彭谷香,馮 超,顧鑫軍,耿 翔(湖北省核工業(yè)地質(zhì)局,湖北 孝感432000)

1 前言

鈾礦地質(zhì)勘探工程是推動我國核事業(yè)快速發(fā)展的重要工程,為國防建設(shè)和核電事業(yè)提供了豐富的鈾資源。但隨著時間的推移,鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施在發(fā)揮重要作用與價值的同時也對其周邊環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。如堆積的廢礦石影響了地表環(huán)境,坑口中放射氣體的外溢等,這些對于人們生命安全和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了潛在的威脅,因此要積極做好鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役治理研究,將安全風險降到最低。

2 鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治目標

鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治目標就是可以對設(shè)施和場地進行一定程度的開放和二次利用。依據(jù)ICRP 出版物的要求:退役后的設(shè)施和場地若能夠滿足可以應(yīng)用的計量要求,那就可以對其進行開放和二次利用,反之則不能再進行開放和利用。當前在鈾礦地質(zhì)勘探整治中,由于整治的資金、國情、不同項目的差異性等多方面的因素,使得部分鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役后還未達到可以繼續(xù)合理的開發(fā)和使用的標準,只是滿足于整治退役的標準,因此也導(dǎo)致一些設(shè)施和場地的管理和使用受到限制。為了能夠盡快完成勘探設(shè)施的退役整治目標,當前使用的退役整治方案是把廢棄礦石進行回填,不能回填的要集中保存,接著在其上覆蓋土壤(或進行綠化),用以阻止鈾的析出、減少輻射。填埋的地址要選擇遠離居民區(qū)或水源區(qū),要保證其不容易受到雨水沖涮。

3 鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治方案

鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治問題突出表現(xiàn)在整治后的環(huán)境安全問題,保證退役設(shè)施長期安全性和穩(wěn)定性。因此需要在退役整治前對該設(shè)施進行源項調(diào)查,并提前制定好退役整治方案,了解相關(guān)的施工質(zhì)量信息等。

3.1 整治前的源項調(diào)查

源項調(diào)查是整治工作的重要內(nèi)容之一,要求調(diào)查內(nèi)容必須詳盡、真實。若在此環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯會直接影響后期工作的順利進行。在進行源項調(diào)查時應(yīng)注意以下問題:一是要全面了解勘探的歷史及環(huán)境變化,對其展開綜合調(diào)查,掌握該場所受污染的范圍和程度,不能有遺漏的地方。二是要重點關(guān)注異常的數(shù)據(jù),同時對其進行更加仔細的調(diào)查,比如對廢礦石周邊的地質(zhì)、放射物含量高的地勢、周邊覆蓋的農(nóng)田等展開調(diào)查,查明受污染的原因、方式和受到污染的程度。三是要重視對非放射性污染的調(diào)查,比如重金屬、伴生元素等[1]。四是要真實反應(yīng)調(diào)查結(jié)果,例如在選取調(diào)查樣品時要有代表性,監(jiān)測設(shè)備要符合檢驗標準,調(diào)查的單位或機構(gòu)要具備相應(yīng)的資質(zhì)等,確報源項調(diào)查報告的準確性、真實性和完整性,避免出現(xiàn)因源項調(diào)查不全面而影響退役整治工作的順利開展。

3.2 治理方案

退役整治工作實際上是有效解決環(huán)境污染的一項重要工作,通過多年對這些歷史遺留問題的整治,在鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治工作中取得了優(yōu)異的成績。但是在實際的整治工作中,也發(fā)現(xiàn)一些問題有待改進:一是針對一些從其他地方獲取土壤進行覆蓋的整治項目,要在項目立項時填寫相關(guān)的環(huán)境影響報告表,并在審核驗收環(huán)節(jié)也要加強審核驗收檢驗,對其取土后的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)進行有效評估;二是在生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵時期,要實現(xiàn)“美麗中國”這一宏偉的發(fā)展目標,鈾礦地質(zhì)勘探整治工作必須要解決輻射帶來的環(huán)境危害、一般性的環(huán)境影響、生態(tài)環(huán)境、資源保護、景觀環(huán)境等問題。所以要結(jié)合以上的實際工作情況,制定合理科學的退役整治方案,才能夠?qū)ΡＷo生態(tài)環(huán)境起到積極的作用。在整治工作中主要是對廢礦石和坑口的整治,其中在單項施工中將其分為封閉坑口、清理或回填廢礦石、整治基礎(chǔ)墻、覆蓋或綠化等。在整治中處理廢礦石采用收集、堆積覆蓋、筑壩填埋等方式。在驗收時申請單位要對整治的質(zhì)量和整治后的環(huán)境安全穩(wěn)定性做出詳細的分析和闡述,提高整治工作的有效性,保證退役設(shè)施的長期安全和穩(wěn)定性。

但考慮到鈾礦的廢棄礦石和一些尾礦對環(huán)境的影響,在實際整治時應(yīng)盡量選取地下采空區(qū)域進行回填,這樣可以有效降低地表的堆積數(shù)量,解決環(huán)境污染問題,這也是對廢礦石進行無害化處理的一種重要手段。所以為了保護生態(tài)環(huán)境建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,在進行廢礦石整治時盡量優(yōu)先采用回填方案。以下是針對具體情況實行具體的治理措施[2]。

1)對無水坑口的治理

使用兩道(若坑口未超過30 m 可使用一道)毛石墻進行封堵,中間用廢礦石進行填埋。若遇到坍塌的坑口,需要清理坍塌的廢石,然后在坑口向內(nèi)延伸12 m 處嵌入底板和泥漿砌筑毛石墻,墻厚1.2 m,中間填埋廢石,在坑口位置2.3 m 處砌筑第二道毛石墻,最后覆蓋土壤填埋坑口,種植植被[3]。

2)對有水坑口的治理

使用兩道(若坑口未超過30 m 可使用一道)混凝土墻進行密封,墻體中間設(shè)置疏通水道和過濾池,具體如圖1所示。在坑口向內(nèi)11 m 處巖性穩(wěn)定處嵌入底板砌筑混凝土墻,墻厚1.2 m,并在墻體內(nèi)預(yù)埋多條管道。在坑口位置2 m 處漿砌一道石墻,厚0.4 m,高1.3 m。在漿砌石墻的外側(cè)地面上鋪設(shè)漿砌石,厚0.3 m,寬0.6 m 用作過濾。砌筑漿砌石墻過程中,預(yù)埋的管道選用PVC 管,在管上打出45 ～50 個小孔,用尼龍網(wǎng)布包裹好管道將其一端預(yù)埋進墻內(nèi),接著在墻體另一側(cè)和底板1.8 m 長的區(qū)域內(nèi)填放礫石,要讓礫石自然放置,不要損害管道,在礫石和管道上方鋪設(shè)土工布,用重物壓住將其固定。在砌筑第二道墻體時,要預(yù)埋水泥涵管,砌筑高度與漿砌石墻一致,并在過濾池上方放置預(yù)制板,最后覆蓋土壤填埋坑口,種植植被[4]。

圖1 有水坑口的覆蓋

3)對淺井的治理

淺井指深度不高于30 m 的深礦井。淺井容易引發(fā)墜井事故或氨氣外溢。整治措施是用周邊的廢石進行回填至距離地面1.8 m 處,接著用土壤將其掩埋夯實,并在地表覆蓋植被。

4)對豎井的治理

豎井指的是深礦井,一般是與下部的相關(guān)通道進行連接,比如通風井等。整治措施與淺井相似,不同的是對其下方進行填埋時要使用大塊的廢礦石,在其上方用0.6 m 厚的鋼筋混凝土板實行封堵,混凝土使用等級強度為C25,其配筋使用直徑16 mm@250 mm,雙層雙向,其周邊要埋入井邊0.7 m,最后覆蓋土壤種植植被。

5)對廢石堆的治理

針對一些地勢高坡度陡、運行距離長、廢石數(shù)量大而多的石堆,可采取原地覆蓋的治理方式,依據(jù)場地的需求對其進行整地、棄土、筑路等,最后用土壤將其覆蓋夯實。同時為保證其穩(wěn)定性,在其邊緣位置覆蓋土壤并修筑擋土墻壁等,具體如圖2所示。為預(yù)防積水沖刷土壤,在其上方建設(shè)截水溝或排水溝,預(yù)防土壤被侵蝕。此外在廢石堆周圍要放置警示牌。

圖2 廢石堆的覆蓋

3.3 對整治效果的預(yù)測和評估

在退役整治方案施工后,其整治前的各項源項會得到相應(yīng)的整治和處理,這樣確保了退役整治后各項源項能夠長期保持穩(wěn)定性,減少對環(huán)境的污染,同時也緩解了廢棄鈾礦石對社會環(huán)境造成的輻射傷害。通過退役整治后效果十分顯著,坑口得到封堵,有效阻止了有害氣體外溢,避免了墜井等事故的發(fā)生;有水坑的有害水源得到疏通,隨著環(huán)境和時間的改變水中的鈾會慢慢減少,改善周圍環(huán)境。淺井和豎井整治后被植被綠化,恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。通過筑砌墻體、擋土墻等保護了廢石堆的坡面等。

3.4 整治過程的監(jiān)測

在鈾礦勘探設(shè)施退役整治過程中,重點是對整治效果的指標監(jiān)測,如對地表中鈾析出的指標管理、輻射物的劑量率管理、地表水源中放射物的值、土壤中鈾的殘留率等,以此對整個的退役整治效果進行評價。由于一些工程存在歷史問題,因此要加強對歷史資料的保存,同時要加強對整個過程的監(jiān)測和檢查,確保整治過程的順利實施。

3.5 退役整治后的持續(xù)監(jiān)護和管理

退役整治后的持續(xù)監(jiān)護和管理工作在行業(yè)內(nèi)有不同看法。比如在國外的部分國家只是對尾礦庫進行持續(xù)監(jiān)護,而國內(nèi)對于廢礦石、相關(guān)的勘探設(shè)施退役后是否采取持續(xù)監(jiān)護和管理還沒有明確的結(jié)論。若對此不進行持續(xù)監(jiān)護和管理,則需要對現(xiàn)階段的整治方案加以優(yōu)化和完善,要針對集中和分類處置、回填、長期穩(wěn)定性等問題進行具體分析,并制定相關(guān)的優(yōu)化和處理方案。如需要持續(xù)性的監(jiān)護,則需要面臨和解決資金投入、責任單位、設(shè)施、監(jiān)護標準等問題。較之退役整治設(shè)施,鈾礦的勘探設(shè)施其殘留的放射性污染水平比較低,但是其分布區(qū)域較廣,而退役設(shè)施的個體較小,為持續(xù)監(jiān)護和管理增加了難度。伴隨著我國對鈾礦的勘探開采工程的增加、核能的快速發(fā)展,對退役設(shè)施加強整治,建立相應(yīng)的后期監(jiān)護和管理機制是十分必要的。如在整治結(jié)束后,一些地方雖設(shè)立警示標志,卻不能起到長效的保護機制,此時可設(shè)立防護欄或防護網(wǎng),起到封閉該區(qū)域的效果。對一些監(jiān)管盲區(qū)要進行管理,防止該區(qū)域農(nóng)民進行種植活動,當?shù)卣块T要加強對生態(tài)環(huán)境的保護宣傳力度,提高人們的防范意識。此外相關(guān)部門要盡快制定退役整治后的持續(xù)監(jiān)護和管理制度,確保整治的持續(xù)有效性。

4 結(jié)論

綜上所述,在鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治工作中,雖然能夠依據(jù)相關(guān)的環(huán)境影響報告方案進行治理,基本符合退役整治的目標,但是在整個的過程中,還是存在諸多方面的不足,因此提出一些建議:一是有關(guān)部門要繼續(xù)加強對鈾礦地質(zhì)勘探設(shè)施退役整治的制度規(guī)范,制定法規(guī)或條例,進一步促進整治工作的技術(shù)規(guī)范性。二是加強源項調(diào)查,對表外或礦化的礦石加強有效區(qū)分,從而制定更加科學合理的整治方案。三是依據(jù)最終的治理效果,加強對其整治后的監(jiān)管工作,并明確工作的目標和責任。四是對整個退役過程中要加強監(jiān)督管理,尤其是在施工中的監(jiān)督和檢查工作。