不断改善厂矿通风防护条件。9.加强报告制度的管理加强报告制度的落实，及时向有关部门反映实际情况，以便整改。第二节 国家及省级环境保护行政主管部门的监督管理要求一、国家行政主管部门的监督管理要求1.国家有关劳动保护政策、法规、标准（1）国家有关劳动保护政策、法规“安全生产”是国家的基本政策，劳动保护的方针政策是贯彻党和国家 “安全第一，预防为主”的安全生产方针。这个方针是把安全防护、安全生产、及关心工作人员的生命安全和身体健康等项工作，提高到政治、人权、党纪国法的高度，亦即实现“三个代表”的高度概括而成的。即在满足基本安全卫生防护条件基础上，积极发展生产，不断改善作业环境和劳动条件。作业环境和劳动条件直接关系到劳动者切身利益，必须采取一切措施，尽量减少作业场所空气中有害物质浓度及其它有害影响，尽可能把它们降低至最低限度，防止职业病、职业危害的发生。最终目的是保障在生产劳动过程中作业人员及周围公众的生命安全和身体健康。劳动安全和防护法是“劳动法”的重要内容之一，它的任务是保障职工在劳动中的安全和健康，调整人与人、人与生产、人与自然之间的关系。用法律、法规来保护职工的安全和健康，促进生产的健康发展。根据我国宪法关于“改善劳动条件，加强劳动保护”的条款，制定了一系列的法。主要有：中华人民共和国劳动法；中华人民共和国矿山安全法；中华人民共和国矿山安全条例；中华人民共和国安全生产法；安全生产许可证条例；中华人民共和国职业病防治法；中华人民共和国劳动安全卫生法；中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国放射性污染防治法等。（2）、国家有关劳动保护、辐射防护和环保标准国家各行政主管部门已经制定了一系列安全防护规程、规定、标准。如：放射性工作人员健康管理规定；放射防护监督员管理规定；放射事故管理规定；工厂安全卫生规程；工业企业设计卫生标准；电磁辐射防护规定；电离辐射防护与放射源安全基本标准GB18871-02；建筑材料放射卫生防护标准GB6566-86；放射性物质安全运输规定GB 11806-88；、表面污染测量仪与监测仪的校准GB 8997-88；放射性废物分类标准GB 9133-88；放射性废物管理规定GB14500-93；环境热释光剂量计及其使用方法GB 8998-88；环境空气中氡的标准测量方法GB/T14582-93；环境地表辐射剂量率测定规范GB/T14583-93；住房内氡浓度控制标准GB/T16146-95；地下建筑氡及其子体控制标准GB/T16356-96；铀地质辐射防护和环境保护规定GB 15848-95；放射性物质安全运输规定GB 11806-89；核设施流出物和环境放射性监测质量保证计划的一般要求GB 11216-89；核设施流出物监测的一般规定GB 11217-89；核设施的钢铁和铝再循环再利用的清洁解控水平GB 17567-98；拟开放场址土壤中剩余放射性可接受水平规定HJ53-2000；军工核设施安全监督 管理规定国防科工委1号令。以上标准的颁布，使劳动安全和辐射防护规定更加专业化，更便于执行。二、省级（行业）环境保护行政主管部门的监督管理规定和要求各省区及有关行业部门都根据本省的特点，制订了相应的地方及行业法规和标准，有的省区还根据自己地区功能的特殊要求，制订了严格于国家的地方行政法规和规定，提出了更具有可操作性的条例和标准等。由于材料太多，所以这里没有一一列出。第三节 生产中天然放射性核素的含量、浓集与转移一、铀生产中天然放射性核素的含量、浓集与转移1.铀生产中天然放射性核素的含量、浓集铀采冶生产工艺过程是十分复杂的全开放性操作，在整个生产操作都是开放性作业，所以各个环节到处存在放射性核素及其辐射危害，它们直接危害工作人员的安全和健康。（1）铀矿开采。矿井采场或矿房内四周都是铀矿体，如果矿石品位高，那么铀系的放射性核素含量就高。由于铀矿基本都处于放射性平衡状态，矿石中含有全部14个铀的衰变子体，所以它们的放射性活度是一个定值。在井下凿岩过程中，大量铀矿尘及放射性核素都扩散和释放到矿井大气中。其铀矿尘浓度可达数十mg/m3，氡浓度可达数千至数万Bq/m3，氡子体潜能可达数十至数百J/m3，空气中铀浓度可达数十g/m3，此外，还有、辐射，以及、表面放射性污染等危害。（2）铀选冶厂。矿石加工的矿石准备部分的放射性核素与矿井基本相同，只不过是铀矿石经过选矿后，可将铀矿石中15%-20%的废石分选出去，进而提高了铀矿石的有用成分。再经过化学浸出和提纯后的铀化学浓缩物的铀含量可达70%。因此，铀水冶提纯后的各工序，由于将绝大部分铀提取出来，所以纯化后的各工作岗位仅存在铀的污染和危害问题，不存在氡及氡子体的危害。与此相反，尾矿中却仅存在少部分未被提取出来的铀，但保留了大约98%以上的镭及其放射性性子体核素，因此尾矿库中储存的尾矿是危害环境的最重要的放射性污染源，也是辐射防护和环境保护的重点。总之，由铀矿石到铀浓缩物到金属铀的过程是一个不断浓集和纯化的过程。在此过程中，铀金属含量大体是由0.1%-1.0%提高到70%，最后可达到90%。其铀纯度越来越高。2铀开采和选冶生产过程中 的“三废” 产生率铀矿冶生产“三废”的产生率见表2-1 。 表2-1铀矿冶生产过程的三废产生率类 别废气氡析出量Bq/t矿废水t废水/t矿废渣，103t废渣/tu废石尾矿铀矿山地下矿7.11050.38.00.71.5露天矿0.10.658铀选冶厂选矿厂2.01010.51.00.20.3水冶厂5.11028.010.01.240多年来,我国共建设了铀矿废石场、尾矿库共有数百个，这些场、库的堆放形式多为筑坝自然堆存或建造尾矿库储存。其中约有80%的场、库分布在山区沟壑之中，20%分布在丘陵地带。并且有2/3处于高温多雨地区，1/3处于寒冷干旱地区，见表2-14。目前我国由于采冶工艺的变化，使得铀矿冶生产的“三废”产生量也发生了极大变化。如原地爆破浸出矿山，由于只需将30%的矿石提运至地表，其他的矿石全部在井下处理，所以地表仅有少量的废石和尾渣。地浸采铀过程，因为不再开采矿石，所以根本就没有废石和尾矿，其废石、尾矿的产生率是0。废气和废水产生率也很小。因此说，以上这种工艺对地面环境保护是非常有利的。但必须作好地下水的保护和复原工作。3铀生产中天然放射性核素的转移铀矿开采和水冶加工过程天然铀除绝大部分被浓集成产品外（98%以上的铀被回收了），其他的天然放射性核素（铀的衰变子体）则通过“三废”的形式，通过各种途径向环境转移，将造成对环境的污染。（1）生产过程产生的废气、废水、废渣中的核素及有害物含量。生产过程产生的废气、废水、废渣中的核素及有害物含量列于表2-2。表2-2 铀矿冶过程产生废气、废水、废渣中的有害物含量项目废石尾矿废水废气铀g/kg0.30.0140.30.33.27mg/L镭103Bq/kg12.4-14.66.7-48.10.8828Bq/L钍103Bq/kg11.80.29-55.5 Bq/L钋103Bq/kg11.1-66.63.7-55.5 Bq/L10-8Gy/h61.4-309.6162-848.9总103Bq/kg4.2-3741.8-1552.4872Bq/L（4.1-12.6）10-3Bq/m3氡0.1-20Bq/m2s（1.38.1）103 Bq/m3氡子体2.34-14910-6J/m3我国铀矿冶的三废都得到了妥善的处理和处置。比如：不论是坑道废水还是水冶废水一律经过废水处理装置进行处理达标后排放。水冶破碎、筛分、煅烧等岗位和环节产生的废气一般经过密闭和1-3级滤净化处理后排入大气。废石、尾矿一律堆放在专用的具有足够安全稳定和抗洪水能力的废石场尾矿库内。处理、处置后基本满足我国环境标准的要求。（2）铀废石、尾矿及废水中的核素含量见表2-3 及表2-4。表2-3 铀尾矿及原矿核素含量分析表(370Bq/kg)核素含 量%铀原矿0.1-3% g/g95铀尾矿004% g/g镭226原矿68.888.0尾矿57.9钍230原矿82.237.9尾矿31.2钋210原矿19.996.3尾矿19.1总原矿170.863.3尾矿108.2表2-4 铀尾矿及尾矿废水中放射性核素含量汇总表 3.71010Bq/kg铀238镭226钍230钋210总尾矿粗砂0.0136-0.03%6.310-8-310-73.210-7310-7-410-76.410-7-1.110-6细泥0.0069-0.013.10-7-1310-715-1810-71.1-2.510-6尾矿废水0.014-1.880.110-10-7.110-100.0810-10-1510-101510-100.03-1.110-9普通岩石0.0012-0.067.810-9-4.210-8260-1400 Bq/kg7.810-82626Bq/kg土壤0.0007-0.00185.5210-9-7.210-9184-278 Bq/kg3.810-81290-2170Bq/kg江河本底5.310-49.610-136.910-12（注：表中铀含量单位：尾矿为g/kg；尾矿废水为mg/L。）（3）各种矿物的氡析出率。铀矿、废石、尾矿及其他岩土的氡析出率见表2-5 。表2- 5 各种矿岩的氡析出率样品氡析出率Bq/m2s备注铀矿石110-180铀废石1.85-11.83包括低品位矿石铀尾矿1.65-26.53普通岩石0.015-0.67大理石、花岗岩土壤0.003-0.046黄土、黑棕土根据经验，一般矿岩的析出率可达25Bq/m2s，未稳定的尾矿堆氡析出率可比稳定的尾矿堆约高30%，比土壤氡析出率高200倍。（4）铀废石场、尾矿库的辐射。铀废石场、尾矿库的辐射见表2-6 。表2-6 废石、尾矿上方氡及辐射剂量率值地点理论计算值实际测量值r/h氡Bq/m3r/h氡Bq/m3废石场9050760-54737-390尾矿库1801015100-96837-390对照点1512-6012-3018-180（5）铀尾矿库周围环境放射性核素及其他有害物含量。铀尾矿库周围鱼塘水中放射性核素及其他有害物分布见表2-7 。周围水井放射性核素及其他有害物分布见表2-8 。周围水井放射性核素及其他有害物分布见表2-9 。表2-7 某铀尾矿库周围鱼塘水质分析鱼塘铀23810-5 mg/L镭22610-3Bq/L总10-1Bq/L氨氮mg/L硝酸根mg/L锰离子mg/L1.0-2.2720.4-58.14.1-7.6611.5-42.2130.3-2087.8-14.10.07-0.112.2-30.70.73-3.10.18-0.8930.4-92.20.15-0.380.9-22.520.7-42.224.7-41.85.73-12.6576-87.88.6-18.00.27-0.410.9-13.31.26-5.9036-5.4756-40.60.4-1.040.24-0.2817.3-85.51.78-8.983-38.11588-2698.3-14.1对照点0.580.646.4说明:望眼塘在库南60m；欧桂塘在库西北80m；观音灶塘在库西南20m；朱家塘在库东北200m；大塘底在库250m。表2-8 铀尾矿库周围井水水质分析 mg/L水井铀10-6 mg/L 镭Bq/L总Bq/L硝酸根氨氮锰离子距尾矿库距离1号井1.130.01301327.70.611.3南125m2号井0.60.0120.3414.10.110.2西南185m3号井1.30.0740.2948.50.131.9西685m井均在到800m，或更远的地方。表2-9 某铀尾矿库附近农作物核素含量核素水稻蔬菜土壤稻草稻谷稻米土壤豆角苋菜茄子铀g/g5.610-515-3010-74.5-1610-70.6-1.1710-75.710-51.010-71610-71.410-7镭10-2Bq/g1.680.032-0.120.028-0.150.0840.054-0.091总10-2Bq/kg56-256152-304100110-420注:对照区稻田土壤中铀含量为5.610-7g/g;镭含量为0.17Bq/g;总放射性为1600Bq/kg。（6）铀尾矿库环境大气氡浓度我国铀尾矿库环境大气中氡浓度随距离和时间的变化见图2-1、图2-2。补图图2-1 铀尾矿库环境中不同氡浓度随距离的变化补图图2-2 铀尾矿库环境中氡浓度随时间的变化由上面分析可知，铀矿冶生产各环节产生的“三废”可通过多渠道向环境大气、水体、土壤富集和转移，造成环境污染。因此，必须加强对铀矿冶生产和“三废”的管理，严格控制放射性核素对环境的污染，保护人类环境。二、钍和伴生放射性矿生产中天然放射性核素的含量、浓集钍和伴生放射性矿生产中天然放射性核素的含量、浓集与铀生产过程产生情况，以及它们通过“三废”对环境的释放和扩散也基本相类似。钍加工厂中的辐射剂量率可达9377-11220nGy/h，钍射气可达1.4104-3.1105nJ/m3，表面污染可达2.9-8Bq/cm2。厂区内辐射剂量率比对照点高10倍多，钍射气潜能比对照点高100倍，表面污染比对照点高25倍。有的铁矿伴有二氧化钍，炼铁产生大量含放射性“三废”特别是铁钍渣对环境造成污染和影响。稀土矿的数量很大，有的矿山用火法或湿法冶炼后的酸溶渣和尾矿渣可达上亿吨，对环境地表水及地下水造成较大污染，其中铀、钍、镭及总比对照点高数倍，地下水中总比对照点高9倍。有的建材石料中的铀含量可达181Bq/kg，镭含量可达271 Bq/kg。有的石材中40K含量很高。但是，由于人们对伴生放射性矿生产过程具有放射性的危害问题还认识不足，所以采取的防护措施不够，所以伴生放射性矿生产过程，无论是在生产过程本身，还是产生的“三废”在环境中的处置上，都没有引起高度重视。往往是按一般矿物对待，没有采取任何措施。由于这类工业的数量、范围，接触人群更大，因此在伴生放射性矿生产存在的辐射防护问题和环境保护问题更多，更大。必须引起各方面的高度重视。第四节 铀（钍）矿与伴生放射性矿环境辐射水平的监测技术一、天然铀的监测环境和生物样品中铀含量很低，需要灵敏度高的监测方法，如常用的有分光光度法、固体荧光法、激光荧光法、x射线荧光法等。在铀矿山测量空气、水、尿和生物样品中铀的是荧光法；排放废水中的铀是用分光光度法；1.固体荧光法固体荧光法的原理是UO22+与氟化钠在适宜温度下熔融制成熔珠，并在一定波长的紫外线照射下产生荧光。其强度与铀含量成正比。样品经过预处理后，用磷酸三丁酯（TBP）萃取纯化，最后用固体荧光法测定铀。该方法对空气样品的回收率为95%，精密度为6%，最低探测限为2.010-3g/m3。对水的回收率为90%，精密度为15%，最低探测限为0.05-100g/L。对生物样品的回收率为90%，精密度为6%，测量范围为510-9-110-5 gU/珠。对水中微量铀的测定：在pH=5的条件下，用活性炭吸附水中铀，并以碳酸铵解吸，然后用固体荧光法测定铀含量。该方法的回收率为80%，精密度为15%，测量范围为0.1200。2.分光光度法分光光度法原理是基于U4+和UO22+离子与显色剂生成有色的化合物，其吸光度与铀含量正比。在酸性介质中，铀酰离子与硫氰酸根离子生成的络合物被磷酸三丁酯（TBP）萃取后，用铀试剂反萃取，然后用分光光度法测定。对排放废水中铀的回收率为90%，精密度为10%，测量范围为2-100g/L。二、镭-226和镭-228的监测在镭的同位素中有228Ra、 226Ra、224Ra、223Ra。分别来自铀系、钍系和锕系。其中226Ra的半衰期最长，毒性最大，所以在环境和生物样品测量中主要是以测定226Ra。镭的化学性质与钡相似，镭的浓集正是利用了这一性质。镭的测量方法主要有三种：1. 沉淀法用镭、钡的硫酸盐的同晶性质的沉淀法，它测得的是所有镭同位素的总放射性活度。它的最低探测限是3.710-2Bq。2.射气法原理：根据226Ra的衰败链特性，在含镭溶液中用氮气将原有的氡完全去除，将样品密封一定时间，新积累的氡与母体镭和积累时间有如下关系：NRn=NRa（1-e-t） 式中： NRn 在t时间内积累的氡原子数；NRn 镭原子数； 氡的衰变常数； t 氡累积时间。通过氮气流将积累的氡定量的转入已测过本底并抽成真空的闪烁室内，放置3h，使氡与子体达到平衡。然后在FD-125型氡钍分析器上进行放射性测量。将测量结果与已知226Ra含量的液体标准源在同样条件下测得的放射性进行比较，从而计算出样品中226Ra含量。该方法适用于天然水、铀选矿、水冶厂排放废水中226Ra含量。最低可测量7.410-3 Bq/L。三、钍的监测钍仅有一种稳定的氧化态,Th4+,其化学性质与四价稀土离子相似,具有较大的水解和络合倾向。Th4+几乎能与所有阴离子形成络合物而被常见的萃取剂，如TBP、TOPO、TOA等萃取。另外，钍也能形成一系列的难溶性盐。以上这些性质常被用作与其他元素分离的基础。目前，测量天然钍的方法有两类。1.中子活化法将待测样品经中子照射（91013n/cm3s）和简单分离后，用Ge（Li）谱仪测定。该方法的最低探测限为1.510-9g，但它需要强中子源和昂贵的仪器设备。实际应用较少。2.分光光度法将样品浓集、分离纯化后，用分光光度计测定，该方法的最低探测限为10-7g 。土壤中微量钍测定。土壤经过氧化钠熔融后，在1-2mol/L HNO3介质中以Al（NO3）3作盐析剂，在酒石酸存在下，用甲基磷酸二甲庚酯萃取钍，用NaAc溶液反萃取后，在4mol/L HCl溶液中用铀试剂显色，进行分光光度计测量，回收率为95%。尿中钍测定。用浓硝酸和过氧化氢湿法灰化尿样；三辛基氧化磷（TOPO）-聚三氟氯乙烯（Kel-F）色层柱反向色层法分离、纯化钍；最后用偶氮砷显色，在分光光度计上进行测量。当尿样中钍浓度为0.5g/500ml尿样时，回收率为83.4%，对铀的去污系数为2.5103。水中天然钍测定。聚三氟氯乙烯（Kel-F）粉为支持剂，N-235为萃取剂，萃取色层法测定水中的天然钍。方法共有三步：第一步 氢氧化铁共沉淀浓集天然钍；第二步 N-235- Kel-F萃取色层法分离纯化钍；第三步 用偶氮砷比色测定。三、钋-210的监测钋溶液的特性是在某些金属（镍、铜、银等）表面极易进行自发的电化学交换，在金属片表面自沉积而形成适于计数的镀层。这一特性为钋与干扰核素的分离提供了有效方法。另外钋还具有较强的挥发性，而且很容易被吸附。因而必须注意，一方面要避免蒸发时的损失，在样品预处理时，要用湿法灰化；另一方面是溶液必须要有适当的酸浓度，以避免容器壁吸附而造成钋的损失。1.尿、头发、空气和水样中钋的测量有浓硝酸和过氧水湿法灰化尿、头发、空气和水样，HSO4-H2O2湿法灰化滤布，然后分别在HClH2SO4-HCl体系中，使210Po自镀在银片上，并用低本底计数器测量。尿样全程回收率为80%-85%，最低探测限为6.710-3Bq/24h尿；头发样全程回收率为81%，最低探测限为4.410-2Bq/g头发；水样全程回收率为78%，最小探测限为6.710-3Bq /L；空气样全程回收率为90%，最低探测限为3.710-1Bq /L。2.土壤中210Po的测量在500下加热土壤，用玻璃纤维吸附收集挥发出来的210Po，然后用0.5mol/L HCl将吸附的210Po解吸下来，并用在抗坏血酸和盐酸联胺存在下使210Po自镀在银箔上。全程回收率为97.4%，最低探测限为5.610-4Bq/g。四、的监测1.外照射监测外照射监测通常是使用便携式照射量率仪或巡测仪测量。用于描述辐射场的物理量-照射量（率）。常用的巡测仪有电离室、闪烁计数器、G-M计数管和正比计数器等不同类型的测量仪。在铀矿冶系统一般用国产FJ-302BG型和FJ-200G型剂量率仪。（1）电离室型巡测仪。是用近似空气等效室壁的电离室作为探测射线的器件，作成可携式仪器。在电离室壁厚度满足电子平衡（CPE）而对射线的减弱可以忽略的情况下，巡测仪测量照射（率）的灵敏度（响应），在相当宽的光子能量范围内基本保持不变，见图2-3 。补图图2-3 电离室型巡测仪的典型能量响应曲线（2）正比计数器型巡测仪。正比计数器实际就是具有放大作用的电离室。放大倍数取决于加到计数管上的电压，这个放大倍数在电压一定的情况下是一个常数，一般可高达104，但此时仍能保持计数器收集到的电荷量与计数器内部的初始电离量成正比关系。因此，正比计数管仍能用于照射量率和剂量率的测量。该仪器的灵敏度可比同等体积的空腔电离室高103-104倍。如果管壁和工作气体与组织等效，则这种一起测量组织的吸收剂量（率）时，具有良好的能量响应，见图2-4。补图图2-4 正比计数器型巡测仪典型能量响应曲线（3）G-M计数管型巡测仪。G-M计数管型巡测仪实际上也是一种电离室，只是所加的电压足够高，使所有进入电离室内的带电粒子，不管其损耗多少能量，产生多少对初始离子，都只产生一个幅度相同的脉冲，使得它的影响与初始电离无关，测量的只是入射的光子数目。因为G-M计数管的灵敏度是随着能量变化而变化的，特别是在低能区灵敏度会急剧增加，所以G-M计数管一般不用于低能射线的测量。（4）闪烁计数器型巡测仪。闪烁计数器是将辐射在闪烁物质中的能量转换为光子，光子被光电倍增管接收并转换成放大的电信号，由电子线路接收并记录，一个光子对应一个计数。因此闪烁计数器的灵敏度是最高的。它不仅用于工作场所的辐射监测，还广泛应用与环境的辐射监测。2.监测（1）表面污染的监测。表面污染的监测主要是用于发现放射性污染状况、水平，为控制污染的防治提供依据。其监测方法有如下两种：直接法表面污染的直接监测法是用表面污染仪进行，其表面污染仪的探头是采用硫化锌光电倍增管组成，硫化锌探头面积为50cm2。虽然操作非常简单，但对铀矿山和水冶厂而言却有一定缺陷，如被污染表面的粉尘会导致粒子自吸收；高浓度氡和子体会造成探头的占污。因此必须对此加以克服。间接法间接法测量表面污染就是将被污染的待测表面的污染转移到样品上，然后对样品进行放射性活度测量，从而计算出表面污染水平。在间接法中应用最多的有：a 擦拭法擦拭法是选择一定大小和形状的擦拭材料（通常是滤材、棉花、棉纱），在一定面积的待测表面擦拭，是松散污染物转移到擦拭材料上，然后用放射性测量装置测量擦拭样品上的放射性活度。B 表面置样检查法表面置样检查法是选取大小和形状的取样材料（纸带、尼龙带），粘到需要监测的表面上，经过一定时间后，放射性物质吸附、沉降到取样材料表面，然后对取样材料进行放射性测量并计算。（2）气溶胶的监测空气中长寿命气溶胶浓度的监测，是用取样泵通过滤膜采集空气样，数十小时后测量滤膜上的放射性，计算得到气溶胶浓度。第五节 氡及子体的监测方法和矿工个人剂量的监测方法 一、氡-222的监测氡的测量方法有瞬时测量法、累积测量法。 氡的瞬时测量是在对氡或氡子体的放射性活度浓度或潜能浓度进行测量。如果采样时间短，测量结果反映的只是采样时刻或采样的短时间内的浓度特征，这样的测量称为瞬时测量，也可称为短时测量。由此而得出的活度浓度和潜能浓度称为瞬时活度浓度和瞬时潜能浓度。该值的测量对评价工作场所和环境空气质量状况和制定改善工作场所和环境的通风防护方案具有重要作用。氡瞬时测量的方法很多。对于氡的活度浓度