铜矿开采辐射环境影响评价.pdf

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第27卷第4期世界核地质科学Vo1．27．No．42010年12月WoddNuclearGeoscienceDec．2010DOI：10．3969~．issn．1672-0636．2010．04．008铜矿开采辐射环境影响评价范光，温志坚(核工业北京地质研究院，北京100029)[摘要]矿产开发过程中的辐射环境影响日益被管理部门和广大公众所重视。针对我国南方某铜矿开采项目，在详细工程分析和现状调查的基础上，对铜矿开采可能带来的辐射环境影响进行了细致分析，预测和评价项目建设对辐射环境的可能影响，并针对性地提出环境保护措施。相关结论和措施对于铜矿资源合理开发和保护环境具有指导意义。[关键词]铜矿；环境影响评价；辐射[中图分类号]X820．3[文献标志码]A[文章编号]l672—0636(2010)04—0229—04RadiationenvironmentalimpactassessmentofcopperexploitationFANGuang，WENZhi-jian(BeijingResearchInstituteofUraniumGeology，Beijing100029，China)Abstract：Theradiationenvironmentalimpactofmineralexploitationonthesurroundingenvironmenthasbecomeapublicconcern．Thispaperpresentstheradiationenvironmentalimpactassessmentofcopperexploitation．Basedontheprojectdescriptionanddetailedinvestigationsofsurroundingenvironment，systematicradiationenvironmentalimpactshavebeenidentified．Theenvironmentalimpactsareassessedduringbothconstructionandoperationphase．Theenvironmentalprotectionmeasureshavealsobeenproposed．Therelatedconclusionandmeasurescanplayanactiveroleincopperexploitationandenvironmentalprotection．Keywords：coppermine；environmentalimpactassessment；radiation我国经济的快速发展与矿产资源开发密在详细分析工程和调查现状的基础上，对铜不可分，国民经济总值的70％直接或间接与矿矿开采可能带来的辐射环境影响进行了细致产品开发利用相关。铜矿作为我国一种重要分析，计算和预测了项目建设对辐射环境的有色金属矿产资源，在近几年也得到突飞猛可能影响，并针对性地提出环境保护措施。进的发展；与此同时，矿产开发过程中的辐射环境影响也日益被管理部门和广大公众所1项目概况重视。本文针对我国南方某铜矿开采项目，拟建项目位于南岭地区。地貌以山地、[收稿日期]2010—09—18[作者简介]范光(1966一)，男，四川遂宁人，高级工程师(研究员级)，主要从事环境影响评价和岩矿测试工作。E—mail：fanguang2008@163．com 230世界核地质科学第27卷丘陵为主，建设项目东、南、西三面环山，工期固体放射性废弃物产生量可以忽略不北部为丘陵，中部为丘陵盆地交错分布。项计。目拟建地属亚热带气候，受季风及地形影响2．2运营期较大，常年气温较高，雨量充沛。多年平均根据工程分析，运营期辐射环境的影响降雨量为1673mm，雨量多集中在4～7月，主要为露天采场排放的氡气和少量含放射性尤以5、6月份出现的几率最大，暴雨历时以的粉尘。2d或3d的连续暴雨为主，最大24h降水量运营期与放射性有关的可能水污染物源为234．8mm；多年平均气温为20．1℃，历年项为：矿坑涌水和露天开采形成大的采坑后，极端最高气温为39．5℃，最低气温为一5．3℃；在一定的降雨强度和降雨历时的条件下，放多年平均水面蒸发量为1549lnlTl；多年平均射性含量超标的岩(土)经雨水淋滤有可能产相对湿度为76％～81％。矿区地层从下到上依生放射性废水。次为：寒武系砂板岩(基底)、中下泥盆统桂固体废物主要来源于露天开采剥离下来头群砂页岩、中泥盆统东岗岭组、上泥盆统的植被、表土和废石。根据《电离辐射防护与天子岭组灰岩、下侏罗统兰塘群砂页岩和第辐射源安全基本标准》(GB1887l一2o02)的四纪地层。规定，其中凡是活度或活度浓度大于清洁解项目主要建设内容分为主体部分和辅助控水平，并且所引起的照射未被排除的，均部分。铜矿采用露天开采方式，主体部分包为放射性废物。天然铀的豁免值为活度浓度括露天采场、排土场、粗碎车间、地面矿仓小于lBq·g～，总活度小于1000Bq；a豁和转运站。辅助部分包括变电所、汽修车间、免值：活度浓度为1OBq·g，总活度为10000停车场和生产道路等配套设施；环保设施包Bq；∞h豁免值：活度浓度为1Bq·g～，总活括废气治理设施、废水处理站、废渣场和噪度为1000Bq；柏K豁免值：活度浓度为100声治理设施等。Bq·g～，总活度为1~10Bq。2．3服役期满后2放射性污染源分析与评价因子服务期满后，由于矿区土地表土缺失、2．1施工期理化性质变化等因素影响，一段时期不利于施工期包括采矿区地表剥离、开采及开农作物生长，需通过人工熟化措施调整，或拓运输、工业场地的地面平整、道路建设等。因地制宜改变土地的利用方向。因此，采矿项目施工会造成一定的非放射性大气污染。对矿区土地利用的影响将会延续相当长的时但遇到放射性异常土(石)的可能性很小，因间。此，施工期气态放射性流出物(主要是氡气及根据本项目特点，所有放射性异常废渣少量放射性较高的施工粉尘)对辐射环境的影石全部合理处置，露天采场回填后经改造可响非常轻微。成为农业生产用地，因此，服务期满后便不施工期水污染源主要为开挖、钻孔产生具备产生放射性污染源项，因而对辐射环境的泥浆水，施工过程中会对地表水体造成一影响轻微。些非放射性污染，由于各施工子项等不会使2．4评价因子筛选用放射性异常物料，因此施工期液态放射性2．4．1放射性环境影响因素筛选流出物对辐射环境的影响可以忽略。本项目属于伴生放射性矿物资源开发利本项目施工期地表剥离、开采及开拓运用，与辐射环境有关的工艺环节包括放射性输、工业场地的地面平整、道路建设等会产异常露天开采地段、原矿堆场和排土场，产生大量的非放射性固体废弃物；由于根据生的放射性污染源主要为22ORn、粉尘、废水、现状调查结果，本区放射性异常主要是与矿废石和矿石。依据对现有采场分析并结合拟石关系密切，鉴于此，在施工过程中，遇到建项目特点，得出拟建项目放射性环境影响放射性异常土(石)的可能性很小，因此施因素矩阵筛选，结果如表1所示。 第4期范光，等：铜矿开采辐射环境影响评价231表1放射性环境影晌因素矩阵筛选式中：E工作人员吸入放射性核素所致有Table1Radioactiveenvironmentalimpactfactor效剂量，Sv·a～；C广一第i种放射性核素的活screening度浓度，Bq·m。；R——工作人员个人的年空气摄入量，1．2×6×300=2160(m_j．a)；对应第种放射性核素的吸入剂量转换因子，Sv·Bq～。本项目露天开采过程中会产生一些粉尘，根据现状调查结果，放射性异常矿石较少，注：0——短期外照射；A——短期吸入内照射；加之当地气象条件，起尘量相对小一些，总▲——长期吸人内照射；●——长期食人内照射。体上扬尘放射性比较小。偏安全考虑，参数2．4．2放射性环境影响因子筛选选取见表2、3。依据《辐射环境监测技术规范》(HJ／T61～表2铀粉尘中的放射性核素活度浓度2001)并结合本项目特点，放射性环境影响评Table2Thenuclidecontentsintheradioactivedust价因子为：辐射剂量率、空气氡浓度、水体核素AB×10／Bq·m3放射性(总、总卢)、矿石和废渣中放射性核U1O．1素(瑚U、226Ra、∞h和4oK)。Th2．63a1583环境影响分析、预测和评价注：表中数据据相关类似项目现场测试数据。3．1放射性气态排放对环境的影响评价表3放射性核素的吸入剂量转换因子3．1．1工作人员附加辐射剂量计算Table3Theinhalationefectivedoseconversion根据工程分析，运营期辐射环境的影响主factorsofnuclides要为氡气、外照射和少量含放射性的扬尘。核素转换因子／Sv·Bq剂量估算以现状调查为基础，并参照类6Ra3．2×104rh2_3×10似工程实践进行。计算过程中所需的主要公BIJ7_3×104式如下：(1)外照射剂量计算公式：根据现状调查结果，工作人员遇到最高(d)=0．7RT(1)放射性异常居留因子取1／8，一般异常居留因式中：(d)——y辐射所致有效剂量，Sv；子取1／4；氡活度浓度增量为37．9Bq·m。0．7——剂量转换系数；R辐射剂量率增采矿人员每天工作8h，每年工作300d，居量，Gy·h～；年工作时问与居留因子乘留因子取1。工作人员每年所受最大外照射附积，h。加剂量为0．16mSv·a～；工作人员每年所受最(2)吸人222Rn子体所致公众个人有效剂大内照射附加剂量为0．28mSv·a～。根据式量当量的计算公式：(3)，工作人员吸入粉尘所致有效剂量为Dr~--7℃Rn(2)0．027mSv·a～。综合以上结果，工作人员气态式中：D冱Rn子体所致的个人有效剂量途径最大年附加剂量为0．164-0．284-0．027=当量，Sv·h～；CR一_一平均2Z2Rn活度浓度，0．467mSv·a～。Bq·m；一受照射时间，h；Dr吸3．1．2公众附加辐射剂量计算入丝2Rn子体的剂量转换因子，3．11×10Sv·(1)计算方法(Bq·h·ITr。)。源项计算公式为：(3)开采面扬尘所致工作人员有效剂量5PH=3．15×l0·4·E(4)当量计算公式：式中：．s盯—Rn的年排放量，Bq·a-1；A厂一暴露面积，m；析出率，Bq·(m2~s)～。=肛G(3)源项主要有2个：露天采场氡气排放量 232世界核地质科学第27卷为7．87×10Bq·S～；排土场氡气排放量为空区的方案。根据建设单位提供的资料，矿9．25×10Bq·s～。山主井范围内尚未回填的采空区容量远远大根据《环境影响评价技术导则大气环境》于需要处理放射性异常渣石量。故本项目产(HJ2．2—2008)，本项目对环境空气中氡浓度生的放射性异常渣石能得到行之有效的处置，增加采用导则推荐软件(软件下载自国家环对外环境影响较小。境保护部环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室网站)进行计4环境管理和放射性环境保护措施算。4．1环境管理(2)风速针对本项目在施工期、运营期和服务期取年平均风速1．64m·S作为预测条件。满后可能存在对环境的不利影响，建设单位(3)大气稳定度应建立完善的环境保护管理机构和管理制度，由于评价区内各类稳定度中出现频率最实行分级管理，把各项环保工作落到实处还多的为D类，其余各类均较小，因此选取D是必要的。类稳定度作为预测条件。公司总经理任环境保护第一责任人，副计算结果表明，运营期公众气态途径最总经理分管环境保护具体工作。公司设置环大年附加剂量为0．005mSv·a～，公司生活办公境保护部，负责全公司环境管理、环境保护、区公众的气态途径最大年附加剂量为0．004污染治理和环境监测工作。车间(厂、队)设置mSv-a～。专(兼)职环保管理人员。3．2放射性液态排放对环境的影响评价4．2放射性环境保护措施运营期与放射性有关的可能水污染物源采矿区是整个项目辐射防护的重点环节。项为：矿坑涌水和露天开采形成大的采坑后，应对采矿工程过程进行辐射剂量率巡测，在一定的降雨强度和降雨历时的条件下，放该巡测工作可以由公司环境监测站专职工作射性含量超标的岩(土)经雨水淋滤有可能产人员进行，也可委托当地有资质的单位进行。生放射性废水。因此，在开矿过程中应做好矿石开采过程要有重点，及时做好放射性监运营期监测，做到达标排放。测和辐射防护。发现有放射性异常时，适当饮入受污染水所致待积有效剂量当量计加密监测辐射剂量率。算公式为：排土场是整个项目辐射防护的另一个重D=UCDF5点环节。根据本项目特点，所有放射性异常式中：一因饮入受污染水所致待积有效废渣石全部采用回填地下采空区的方案，放剂量当量，Sv·a～；一公众对水的摄入射性水平正常的采剥表土和开采弃土堆存在量，取730L·a～；c水中的核素活度浓排土场，因此排土场应确保做好“边开采、度，Bq·L『；D一食入剂量转换因子，Sv·边监测”，保证放射性异常废矿(石)不运至排Bq一。土场。计算结果表明，液态途径年附加剂量为开采废水经处理后可用于公司已建的选0．0142mSv·a～。矿车间工艺用水，正常情况下不外排。综上所述，气液态途径公众所致最大年附加剂量为0．018mSv·a一，低于0．1mSv·a5结论有效剂量管理限值。气液态途径工作人员所本项目为大型露天开采铜矿建设项目，致最大年附加剂量为0．48mSv·a～，低于0．5一些类型的铜矿石放射性核素含量较高，具mSv·a有效剂量管理限值。体表现为辐射剂量率高于当地环境本底，3．3放射性固体废物排放对环境的影响评价且在露天采场和矿石堆存在氡浓度偏高情况，为减轻放射性异常废渣石对环境影响，在详细辐射环境调查的基础上结合理论计算所有放射性异常废渣石全部采用回填地下采(下转第238页，Continuedonpage238) 238世界核地质科学第27卷(上接第232页，Continuedfrompage232)并兼顾现实可行性，提出所有放射性异常废辐射防护与辐射源安全基本标准[S]．北京：中国渣石全部采用回填地下采空区的方案，对矿标准出版社，2002．山开采可能带来的辐射环境影响进行较全面[2]国家环境保护局．GBI2379-1990环境核辐射监测的分析，对工作人员和公众附加剂量进行理规定[S]．北京：中国标准出版社，1990．论估算，提出项目建设过程中辐射防护措施。[3]国家环境保护局、国家技术监督局．GB14583-其相关结论和措施对于铜矿资源合理开发和1993环境地表Y辐射剂量率测量规范[S]．北京：保护环境具有指导意义。中国标准出版社，1993．[4]国家环境保护局．GB，1r14582—1993环境空气中[参考文献]氡的标准测量方法[S]．北京：中国标准出版社，[1]国家质量监督检验检疫总局．CB18871—2002电离1993