王順生,喻亦林
(云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站,云南昆明650032)
云南鐵礦石保有儲量21.7億 t,表外儲量13.6億t,居全國第6位,其中富鐵礦石儲量占全省鐵礦石總儲量的17%[1]。
云南鐵礦資源主要分布于滇西和滇中,有良好開發(fā)利用前景的大中型礦山有新平大紅山、魯奎山,峨山他達、大六龍,東川包子鋪等。其中玉溪新平大紅山擁有鐵礦儲量3.74億t,富礦達1.6億t[1],是國內(nèi)遠近聞名的大型鐵礦床,是昆明鋼鐵公司的主要鐵礦石供給地。
云南鐵礦主要分布于揚子鐵礦成礦區(qū) (Ⅰ1)、昌都-思茅鐵礦成礦帶 (Ⅰ2)、崗底斯―念青唐古拉鐵礦成礦帶 (Ⅰ3)。此外,在滇東南及景東、墨江、金平一帶尚有一些小型鐵礦分布[1]。
調(diào)查采取普查與詳查相結(jié)合的技術(shù)路線,選取有代表性礦山、企業(yè)進行現(xiàn)場監(jiān)測、取樣、對比分析。工作中,采集了包括新平大紅山、峨山、易門、祿豐、富源、瀾滄等地較大規(guī)模的鐵礦樣品進行天然放射性核素活度分析,結(jié)果見表1。
(1)云南鐵礦產(chǎn)資源中238U比活度范圍為(4.0~649.2)Bq/kg,樣品平均值為77.1 Bq/kg;232Th比活度范圍為 (1.4~145.5)Bq/kg,樣品平均值為26.3 Bq/kg;226Ra比活度范圍為 (0.8~973.6)Bq/kg,樣品平均值為104.1Bq/kg;40K比活度范圍為 (6.0~1389.5)Bq/kg,樣品平均值為210.9Bq/kg。
(2)調(diào)查樣品中天然放射性核素含量波動范圍很大,從幾個到幾百至千余個Bq/kg,反映出不同地質(zhì)條件及構(gòu)造下復(fù)雜的物質(zhì)組成成分。其中,238U、226Ra比活度最高的是富源鐵礦鐵渣,其值分別為649.2及973.6Bq/kg;238U比活度最低的是大紅山鐵精礦,其值為4.0Bq/kg,最高與最低二者相差161.3倍;226Ra比活度最低的是瀾滄鐵礦尾礦,其值為0.8 Bq/kg,最高與最低二者相差1216倍;232Th比活度最高的是石屏龍?zhí)惰F礦,其值為145.5 Bq/kg,最低的是滇灘無極山選廠精礦,其值為1.4 Bq/kg,最高與最低二者相差102.9倍。40K含量最高的是大寶山圍巖,其值為1389.5Bq/kg,最低的是滇灘無極山選廠精礦,其值為6.0Bq/kg,兩者相差230.6倍。
(3)調(diào)查的鐵礦原礦中,大紅山480平巷940m異常帶、玉溪芭蕉箐大凹子礦、富源鐵廠鐵礦、楚雄東方紅鐵礦等樣品的天然放射性含量較高。其中富源鐵廠鐵礦在煉結(jié)成渣后,238U、232Th、226Ra、40K 四核素較原礦分別有了5.0、6.0、3.3、4.1倍的富集,提示在礦產(chǎn)品廢物利用中應(yīng)持謹慎態(tài)度。
(4)總體而言,在調(diào)查的鐵礦產(chǎn)資源中,未發(fā)現(xiàn)天然放射性核素比活度的異常值[3],大部分鐵礦產(chǎn)資源中放射性核素比活度屬正常范圍。
昆明鋼鐵公司是云南省最大的鋼鐵生產(chǎn)基地,1995年產(chǎn)鋼121.3萬t、鐵116萬t、鋼材96.3萬t,年鐵礦石用量131.9萬t。實施改擴建后,年鐵礦石用量將達到344.13萬t以上[4],成為省內(nèi)最大的鐵礦石消耗地。其次,昆明團山鋼鐵廠、祿豐鋼鐵廠、曲靖地區(qū)越州鋼鐵廠等也有一定規(guī)模。
表1 云南省主要鐵礦床中天然放射性核素活度[2] (Bq/kg)
鐵礦石經(jīng)冶煉加工,最終成為各類鋼鐵產(chǎn)品。此過程中產(chǎn)生多種固體廢棄物,如高爐水淬渣、轉(zhuǎn)爐鋼渣、氧化渣、還原渣等。這些渣一般被再利用于水泥、磚塊制造或路基填充等。由于生產(chǎn)過程中的富集作用,相當(dāng)一部分廢渣放射性水平較高,資料表明,云南省柏油路、水泥路、土路、廢渣路等7類道路中,廢渣路面 #輻射水平較高,表明由于工業(yè)廢渣的使用,有使道路輻射水平增高的趨勢[3]。表2列出云南省主要鋼鐵企業(yè)部分廢渣中放射性核素的含量。
表2 主要鋼鐵企業(yè)部分廢渣的放射性水平[2] (Bq/kg)
從表2中可看出,昆鋼高爐水淬渣、昆明團山鋼鐵廠電爐氧化渣、曲靖越州鋼鐵廠高爐渣226Ra含量較高,單項指標已超出《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001中A類材料限值標準,其單獨使用應(yīng)受到使用范圍的限制。
目前,雖未出現(xiàn)鋼鐵企業(yè)廢棄物利用的放射性污染事件,但其可能的潛在風(fēng)險是存在的,我們應(yīng)該采取科學(xué)務(wù)實的態(tài)度,既不全盤否定,也不能放任自流。
(1)云南鐵礦資源儲量豐富,富礦比例大,作為全省的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一,發(fā)展前景良好。省內(nèi)鐵礦資源主要分布于滇西和滇中,昆明鋼鐵公司是全省最大的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè),也是各地鐵礦石的集中加工地。
(2)調(diào)查樣品中天然放射性核素比活度波動范圍大,238U、232Th、226Ra、40K 比活度相差達 2個數(shù)量級,反映出不同地質(zhì)條件及構(gòu)造下復(fù)雜的物質(zhì)組成成分。就全省鐵礦產(chǎn)資源而言,大部分鐵礦產(chǎn)資源中放射性核素比活度屬正常范圍。
(3)放射性核素比活度較高的鐵礦,經(jīng)過冶煉后,渣中放射性核素被進一步富集,比活度將提高1至2個數(shù)量級,而這些渣產(chǎn)品一般都會被再開發(fā)利用,如作為基本原料用于水泥、磚塊、混凝土預(yù)制構(gòu)件或路基填充等,不加選擇地使用這些產(chǎn)品,無疑會增加區(qū)域輻射水平,產(chǎn)生對公眾的附加輻射照射,最終成為公眾的健康隱患。所以,在開發(fā)利用各類鐵礦副產(chǎn)品前,應(yīng)對其放射性核素比活度有充分的認識,加以選擇,合理配比原料,控制工藝,確保符合國家相關(guān)限值標準。
(4)調(diào)查中,大部分鐵礦產(chǎn)資源中放射性核素比活度在正常波動范圍之內(nèi),未在鐵礦樣中發(fā)現(xiàn)天然放射性核素比活度的極值。這是因為調(diào)查的范圍、廣度、深度等有限。故暫不排除云南鐵礦產(chǎn)資源存在伴生放射性礦產(chǎn)的情況,進一步的調(diào)查研究是我們工作的方向。
[1]張翼飛.云南省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)[R].昆明:云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1993.
[2]喻亦林.云南省伴生放射性礦物資源利用及污染現(xiàn)狀調(diào)查報告[R].昆明:云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站,2003.
[3]李玉先.云南省環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究[M].昆明:云南科技出版社,1992.
[4]孫冶.昆明鋼鐵公司改擴建工程環(huán)境放射性影響補充評價報告書[R].昆明:云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站,1996.