黑龙江省固体矿产勘查放射性检查技术要求及评价指标体系

徐文喜，李光辉，李成禄，张巍，史建民，沙春梅

（1.黑龙江省自然资源调查院，黑龙江 哈尔滨 150036；2.黑龙江省地质矿产局，黑龙江 哈尔滨 150036）

0 引言

自然界中存在着天然放射性元素。由于放射性照射涉及公众健康，《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》均对放射性污染防治做出规定，《中华人民共和国职业病防治法》把放射性危害列为三大职业病危害因素之一，规定“国家对从事放射、高毒等作业实行特殊管理”。矿业和相关产业是人为活动产生辐射剂量的主要来源，矿产勘查过程中必须依据相关技术标准开展放射性检查（又称放射性顺便检查），对矿区放射性环境作出评价。我国固体矿产勘查现行规范中仅有《铀矿地质勘查规范》（DZ/T 0199-2015）①、《饰面石材矿产地质勘查规范》（DZ/T 0291-2015）②和《矿产地质勘查规范 建筑用石料类》（DZ/T 0341-2020）③3个规范规定了放射性检查技术要求和限值标准，其它固体矿产没有此类要求。由于缺少明确的技术要求，勘查工作中存在工作方法、评价标准不统一的问题，给矿区放射性环境评价工作留下隐患，因此开展放射性检查技术要求和评价标准的研究有重要实际意义。

1 现行矿产勘查标准、规范对放射性检查工作的要求

1.1 国家标准有关要求

环境地质是矿床开采技术条件研究的重要内容之一，而放射性元素作为有害物质（无工业价值时），其含量直接影响环境地质评价结果。在现行矿产勘查国家标准中，在矿床环境地质部分提出了放射性检查要求。《固体矿产地质勘查规范总则》（GB/T 13908-2020）④要求所有矿产在详查、勘探阶段应进行放射性顺便检查，研究放射性元素及其他有害物质的含量和分布情况，预测矿床开发可能引起的主要环境地质问题并提出防治建议；《固体矿产勘查工作规范》（GB/T 33444-2016）⑤要求开展环境地质调查，应预测有毒（砷、汞等）、有害（硫、游离二氧化硅、氡气、放射性核素等）物质在矿床开采时可能对环境造成的影响；《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB 12719-1991）⑥要求矿区发现有放射性元素，当确认无工业价值时，应对其影响安全生产和环境污染作出评价。

1.2 行业规范有关要求

根据中华人民共和国自然资源部（以下简称自然资源部）发布的自然资源现行标准目录公告，截至2021 年1 月，现行有效单矿种（类）固体矿产地质勘查规范28个（不包括铀矿），共涉及56个矿种（类）。

这些矿种勘查规范在原则上参照《固体矿产地质勘查规范总则》（GB/T 13908-2020）④等国家标准，根据各矿种实际情况对放射性检查作出不同规定。规范对放射性检查工作的要求大致可分为5类。第Ⅰ类规范是有明确的放射性检查工作方法和评价标准的规范，包括《饰面石材矿产地质勘查规范》（DZ/T 0291-2015）②和《矿产地质勘查规范 建筑用石料类》（DZ/T 0341-2020）③2个规范，放射性检查工作执行《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2010）⑦。第Ⅱ类规范要求详查、勘探阶段开展放射性检查工作，包括《矿产地质勘查规范 铁、锰、铬》（DZ/T 0200-2020）⑧、《矿产地质勘查规范 铜、铅、锌、银、镍、钼》（DZ/T 0214-2020）⑨等13个规范。一般要求详查阶段应基本查明矿区内矿石、岩石和地下水的放射性强度或含量本底值，勘探阶段应详细查明矿区内矿石、岩石和地下水的放射性强度或含量、赋存状态及分布规律。当超过允许含量时，应测定其分布范围，对其影响安全生产和环境污染的程度作出评价。第Ⅲ类规范除详查、勘探阶段外，普查阶段即要求开展放射性检查，包括《矿产地质勘查规范 岩金》（DZ/T 0205-2020）⑩等5个规范。第Ⅳ类规范除普查、详查、勘探阶段都开展放射性检查工作，同时强调当矿体或围岩中核素含量超过允许限值又不能被回收利用时，不宜转入后续工作，包括《矿产地质勘查规范 金属砂矿类》（DZ/T 0208-2020）等4个规范。第Ⅴ类规范仅笼统要求查明“有害物质”成分和含量，没有明确要求开展放射性检查工作，包括《石墨、碎云母地质勘查规范》（DZ/T 0326-2018）等5个规范。详见表1。

表1 现行矿产勘查行业标准对放射性检查要求一览表

2 矿产勘查中的放射性限值与应用现状

2.1 国家标准和部门规章中的放射性限值

2.1.1 《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）

该标准由中华人民共和国卫生部、国家环境保护总局和中国核工业总公司联合提出，于2002年10月8日发布，2003年4月1日实施，是我国电离辐射防护与辐射源安全领域的权威标准（潘自强，2001），适用于实践和干预中人员所受电离辐射照射的防护和实践中源的安全。标准规定，一般情况下，公众照射剂量限值为年有效剂量不超过1 mSv，职业照射剂量年有效剂量不超过20 mSv。

2.1.2 《有色金属矿产品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）

该标准由原国家质量监督检验检疫总局检验司和中国有色金属工业协会提出，于2006年12月6日发布，2007年5月1日实施，适用于铜、铅、锌、镉、镍、钴等有色金属矿产品的开发利用，其他矿产品的开发利用也可参照该标准执行。该标准规定了天然放射性核素的比活度的限值和现场筛选水平。

2.1.3 《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2001）

该标准由中国建筑联合会提出，于2010年9月2日发布，2011年7月1日实施⑦，适用于对放射性核素有要求的无机非金属类建筑材料。该标准规定了建筑主体材料内、外照射指数限值指标和装饰装修材料分类的放射性核素限值指标，规定了天然放射性核素226Ra（镭）、232Th（钍）、40K（钾）放射性比活度的试验方法（王南萍等，1998），已被《饰面石材矿产地质勘查规范》（DZ/T 0291-2015）②、《矿产地质勘查规范 建筑用石料类》（DZ/T 0341-2020）③采用。

2.1.4 《可免于辐射防护监管的物料中放射性核素活度浓度标准》（GB 27742-2011）

该标准由中国核工业集团公司提出，于2011年12月30日发布，2012年12月1日实施，适用于大批量（大于1 t）物料的生产操作、贸易、填埋或再循环等活动。该标准规定了物料天然放射性核素免管浓度值为1 贝可/克（Bq/g）。

2.1.5 《煤炭资源开采天然放射性核素限量》（DB 65/T 3471-2013）

该标准由新疆维吾尔自治区环境保护厅提出，于2013年3月15日发布，2013年5月1日实施，适用于煤炭资源勘查、开采、环境影响评价、辐射环境监管等活动。该标准规定了煤炭资源开采天然放射性核素限量及其γ辐射剂量率的筛选水平，其中238U、226Ra、232Th核素限量（Bq/kg）：豁免监管类＜100；限制使用类100～3700；禁止开采类＞3700。

2.1.6 伴生放射性矿开发利用企业环境辐射监测及信息公开办法

2018年7月4日，中华人民共和国生态环境部（以下简称生态环境部）发布了《伴生放射性矿开发利用企业环境辐射监测及信息公开办法（试行）》，对伴生放射性矿开发利用企业环境辐射监测的范围进一步明确，要求除铀（钍）矿外所有矿产资源开发利用活动中原矿、中间产品、尾矿（渣）或者其他残留物中铀（钍）系单个核素含量超过 1 Bq/g的企业，应及时公开环境辐射信息，接受社会监督（中华人民共和国生态环境部，2018）。该办法已于2019年1月1日起施行。该办法的发布，加强了对伴生放射性矿的监管（刘永等，2020）。

2.1.7 矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录

2020年11月25日，生态环境部发布了《矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录》的公告，将《矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录（第一批）》（中华人民共和国环境保护部，2013）中的5类矿产资源，增加为稀土、铌/钽、锆及氧化锆、锡、铅/锌、铜、铁、铝、钒、钼、金、锗、钛、镍、磷酸盐、煤（包括煤矸石）等16类矿产资源，涵盖了矿产资源开发利用活动中原矿、中间产品、尾矿（渣）或者其他残留物中铀（钍）系单个核素含量超过 1 Bq/g的企业（中华人民共和国生态环境部，2020），该名录已于2021年1月1日实施。

2.1.8 固体矿产地质勘查、资源储量报告编制文件及规范解读

钱学溥（2007）在对固体矿产勘查规范矿床开采技术条件解读时，提出了矿区环境地质评价中对放射性异常评价的要求：“在环境地质一节，应说明勘查的矿区、井田是否存在放射性异常，是否对人体健康构成危害”，给出了γ射线强度与防护表（表2），但未说明其数据来源和依据。

表2 γ射线强度与防护表

2.2 放射性限值在黑龙江省的应用现状

笔者对省内已通过资源储量评审备案的28个矿产勘查报告（其中金属矿9个，非金属矿19个）调查结果表明，不同勘查单位用于评价的放射性限值并不一致，大致有4种情况。

第一种：参照天然石材产品放射性防护分类控制标准评价。《天然石材产品放射性防护分类控制标准》（JC 518-1993）是由原国家建筑材料工业局1993年发布的行业标准，适用于天然石材产品的分类，也适用于石材矿床勘查中放射性水平的预评价。该标准要求当岩石γ照射量率 ≤ 5.2×10-3μC/kg·h（20 μR/h）时，不必采样做天然放射性核素分析，无放射性环境危害。当岩石γ照射量率>5.2×10-3μC/kg·h时，需要采样进行天然放射性比活度测定，开展进一步评价。该标准已于2001年废止，被《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566-2001）⑦替代。

第二种：参照公众照射年有效剂量评价。根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002），利用矿区放射性检查测量结果，计算公众照射年有效剂量。当年有效剂量不超过1 mSv的限值时，认为对矿区工作人员无放射性影响。

第三种：参照《固体矿产地质勘查、资源储量报告编制文件及规范解读》（刘玉强和张延庆，2007）评价。根据专家提供的γ 射线强度与防护表，以60 μR/h（即60 γ）为限值。当岩石γ照射量率≤60 μR/h时，认为无放射性环境危害；当岩石γ照射量率>60 μR/h时，认为可能有放射性环境危害。

第四种：实测数据与本底数据比较法。将放射性检查的实测数据与矿区放射性本底值比较，当放射性测量数据小于本底数据时，认为无放射性环境危害。

以上四种评价标准中，第一种评价方法引用的标准现已废止，不能再用。第二种评价方法引用的《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）为原则性要求，矿产勘查中的放射性检查工作方法、测量精度、照射情景、参数选取都难以达到该标准的要求。第三、四种评价方法由于缺少依据，难以利用。因此，如何确定矿区放射性评价限值已成为当务之急。

3 矿产勘查中的放射性限值及确定依据

3.1 限值指标

采用限值和筛选水平两级指标。

（1）限值

矿区岩（矿）石天然放射性核素的比活度限值为：238U（铀）、226Ra（镭）、232Th（钍）衰变系中的任一核素≤ 1 Bq/g；40K（钾）≤ 10 Bq/g。

（2）筛选水平

矿区岩（矿）石γ辐射剂量率（包括环境γ本底剂量率）的现场筛选水平为400 nGy/h。

上述限值和筛选水平指标是引用《有色金属矿产品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）作为固体矿产勘查放射性评价的限值指标，并将适用范围扩大到除放射性矿产、饰面石材及建筑用石料矿产以外的其他固体矿产。

3.2 限值指标选取的依据

（1）与现行相关标准保持一致

《有色金属矿产品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）是在我国有色金属矿产品放射性检验实践基础上，根据《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）公众照射年有效剂量当量小于1 mSv的限值反算出来的，同时也参考了国际原子能机构（IAEA）推荐值（孙健等，2008）。与《可免于辐射防护监管的物料中放射性核素活度浓度》（GB 27742-2011）规定的238U（铀）、226Ra（镭）、232Th（钍）指标一致，该标准对40K（钾）不予管理。

（2）与生态环境部对伴生放射性矿监管的部门规章相协调

限值与《伴生放射性矿开发利用企业环境辐射监测及信息公开办法（试行）》（中华人民共和国生态环境部，2018）和《矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录》（中华人民共和国生态环境部，2020）中238U（铀）、226Ra（镭）、232Th（钍）监管限值一致，该公告对40K（钾）不予管理。

（3）筛选水平指标的引用简化了放射性检查工作

采用现场筛选水平为吸收剂量率400 nGy/h（包括环境γ本底剂量率），换算为旧单位相当于35.0 γ（罗家治等，2001）。根据1983—1990年全国环境天然放射性水平调查结果，黑龙江省平均γ辐射水平为53.5 nGy/h，低于全国平均水平（何振芸等，1992）。第二次全国污染源普查（郑国峰等，2020）通过对全国8类重点行业2.97万家企业的检测筛查，确定伴生放射性矿开发利用企业共464家（中华人民共和国生态环境部等，2020），其中没有黑龙江省矿产开发利用企业（黑龙江省生态环境厅等，2020）。对我省矿产勘查项目初步测算，大约有90%的矿区吸收剂量率在筛选水平（400 nGy/h或35.0 γ）以下，不需要开展进一步评价工作，简化了放射性检查工作，减轻了探矿权人和地勘单位的负担。

因此，采用《有色金属矿产品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）作为固体矿产勘查天然放射性限值是有科学根据的，也与现行国家标准和规范性文件保持一致，同时也便于矿产勘查单位操作实施。

4 标准的基本特点和主要内容

4.1 标准的提出

所有矿产资源都伴生有天然放射性（廉冰等，2020），其中含有较高水平天然放射性核素的非铀矿称为伴生放射性矿（李业强等，2010）。现行固体矿产勘查标准普遍提出了放射性检查的要求，对矿区放射性环境评价发挥了重要作用。但是，除《饰面石材矿产地质勘查规范》（DZ/T 0291-2015）②和《矿产地质勘查规范 建筑用石料类》（DZ/T 0341-2020）③外，其他规范均没有规定具体的放射性检查的评价标准限值和评价方法，导致矿产勘查项目实施和资源储量报告评审无规可依，给矿区放射性环境评价和公众安全防护留下隐患（陈尔东等，2016；冯晓，2018）。为此，黑龙江省自然资源厅组织编制了黑龙江省地方标准《固体矿产勘查放射性检查技术要求》（DB 23/T 2583-2020），由黑龙江省市场监督管理局发布实施。

4.2 标准的主要特点

4.2.1 矿产勘查工作与当前生态环境保护部门发布的标准和伴生放射性矿监管法规统一

以《有色金属矿产品的天然放射性限值》（GB 20664-2006）为基础，提出固体矿产勘查中放射性辐射的限值和筛选值，与生态环境部现行规章有关指标一致，为后续的放射性环境监管提供了基础资料。

4.2.2 放射性环境评价与寻找放射性矿产统一

放射性矿产除可以形成独立矿床外，还可能以共生、伴生形式存在于其他矿床中，铁、铜、铅、锌、镍、钼、稀有金属、磷、煤等矿床中都可能共生或伴生铀。对放射性异常地段的评价过程，也是找矿的过程。因此，放射性检查工作目标应以环境评价为主，兼顾找矿，使环境评价与地质找矿有机统一。根据《矿产资源综合勘查评价规范》（GB/T 25283-2010）标准在限值指标基础上，增加了放射性元素综合评价指标、矿床边界品位指标，进行综合评价。

4.2.3 工作部署和工作方法的统一

在尊重现有技术标准的基础上，明确了工作部署原则，统一了测量点距和不同情况下加密、放稀的条件；统一了仪器精度及质量检查要求、原始记录格式、设计与成果报告内容，便于放射性检查质量控制和成果利用。

4.3 标准的主要内容

标准包括前言、正文10章和附录6个，规定了固体矿产勘查放射性检查工作任务与部署原则、设计书的编写与审批、工作方法、仪器检定与校准、野外工作、资料整理与报告编写、安全防护要求，涵盖了放射性检查的全过程。标准适用于黑龙江省内固体矿产（放射性矿产除外）勘查、矿产资源储量核实项目中的放射性检查工作，是工作质量评价、报告评审验收的技术依据。

4.4 放射性环境评价流程

根据勘查矿种、筛选水平、限值指标和相关标准、规范，对放射性检查结果分别处理、评价，其流程如下（图1）。

图1 矿区放射性环境评价流程图

（1）饰面石材、建筑用石料类矿产的天然放射性限值参照《饰面石材矿产地质勘查规范》（DZ/T 0291-2015）②、《矿产地质勘查规范 建筑用石料类》（DZ/T 0341-2020）③执行，其他矿产天然放射性限值和筛选水平参照本标准执行。

（2）当岩（矿）石γ辐射剂量率<400 nGy/h（包括环境γ本底剂量率）时，表明矿区天然放射性符合限值要求，没有放射性环境危害。在报告中说明各种岩（矿）石放射性水平及所测数据的精度，并在相应图件上标明测点位置和数据。

（3）当岩（矿）石γ辐射剂量率≥400 nGy/h（包括环境γ本底剂量率）时，应根据所采取放射性样品的比活度分析结果进行评价：

当238U（铀）、226Ra（镭）、232Th（钍）中任一核素放射性比活度≤1 Bq/g、40K（钾）≤10 Bq/g时，表明矿区天然放射性符合限值要求，没有放射性环境危害。

当238U（铀）、226Ra（镭）、232Th（钍）中任一核素放射性比活度>1 Bq/g、40K（钾）>10 Bq/g时，表明矿区天然放射性超过了限值要求，放射性辐射对矿区地质环境可能有危害。应圈出超过限值区段的范围，说明辐射的强度，分析异常产生的地质条件和影响因素，对可能产生的放射性危害做出评价，为矿山企业开展辐射环境影响专篇评价和国家对伴生放射性矿开发利用监管提供依据（张海洋和赵帅维，2019）。

（4）当岩（矿）石中铀含量达到相应勘查矿种共伴生品位（如铁矿石中铀含量达到0.005%）时，参照《矿产资源综合勘查评价规范》（GB/T 25283-2010）和相关矿种勘查规范进行综合评价。

（5）当岩（矿）石中铀含量达到边界品位或铀矿化品位（0.01%）时，参照《地浸砂岩型铀矿地质勘查规范》（EJ/T 1157-2018）或《铀矿地质勘查规范》（DZ/T 0199-2015）①进行评价。

5 结论

矿区放射性限值指标和评价流程应用于黑龙江省地方标准《固体矿产勘查放射性检查技术要求》（DB 23/T 2583-2020）中，实现了矿产勘查过程中的放射性环境评价与国家伴生放射性矿监管有关规定的有效衔接，便于矿产勘查单位实际操作和项目主管部门对资源储量报告评审备案。建议继续开展矿区放射性限值指标的研究，在实践中对该标准进一步修订、完善。

致谢论文得到了核工业航测遥感中心李怀渊教授级高工、中国地质大学（北京）王南萍教授、自然资源部矿产资源储量评审中心钱学溥教授级高工、黑龙江省地质矿产局胡忠贤教授级高工等专家的指导，两位匿名审稿人提出了宝贵的修改意见，在此一并表示感谢！

注 释