室外放射性污染区的环境治理方法探讨论文_杨忠

室外放射性污染区的环境治理方法探讨论文_杨忠

摘要:核设施运行中,由于各种原因可能造成放射性物质释放污染环境,如何选择污染区的治理技术是在实际工作中的核心问题。自然界约有60多种天然与人工放射性核素,产生的天然放射性辐射危害由于受照射方式及辐射剂量不同,但会造成毁灭性的损害结果。针对某室外污染区的环境治理项目,从辐射防护最优化的原则出发,对治理技术方案进行分析。

关键词:室外;放射污染;环境治理

核工业发展中始终将安全放在首要位置,核设施运行中无法避免事故下放射性物质的释放,放射性废物排入环境中造成污染,经过环境迁移使人体受到辐射危害[1-2]。我国没有严重核事故造成大面积的核污染,但在核工业发展中存在一定范围的室外污染区,污染区环境治理受到审管部门的重视 ,污染区治理后重新利用,可以促进国民经济持续发展。

一、项目治理目标

本文以西北地区A工厂较大面积的污染区为例,分析污染区环境治理方案。基地运行期间由于大量低放水平的废水溢出,造成数千平米的地区受到放射性污染。采用覆盖净土方式进行应急处理,处理为常规处理措施,由于事故排放放射性在室外环境,经受自然环境影响逐步扩散,污染区面积扩大,向地下扩散影响。根据国家环保局标准土壤中剩余放射性水平规定核素允许残留值,Cs为0.12Bq/g,地下两米处污染水平是允许残留值的20-240倍[3]。

国标《电离辐射防护安全基本标准》规定,核设施退役后厂址开放场区土地重新开发利用,造成持续照射剂量约束值在0.3mSv/a内,可将剂量约束值放宽到1mSv/a,《电离辐射防护基本标准》是根据国际组织批准联合发布,对我国辐射防护基本标准进行修订。国际原子能机构指出,对场址从审管下解控,采用不同的剂量约束值是合理的。物料的解控可以多次发生,解控的物料可能进入贸易,土地解控后留在原处,潜在用途高于解控后物料,允许占有个人剂量限制更大份额。

国标放射性污染物料解控基本要求规定,对事件残留放射性物质污染厂区,清除后实施场区土地重新开放利用,关键人群组有效剂量应控制在0.1~0.3mSv/a.

室外污染区治理项目应结合场址特征等条件选择剂量约束值,推导允许残存的放射性核素浓度,综合考虑场址的用途等情况,根据项目特点选择照射情景。国家环保局标准土壤剩余放射性水平规定,明确0.1mSv/a剂量约束值的放射性水平参考值。

国标可免于辐射防护监管的物料中核素浓度,规定可免于辐射防护监管物料放射核素浓度,项目综合各类标准,确定清理目标值,开展环境影响评价工作,项目环评工作中参考推导退役后土壤放射残存物可接受浓度照射情景,考虑厂址开放后用途分析合理保守照射情景。

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二、项目治理技术方案

项目污染面积较大,考虑项目分部于空旷室外环境,选择飞机航拍测量污染区面积,航拍数据在热点标识的确定方面有缺陷,项目在航拍污染范围内通过地面划分网格确定地表热点,通过地下深层钻孔获取污染数据[4]。

清理污染前测量区域表面剂量率,污染土清理工作由推土机进行,将污染土分层推至指定位置,具体层深结合清理工作进程确定,清理污染土后按网格测量表面剂量率,以测量结果对照检验。污染土推推至指定位置将污染土装入送料机构,由污染土分类机具分类,按低放水平装入标准废物桶,送往不同废物处理。

大量放射性物质快速分类是技术难题,分类设备是装入标准废物桶的污染土,根据污染土样品分析数据判断放射水平。污染区治理工程现场,需先分类选择不同包装容器,处理路线不同,低放土装入标准废物桶,送往中低放标处置场。取样测量可以得到准确放射浓度等数据,治理现场废物量巨大,难以保证样品代表性。实验室样品分析时间长,治理分类无法等待数据分装工作。治理现场对快速分类机具成为关键设备。

福岛核事故后大片国土被污染,日本使用了污染土现场分类设备。探测下限100Bq/kg,使用塑料闪烁体探测器测量土壤总γ计数率, 给出土壤的比活度,对量大工程污染土分类,使用设备是可行的方法。

项目在室外作业,使用工程机械回取污染土,考虑项目地区在春秋季节作业有扬尘,控制污染气溶胶扩散,导致周边环境污染。气膜式建筑是建筑膜材料做外壳,在气膜建筑内提供空气正压,为控制污染土取回中气溶胶扩散,局部搭建气膜建筑。

项目选择大跨度气膜建筑系统结构内外气压差约250pa,.内部配有照明系统保证连续作业,车辆与工作人员有各自的进出门,将有效的各种污染物紧密在膜内,满足排放目标,容易转移可多次重复。项目评审中气膜建筑得到专家认可,气膜式建筑尚无室外污染区治理千米定向钻孔技术研究与应用先例,北京有多家气膜式体育场馆,气膜式建筑对控制内外部气体扩散具有较好效果。

项目确定清理目标值后进行环评估工作,清理区退役后实行有限开放,清理区退役终态辐射环评中假定用于工业生产,对终态导致个人剂量估算需考虑γ外照射,土壤食入途径,估算考虑退役终态景象为清理作业面不直接裸露于空气,工程退役终态个人有效剂量为E-5mSv/a,对环境影响小[5]。

结语:项目分析了室外污染区环境治理工程源项特点,根据项目污染水平,选择合理的治理剂量约束值,确定保守治理终态目标值,技术方案使用成熟技术,技术水平领先,将气民用技术应用于污染区治理中,实现民用军用技术转化。

参考文献:

[1]黄毅,邓志英.我国重金属污染区耕地轮作休耕存在的问题及对策——以湖南省为例[J].环境保护,2019,47(13):22-26.

[2]张宇. 铀尾矿区土壤污染风险评价与管理研究[D].中国科学技术大学,2019.

[3]姜星斗,华正韬,刘迎林,等.室外放射性污染区的环境治理方法研究[J].四川环境,2018,37(02):127-130.

[4]陈琳. 放射性污染区修复决策方法研究[A]. 中国电子学会、中国核学会核电子学与核探测技术分会.第十七届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C].中国电子学会、中国核学会核电子学与核探测技术分会:中国电子学会核电子学与核探测技术分会,2014:6.

[5]杨龙泉. 某退役铀矿山废石堆氡气治理技术研究[D].东华理工大学,2013.

论文作者:杨忠

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期

论文发表时间:2020/3/4

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