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《成都理工大学》 2009年
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攀西稀土生产中固体废物放射性污染研究

陈小军  
【摘要】: 稀土是我国重要的矿产资源,储量居世界首位。各类稀土材料产品年出口量在国际上也位列前茅。但是稀土矿伴生有高于天然本底的放射性核素(如铀、钍、钾),在开采、冶炼和加工过程中,这些放射性核素被迁移、浓集、扩散和重新分布。同时稀土矿企业排放的大量固体废物中也含有放射性核素,而这些含大量放射性物质的固体废物多数露天堆放或坑埋,使周围地区的空气γ辐射剂量率水平升高。而且在长时间降雨的淋滤下这些放射性核素很容易进入地下水和地表水环境,对周边空气、河水和土壤造成放射性污染,同时也对工作人员和公众的身体健康造成危害。因此,稀土材料开发利用过程中的废渣对环境的放射性污染是一个非常严重的问题,加强稀土矿物资源开发项目的辐射环境监督管理,对改善我国辐射环境状况尤为重要。 目前我国稀土企业大多规模小、污染较重、环境管理不规范,许多企业为了眼前利益滥采乱挖,对于产生的废渣也是乱堆乱放,导致环境放射性污染越来越严重。我国已有放射性污染防治法和电离辐射相关标准,但是针对稀土生产的放射性排放标准还没有制定。本论文正是以四川省“稀土行业工业污染物排放标准研究”的子课题“稀土生产中的放射性污染及排放限值的研究”等项目为依托开展的。以四川攀西地区的冕宁县稀土矿为研究对象,以企业产生的固体废物为研究核心,采用CIF-3000F低本底γ能谱仪分析测量其中的放射性核素含量和比活度,然后根据一定的算法推出对工作人员和公众产生的危险度,分析评估对人体的危害程度,并根据正常天然辐射水平的值反推出固体废物放射性核素钍的排放限值。 通过对攀西地区典型稀土矿企业的采样、测量、分析得出以下结论: 1.四川省攀西地区稀土矿主要是氟碳铈稀土矿,是我国第二大氟碳铈矿,矿石中的天然放射性核素以天然钍为主。 2.攀西地区每年均有大量的含钍废渣产生,其放射性比活度为104Bq/kg级别,属低放射性废物。 3.稀土矿开发利用过程中,排放的放射性固体废物历年累积堆存量大,基本都是露天堆存,且没有防渗漏设施,那么企业产生的尾矿、废渣因暴晒或暴雨进入大气或江河,对空气或河流水源造成污染,矿区周围生态破坏现象比较严重。 4.目前国内尚无处置稀土废渣的专门场所,各生产厂家分散暂存,大部分则直接露天堆放,因而造成了不同程度的环境污染。 5.由于稀土矿企业排放的放射性固体废物基本都是露天堆存,这样导致开采、冶炼、加工企业区及周围地区的空气γ辐射剂量率水平升高,钍的放射性比活度达到1.3×104Bq/kg,其年有效剂量达到10.52mSv,外照射指数最大为50.03,等效镭浓度达到1.85×104 Bq/kg,增加了土壤中天然放射性核素的含量,增加了人体天然放射性核素的年摄入量。 6.通过分析,攀西大部分固体废物放射性对成年工人和公众的危险度级别为10-4,与各种类型危险度相比较,和我国流感和大城市车祸所带来的危险度处于同一水平,远远高于正常地区天然辐射水平。 7.按照正常地区天然辐射水平危险度1×10-5推算出稀土行业固体废物放射性最大排放限值是:钍的最大比活度为2.96×106Bq/kg。若超过此值的固体废物就应该按照放射性废物管理条例处理。 同时,本文针对目前稀土矿的乱开采现状及放射性环境污染越来越严重,提出了几点防治对策和建议: (1)国家尽快出台稀土废物放射性排放限值标准,建立相应的法规和审管体系。 (2)实施放射性污染物排放总量控制和排污申报登记制度。 (3)加强辐射环境监督管理力度,真正做到依法管理,严格履行建设项目的辐射环境影响报告书(表)制度。 (4)对于新建项目,要严格执行环境影响评价制度和“三同时”(同时设计、同时施工、同时投产)原则。稀土冶炼萃取分离生产过程中产生含钍粉尘、废水、废气、废渣,有的工段、工序属于放射性工作场所,还有氡、气溶胶、γ射线和α、β表面污染。环保和放射性防护设施应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。防止和减少“三废”和放射性物质辐射污染周围环境,保证职工和附近居民身体健康。 (5)对污染排放不达标的企业,要实行分类指导。关闭工艺落后、污染严重的小型稀土矿开发利用企业。对有一定规模,工艺先进的冶炼加工企业,要加强“三废”污染治理,尽快实现放射性污染物达标排放。同时通过改进生产工艺或钍回收技术来解决稀土产品中的放射性物质含量过高的问题。 (6)集中建造放射性固体废物存放坝和存放库,防止对环境的辐射污染。稀土冶炼生产汇总,浓硫酸高温焙烧矿水浸渣、烧碱法产生的全溶渣、氧化焙烧矿的酸浸渣,含铀、钍较高的离子矿酸溶渣等固体废物,如放射性超过国家标准的应建坝和建库存放。禁止未经许可或不按照有关规定,从事贮存和处置放射性固体废物的活动。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X591

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【引证文献】
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