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地勘矿权
东秦岭某矿区放射性环境调查方法研究
来源:中国地质学会2021-04-28290
      自然界的矿床在其形成过程中常伴随微量的铀等放射性元素,由于这些元素含量很低,在计算矿床储量时往往被忽略,但是在后期开采过程中,随着矿石和渣石被运送至地表,在雨水淋滤作用下,放射性元素可汇入水体,再通过水体扩散到土壤中,在其衰变过程中又可产生氢气扩散到大气中,从而对矿区及外围的水体、土壤和空气形成放射性污染。对矿区地表空气伽马吸收剂量率测量可以有效地检测矿区地表环境天然本底伽马辐射值及其分布特征,以及在矿山开发过程中引发的环境伽马辐射水平变化信息的对比。
1、前言
        放射性环境学是一门以放射性地球物理为核心,涉及到环境学、地质学、地质灾害、城市地质、水文地质、工程施工等多个专业领域的综合性学科。
        本次研究以东秦岭某露天开采钼矿为例,通过野外伽马吸收剂量率测量、样品采集与测试等方法,对可能存在的放射源,及放射源周边可能存在污染的水体、土壤、大气进行系统的调查,来评价矿山对周边环境造成的放射性污染情况。
        目前国内外对放射性环境调查与防治的研究还未形成一套成熟的技术方法与理论体系,本次研究工作旨在探索方法、总结经验,以完善新兴学科的不足,为以后更广范围的放射性调查工作开展打下基础。
2、地质特征
       该钼矿体的成因主要与花岗斑岩体的侵入活动有关,斑岩侵入体周边围岩主要有元古界长城系熊耳群安山玲岩、凝灰岩,长城系高山河组石英岩,矿体主要赋存于熊耳群安山岩玲岩与凝灰岩中,少量赋存于花岗斑岩岩株中。通过区域以往放射性物化探资料表明,该矿山位于天然放射性高背景值区中。
3、研究方法
       本次研究主要采用环境地表y辐射剂量率测量、水体样品测量及土壤样品测量,分别对矿区地表的空气、水体、土壤的放射性污染情况进行调查,评价矿山开采活动对周边环境造成的放射性污染情况。
       按照1:5万地面伽马测量的测点密度,确定野外测点密度,在野外可根据放射源实际情况,合理布置工作量;在重大源项(矿物原料、固体废物等)周围加设测点,测量时根据现场实际情况合理调整测点位置,并用GPS定位记录。
       对于存在潜在放射性污染的地段,采集代表性水、土样品,样品点位布设尽量覆盖异常高值区、放射性废物堆积区和废水排放区等重点区域,并在重点调查区的上下游分别布设对照点,对调查区放射性污染情况及对周边环境产生的放射性污染情况予以控制。
4、数据处理
       每处测量点y辐射剂量率实际值按下式处理:X0=X;XNc式中:X0为实际值;X;为仪器测量平均值;Nc为仪器校准因子。
       放射性废渣吸收剂量率扣除本底后不超过174nGy/h。某矿区的吸收剂量率限值D.=X0-X4,式中X0为某点测量实际值,Xa为矿区外围未受污染区天然本底值,这里取各矿区外围测点的平均值。
       根据以上测量结果,将高于规定限值的区域划分为污染区。
5、结论
      矿区地表y所致(外照射本底剂量)公众剂量为0.73mSv,与背景值大致持平。有效剂量变化范围0.54-1.28mSv,局部地段已经超过1mSv,对公众人群存在放射性危害。
       矿区放射性污染区面积0.17km2,经过调查,该矿区放射性污染主要是由于堆放废渣引起,废渣堆放区及周边环境中的地表y辐射剂量率值存在明显异常,其周围,尤其下游的水体、土壤均存在明显放射性污染。矿区外围下游500m处土壤中26Ra仍存在明显异常。推测矿区土壤中放射性核素浓度异常与水流的搬运迁移情况存在密切关系。
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