基于大学辐射隐患整治的环境监测及效果评价.pdf

中国资源综合利用China Resources Comprehensive UtilizationVol.41 No.82023 年 8 月-151-环境保护基于大学辐射隐患整治的环境监测及效果评价刘自超（安徽省核工业勘查技术总院，安徽芜湖241000）摘要：某大学同位素实验室和室外地堡已停用，场地长期处于封闭状态，可能存在放射性污染，目前已初步完成治理。本文以退役实验室和室外地堡为研究对象，测量 辐射剂量率和表面污染水平，采集样品检测放射性核素活度，以评价该大学辐射隐患整治项目实施后的放射性污染水平，为项目的后续推进提供依据。结果表明，辐射隐患整治基本达到预期效果，大部分区域表面污染水平及剩余放射性核素活度满足相关标准，但部分区域仍然超标，需要进一步治理。关键词：辐射隐患；整治；环境监测；效果评价中图分类号：X327文献标识码：A文章编号：1008-9500(2023)08-0151-04DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.042Environmental Monitoring and Effect Evaluation of Radiation Hazard Remediation in a UniversityLIU Zichao(Anhui Nuclear Exploration Technology Central Institute,Wuhu241000,China)Abstract:The isotope laboratory and outdoor bunker of a certain university have been decommissioned,and the site has been closed for a long time,there may be radioactive pollution,and the initial treatment has been completed.Taking the retired laboratory and outdoor bunker as research objects,this paper measures radiation dose rate and surface pollution level,and collects samples to test the radioactive nuclide activity,so as to evaluate the level of radioactive pollution after the implementation of the universitys radiation hazard remediation project,and provide a basis for the subsequent promotion of the project.The results indicate that the radiation hazard remediation has basically achieved the expected effect,and the surface pollution level and residual radioactive nuclide activity in most areas meet relevant standards,however,some areas still exceed the standard and require further treatment.Keywords:radiation hazards;remediation;environmental monitoring;effect evaluation20 世纪以来，核技术迅速发展，取得大量优异成果，同时产生一定的放射性废物，带来辐射环境问题。放射性废物治理可以有效控制辐射源，改善环境质量，同时取得良好的社会效益和经济效 益1-2。1990 年，我国开始对历史遗留的放射性废物进行治理，随着核安全与放射性污染防治“十三五”规划及 2025 年远景目标的发布3，国家提出新老并重，统筹解决早期核设施退役和历史遗留放射性废物治理问题，进一步消除民众和各级地方政府关注的环境隐患，这对辐射隐患治理有着非凡的 意义。20 世纪 60 年代至 70 年代，某大学建立同位素实验室用于开展同位素放射源研究，并利用既有地堡进行辐照试验。随着时间的推移，二者均已停用，场地长期处于封闭状态。20 世纪 90 年代初，监测发现，场地附近的 辐射剂量率偏高，可能会造成放射性污染边界的扩大，其存在极大的安全隐患，需要尽快治理。近年来，国家越来越重视核安全与放射性污染防治工作3，因此该大学对上述设施及场地进行退役治理，以达到无限制开放使用水平。本文对初步退役收稿日期：2023-06-05作者简介：刘自超（1989），男，四川金堂人，工程师。研究方向：放射性调查与评价。中国资源综合利用第 8 期-152-环境保护治理后的辐射环境现状进行监测，评价辐射隐患整治效果。1项目概况目前，该项目已初步完成退役整治工作，为查明辐射治理效果是否达到无限制开放要求，开展辐射环境调查及评价。退役整治区主要分为两个区域，即退役实验室和室外地堡。实验室是为开展同位素放射源相关研究而建，包括同位素辐射源研究实验室 A、同位素辐射源研究实验室 B、废放射源储存室及放射性废液暂存室。室外地堡原为战争遗留的军用设施，1959 年，该大学从国外引进 6 g 镭当量的60Co 用于辐照试验，将该地堡作为辐射源的暂存地。运行期间，大雨曾导致坑内积水，造成地堡内部出现污染，辐照试验研究停止后，对该地堡进行关闭。废放射源储存室的北侧及西侧堆存大量放射性固体废物及污染土壤，在现场监测过程中会不同程度地影响数据的准确性和可靠性，因此本文未对退役实验室的废放射源储存室开展调查与评价。2技术方法2.1 辐射剂量率测量 辐射剂量率的测量以环境 辐射剂量率测量技术规范（HJ 11572021）为主要依据4，目标区域设置 1.0 m1.0 m 的网格点，在离地高 1 m 处进行定点监测。2.2表面污染水平测量依据表面污染测定 第1部分：发射体（Emax 0.15 MeV）和 发射体（GB/T 14056.12008）5，对目标区域进行、表面污染水平测量。首先对测量区域进行整体巡测，对于 辐射，探头与被测表面的距离小于 0.5 cm，对于 辐射，探头与被测表面保持 1.0 cm 的距离，探头移动速度不超过 15 cm/s。如巡测数据无异常，则按照 0.5 m0.5 m 网格布点进行定点测量，如发现异常区域，则在异常区域进行加密测量。2.3放射性核素活度检测根据现场 辐射剂量率及表面污染水平监测结果，参照辐射环境监测技术规范（HJ 612021）6，结合退役实验室和室外地堡源项特征及现场环境条件现状，采集有代表性的样品送有资质的单位进行放射性核素活度检测。3结果与评价3.1 辐射剂量率退役实验室及室外地堡 辐射剂量率（含宇宙射线贡献值）监测结果如表 1 所示。由表 1 可知，退役实验室的放射性废液暂存室、同位素辐射源研究实验室 A 及同位素辐射源研究实验室 B 的 辐射剂量率变化范围不大，与当地室内 辐射剂量率背景值（53.4 151.7 nGy/h）7处于同一水平，退役实验室 辐射剂量率属正常本底水平。室外地堡内 辐射剂量率水平明显超出当地背景值及周边环境，辐射隐患整治效果不佳，因此内部可能还有潜在的污染。3.2表面污染水平依据电离辐射防护与辐射源安全基本标准（GB 188712002）8，确定本项目建构筑物表面放射性残留污染水平管理目标限值：0.08 Bq/cm2，0.8 Bq/cm2。退役实验室及室外地堡中的地面、墙体及室内操作台等表面污染水平监测结果如表 2所示。由表 2 可知，表面污染水平监测结果整体变化范围较大，退役实验室中的同位素辐射源研究实验室 A、同位素辐射源研究实验室 B 表面污染水平监测结果均未出现超标情况，污染整治效果较好。放射性废液暂存室整体污染水平不高，大部分区域未超过管理目标限值，但极个别测点存在不同程度的超标，主要表现为：在放射性废液暂存室的操作台，2 个测点出现 表面污染水平超标；在室表 1 辐射剂量率监测结果监测对象测点/个 辐射剂量率/（nGy/h）范围均值放射性废液暂存室39110 1431309同位素辐射源研究实验室 A25126 1501397同位素辐射源研究实验室 B16132 1571437室外地堡29189 37922935周边环境492 15312426第 8 期-153-刘自超：基于大学辐射隐患整治的环境监测及效果评价环境保护内地面中间位置，1 个测点出现 表面污染水平 超标。室外地堡内 表面污染水平一般，未超过限值，但 表面污染水平整体较退役实验室高，其中有 16 个测点的 表面污染水平超过标准限值，这一结果与地堡内 辐射剂量率测量结果明显高于环境本底值相呼应，进一步验证室外地堡内有放射性污染残留，上述超标区域需要进一步开展清洗、墙面铲除、地面处置等工作9。经分析，原因可能是地堡内常年积水，造成内部污染扩散。3.3剩余放射性核素活度本项目治理目标为：场址达到无限制开放，剩余放射性核素对公众造成的附加年有效剂量不超过 0.10 mSv/a。根据辐射源项特征及治理目标，依据拟开放场址土壤中剩余放射性可接受水平规定（暂行）（HJ 532000）10、可免于辐射防护监管的物料中放射性核素活度浓度（GB 277422011）11，本项目对 6 种放射性核素加以限制，剩余放射性核素活度可接受水平如表 3 所示。根据 辐射剂量率及表面污染水平的现场监测情况，本次共取 9 个样品进行室内检测分析。其中，退役实验室及周围环境采集 4 个样品，分别为同位素辐射源研究实验室 A 地面残留物及退役实验室外北侧、西侧、南侧的草地表层土壤样（各 1 个）。室外地堡内及周围环境采集 5 个样品，采样点为地堡内地面残留物、出口常年水位线附近土壤、地堡顶层覆土及整治施工工棚入口外草地表层样。样品检测结果如表 4、表 5 所示。表 3剩余放射性可接受水平序号核素可接受水平/（Bq/kg）1U1002232Th633137Cs120490Sr1005241Am410660Co30由表 4 可以看出，退役实验室及周围 4 个不同样品的核素活度检测结果无明显差异，均小于剩余放射性可接受水平，但退役实验室周围环境样品检测出一定的137Cs、90Sr 人工放射性核素，表明实验室在运行期间有少量放射性核素迁移，对周围环境造成一定的污染。根据表 5 检测结果，室外地堡周围环境土壤样品中的60Co 核素活度均小于剩余放射性可接受水平，但室外地堡内残留物中60Co 活度为 504 Bq/kg，远超过 30 Bq/kg 的可接受水平限值，超标倍数为 16.8，这一结果也与现场监测结果吻合。表 2表面污染水平监测结果监测对象子目测点/个 表面污染水平/（Bq/cm2）表面污染水平/（Bq/cm2）范围均值范围均值放射性废液暂存室地面910.001 0.0380.0110.0070.047 1.1850.1750.142操作台110.004 0.2350.0410.0710.037 0.3040.1400.077墙体1110.000 0.0240.0070.0040.028 0.4810.0590.049同位素辐射源研究实验室 A地面500.000 0.0320.0100.0070.021 0.4210.1440.105墙体820.000 0.0170.0060.0040.019 0.1590.0480.029同位素辐射源研究实验室 B地面450.002 0.0260.0080.0040.037 0.6630.1360.096操作台140.004 0.0230.0100.0060.049 0.6570.1640.167墙体480.000 0.0170.0070.0030.037 0.1400.0650.027室外地堡墙体980.003 0.0570.0180.0090.073 0.4380.2060.079地面630.002 0.0210.0090.0040.243 1.8150.6560.374表 4退役实验室样品检测结果样品编号取样位置238U235U232Th137Cs241Am90SrH1实验室 A19.97.2 3.1125.53.25.300.70 1.171.650.10H2北侧草地31.09.6 3.5942.75.27.040.09 1.401.310.10H3南侧草地25.50.9 3.3939.70.53.580.46 1.321.750.09H4西侧草地18.98.8 3.6439.04.80.890.38 1.401.430.07注：数据来源于国家卫生健康委职业安全卫生研究中心；表中数据单位均为 Bq/kg。中国资源综合利用第 8 期-154-环境保护表 5室外地堡样品检测结果样品编号取样位置137Cs/（Bq/kg）60Co/（Bq/kg）D1地堡内 1.44504.0052.00D2地堡出口处 0.7015.301.80D3地堡顶部覆土（表层）0.600.810.27D4地堡顶部覆土（中部）0.590.324.230.54D5地堡退役施工工棚入口草地0.180.044.530.56注：数据来源于国家卫生健康委职业安全卫生研究中心。4结论退役实验室中，同位素辐射源研究实验室 A、同位素辐射源研究实验室 B 的各项检测指标均小于管理目标限值，满足退役要求；放射性废液暂存室的退役整治工作基本达到目标要求，但仍有零星区域表面污染水平超标，要进一步开展小面积清污处置。室外地堡表面污染水平大面积超标，与 辐射剂量率监测结果相互印证，结合室外地堡内取样检测分析结果，综合判定室外地堡仍有大量放射性污染残留，不满足退役相关要求，未达到辐射隐患整治目标。建议对超标区域进行二次清污处置，重点为室内地堡，处置过程中应防止发生二次污染。待清污及实验室区域内暂存的固体废物外运处置工作结束后，及时对整个辐射隐患整治区域进行复测评价，确保整治达到预期目标。参考文献1 魏成斌.某铀矿点地勘设施退役治理工程环境影响后评价 J.资源信息与工程，2020（3）：50-52.2 王尔奇，张天祝，徐广瑕，等.我国核设施退役和放射性废物治理现状J.铀矿地质，2013（3）：158-160.3 环境保护部（国家核安全局），国家发展和改革委员会，财政部，等.核安全与放射性污染防治“十三五”规划及 2025 年远景目标 EB/OL.（2017-04-14）2023-05-19.https:/ 411587.html.4 生态环境部.环境 辐射剂量率测量技术规范：HJ 11572021S.北京：中国环境出版集团，2021.5 国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.表面污染测定 第 1 部分：发射体（Emax 0.15 MeV）和 发 射 体：GB/T 14056.12008S.北京：中国标准出版社，2008.6 生态环境部.辐射环境监测技术规范：HJ 612021S.北京：中国环境出版集团，2021.7 全国环境天然放射性水平调查总结报告编写小组.全国天然贯穿辐射水平调查研究（19831990 年）J.辐射防护，1992（2）：96-121.8 国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.电离辐射防护与辐射源安全基本标准：GB 188712002S.北 京：中 国 标 准 出 版 社，20029 李亚军，吴根才.某铀矿地质实验室放射性污染退役治理 J.科技视界，2017（6）：269-270.10 国家环境保护总局.拟开放场址土壤中剩余放射性可接受水平规定（暂行）：HJ 532000S.北京：中国标准出版社，200011 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