国内外2 个铀 矿山 退役治理效果的比较研究

第３３卷第１期２０１４年２月铀矿冶ＵＲＡＮＩＵＭＭＩＮＩＮＧＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹＶｏｌ．３３Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１４收稿日期：２０１３－０４－１１基金项目：国家自然科学基金项目（４１１７４０８９）作者简介：石玉科（１９８６—），男，四川古蔺人，在读研究生，主要研究方向为核技术应用。国内外２个铀矿山退役治理效果的比较研究石玉科，彭道锋，刘庆成（东华理工大学核工程与地球物理学院，南昌３３００１３）摘要：以国内某铀矿山和德国Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ铀矿山的退役治理为研究对象，对其在废石堆治理、矿井封闭和废水处理３个方面进行了退役治理方式和治理效果的比较分析。分析结果表明：在治理标准和治理方式上２个矿山基本一致，但德国Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ铀矿山在源项调查、废水处理和长期监护方面比我国某铀矿山做得更为详尽，更好地确保治理工程的长期有效性。关键词：铀矿山；退役；治理效果；比较研究中图分类号：ＴＬ９４３文献标志码：Ａ文章编号：１０００－８０６３（２０１４）０１－００５１－０３ｄｏｉ：１０．１３４２６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｙｋｙ．２０１４．０１．０１３铀矿山工程服务期包括成长期、鼎盛期、衰退期和资源枯竭期４个阶段，铀矿山退役是矿山工程服务期的第４阶段。截止２００９年，我国共安排了２６个铀矿企业退役治理，其中有１４个企业退役治理完毕，其余１２个正处于退役治理中［１］。与国外相比，我国的铀矿山退役治理起步较晚，为此，１９９７年我国组织了技术考察团［２］对法国Ｂｅｓｓｉｎｅｓ和Ｅｃａｒｐｉｅｒｅ２个退役治理完毕的铀矿联合企业进行了考察。２０００年徐乐昌［３］赴德国参观了正在治理的Ｈｅｌｍｓｄｏｒｆ尾矿库和Ｐｏｂｈｌａ矿区矿坑水的“湿地”法处理厂。潘英杰［４］对国外铀矿冶设施的退役治理进行了综合评述，认为国外对铀矿冶设施退役治理有着丰富的成功经验和先进技术。笔者从后评估的研究思路［５］出发，分别以国内某典型的退役治理完毕的铀矿山和德国退役治理完毕的Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ铀矿山为例，从废石堆治理、矿井封闭和废水处理３个方面对２个铀矿山退役治理效果进行比较，为今后我国铀矿山的退役治理提供参考。１退役治理工程的基本概况１．１我国某典型铀矿山该铀矿山筹建于１９６４年，１９６６年正式投产，由１个变质岩型和１个花岗岩型２个矿床组成，开采方式为露天和井下联合开采，生产期间共采出矿石约１０５万ｔ、废石３５１万ｔ。退役治理工作从１９９０年开始，到２００１年全部完工，２００４年通过竣工验收。退役治理工程主要包括坑口堵水工程、废石场和工业场地等地表环境治理工程及居民饮用水工程等。１．２德国Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ铀矿山Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ铀矿山于１９７６年建成投产，１９９０年关闭，铀矿床属于石灰岩和火山岩型［６］，生产期间共采出矿石约１．５４亿ｔ、废石５．７亿ｔ，退役后留有３８口地下井、１６个废石堆、３个尾矿池和１个露天采场［７］。退役治理工作从１９９１年开始，到２００７年基本结束。退役治理工程主要包括地下矿井的关闭、废石堆和尾矿池的治理、采矿设备和建筑物的拆解以及废水处理等。２退役治理方式及效果的比较２．１废石堆的治理２．１．１治理方式２个矿山均采取废石回填露天坑和就地处置的方式，通过将废石搬运至露天采矿坑进行回填，然后对废石场地进行清污处理，实现了土地再利用。２个矿山就地处置均采取了覆土植被的治理方式。我国某铀矿山的废石堆根据氡析出率的差异分别采取覆盖０．３、０．５、０．７、１．０ｍ厚度的黄土，边坡植草（种植小女贞等），平面按１ｍ×１ｍ种植夹竹桃、湿地松和油桐等。Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ矿山的废石堆采取３层覆盖（０．４ｍ厚的基底层，０．８～１．０ｍ厚的保湿层，０．２ｍ厚的表层土），然后种植草、灌木和树［８－９］。在覆土前对废石进行了筛选，针对不同类型的废石采取不同的措施，如将含黄铁矿高的废石放置底部以减少其与氧气接触导致酸化作用，防止生成的硫酸使废石中的放射性核素和常规污染物浸出，避免大量污染物渗出［１０］。２．１．２治理效果我国某铀矿山治理后的平均氡析出率由治理前的１．７３Ｂｑ／（ｍ２·ｓ）降至０．２９Ｂｑ／（ｍ２·ｓ），低于国家０．７４Ｂｑ／（ｍ２·ｓ）的规定值；周围的氡活度浓度由３６．４Ｂｑ／ｍ３降至１６．２Ｂｑ／ｍ３，集体有效剂量降低了６７．１２％。Ｒｏｎｎｅｂｕｒｇ矿山治理后的γ空气平均吸收剂量率由治理前的３８００ｎＧｙ／ｈ降至３００ｎＧｙ／ｈ以下，低于３００Ｇｙ／ｈ［１１］的规定值，集体有效剂量降低了５０％以上。Ｒｏｎ－ｎｅｂｕｒｇ治理后不仅达到了环境治理的效果，而且还于２００７年举行了