張 鑫,宋茂生,柳金良,鐘春明,朱 姝,劉 朝,鄢飛燕,姚杰祖
(核工業(yè)二三〇研究所,湖南 長沙 410007)
《礦產(chǎn)資源開發(fā)利用輻射環(huán)境監(jiān)督管理名錄(第一批)》,規(guī)定了需要開展輻射監(jiān)管的行業(yè)名錄,將石煤等五類伴生放射性礦列入其中[1]。從2016年開始,本單位遵循生態(tài)環(huán)境部的安排,組建了課題組,先后承接了《石煤灰渣再利用輻射環(huán)境安全監(jiān)管研究》(2016年)、《石煤開采輻射環(huán)境安全監(jiān)管研究》(2017年)、《石煤開發(fā)利用企業(yè)輻射環(huán)境安全要求》(2018年)課題[2-4]。隨著研究的不斷深入,對(duì)石煤開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)鏈中各類企業(yè)的輻射環(huán)境及管理現(xiàn)狀,有了較全面的了解,對(duì)于這類企業(yè)如何防治放射性污染,也獲得了許多經(jīng)驗(yàn)。
《放射性污染防治法》[5]和《NORM行業(yè)輻射環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[6]等法律法規(guī),為防止石煤開發(fā)利用企業(yè)的放射性污染提供了政策支持,但其強(qiáng)制性、針對(duì)性不足。近幾年來,石煤開發(fā)利用企業(yè)的輻射環(huán)境現(xiàn)狀,未見明顯改善。石煤開發(fā)利用企業(yè)主要是小微企業(yè),資源底蘊(yùn)不足,為節(jié)省開支,有的企業(yè)自行構(gòu)造環(huán)境管理體系(EMS)和編寫相應(yīng)文件,免于第三方認(rèn)證。按照EMS文件,規(guī)范企業(yè)的放射性防治管理,做到企業(yè)內(nèi)部清潔生產(chǎn),是對(duì)社會(huì)真誠踐行“合規(guī)義務(wù)”的有效途徑。
組建專家調(diào)研組,涵蓋分析化學(xué)、核工程與核輻射檢測(cè)、環(huán)境工程、環(huán)境評(píng)價(jià)、地質(zhì)勘探、巖礦鑒定等專業(yè)。組內(nèi)成員集中學(xué)習(xí)相關(guān)放射性污染防治的法律法規(guī),熟悉放射性核素監(jiān)測(cè)方法,全面掌握研究?jī)?nèi)容及要求。
調(diào)研組對(duì)檢測(cè)儀器進(jìn)行全面查驗(yàn),確保所用檢測(cè)儀器均在檢定或校準(zhǔn)有效期內(nèi)。繪制現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和監(jiān)測(cè)路線圖,制定階段性工作計(jì)劃,打印現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、采樣記錄表,供各小組使用。
本調(diào)研、監(jiān)測(cè)立足于湖南省石煤開發(fā)利用企業(yè),并適度采集國內(nèi)同類企業(yè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。湖南省石煤開發(fā)利用企業(yè),主要分布在湘北和湘西的岳陽、益陽、常德、湘西、懷化等地區(qū)。先后對(duì)7家石煤礦山、1家石煤發(fā)電廠、2家煤渣水冶廠和4家煤渣/尾渣制磚廠開展調(diào)研,監(jiān)測(cè)γ輻射劑量率和大氣中222Rn濃度。采集石煤、廢石、石煤渣、水冶尾渣、渣磚、土壤、稻谷以及廢水、環(huán)境水、水體底泥等樣品,用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、高純鍺伽馬能譜儀、低本底αβ測(cè)定儀測(cè)定樣品中的238U、226Ra、總α、總β的活度濃度。最終匯總調(diào)研結(jié)果和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)企業(yè)的輻射環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及采樣布點(diǎn)情況見表1。
表1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及采樣布點(diǎn)情況
擬將石煤開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)分為4類:石煤開采企業(yè)(石煤礦山)、石煤熱能利用企業(yè)(石煤發(fā)電廠)、石煤渣水冶企業(yè)、煤渣/尾渣制磚廠。各類企業(yè)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2~5。
表2 7家石煤礦山輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果
表3 石煤發(fā)電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果
表4 2家石煤渣水冶廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果
表5 4家煤渣、尾渣制磚廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果
2.2.1 石煤中放射性核素比活度水平
7家石煤礦山采集的232個(gè)石煤、廢石樣品中238U、226Ra的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,238U比活度為136.2~1 184.4 Bq/kg,均值為440.4 Bq/kg;226Ra比活度為126.1~1 206.4 Bq/kg,均值為422.6 Bq/kg。該數(shù)據(jù)與從陜西、甘肅、貴州、安徽、湖北、浙江省38家同類企業(yè)采集的數(shù)據(jù)(238U監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)583個(gè),比活度均值為977 Bq/kg;226Ra監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)591個(gè),比活度均值為100.3 Bq/kg)相比,湖南省產(chǎn)出的石煤,放射性核素比活度相對(duì)較低。
石煤原礦中232Th的比活度接近本底值,而40K的比活度水平比礦區(qū)土壤中40K的比活度水平更低[14]。238U及其衰變子體,幾乎是石煤開發(fā)利用企業(yè)及其周邊環(huán)境放射性的唯一貢獻(xiàn)者[15]。
2.2.2 石煤開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)境因素
石煤礦山產(chǎn)出的石煤、廢石中238U、226Ra的比活度高于300 Bq/kg的占比為31.9%,而石煤渣和水冶尾渣的放射性比活度幾乎全部高于300 Bq/kg(表2~5)。因此,對(duì)石煤開發(fā)利用企業(yè)輻射環(huán)境安全的監(jiān)管,應(yīng)聚焦于妥善處置石煤渣和水冶尾渣[16]。
石煤、煤渣尾渣所貢獻(xiàn)的γ輻射劑量率超過“當(dāng)?shù)乇镜姿?0.15 μGy/h”的占比為55.6%~94.1%,這是作業(yè)人員和公眾外照射的主要源項(xiàng),是企業(yè)應(yīng)予重點(diǎn)防治的重要環(huán)境因素。煤渣、尾渣制磚廠的產(chǎn)品——成品磚,一般只能用于外裝飾。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,用渣磚砌建內(nèi)墻的建筑物,室內(nèi)222Rn明顯偏高,致使室內(nèi)住戶內(nèi)照射劑量偏高,有可能使住戶年有效劑量當(dāng)量高于1 mSv;而企業(yè)外部222Rn都在允許范圍內(nèi),這主要得益于空間氣流順暢,環(huán)境植被良好[17]。
2.2.3 土壤和水體中放射性核素的活度濃度
石煤發(fā)電廠、石煤水冶廠外圍農(nóng)田土壤中放射性核素的活度濃度,稍高于正常值;這可能是煤煙氣、碎樣粉塵的沉降所致。通過排煙降塵、粉末車間的濕磨代替干磨,此類污染易于解決。由于石煤礦坑道涌水量較小,水冶廠廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放,且湘北、湘西降水豐沛;環(huán)境水體中的放射性核素活度濃度與1991年的數(shù)據(jù)[18-19]基本一致,未顯示放射性污染。
2.2.4 職業(yè)和公眾照射劑量的估算
依據(jù)估算,γ輻射劑量率所致職業(yè)外照射年有效劑量當(dāng)量為0.20~5.77 mSv,氡氣所致內(nèi)照射年有效劑量當(dāng)量為0.32~4.29 mSv;γ輻射劑量率所致公眾外照射年有效劑量當(dāng)量為0.29~1.86 mSv,氡氣所致內(nèi)照射年有效劑量當(dāng)量為0.83~5.95 mSv。γ輻射劑量率和氡氣所致公眾年吸附劑量均超標(biāo)的原因,主要是由于居住房屋所用的內(nèi)墻由石煤灰渣磚砌筑。石煤灰渣再利用產(chǎn)品的輻射安全必須嚴(yán)格監(jiān)管。
石煤開發(fā)利用企業(yè)分布分散,資源底蘊(yùn)不足,不同企業(yè)的輻射環(huán)境現(xiàn)狀存在差異,同一企業(yè)在不同時(shí)段的輻射環(huán)境現(xiàn)狀,也可能發(fā)生明顯波動(dòng);僅憑外部一兩次監(jiān)測(cè)結(jié)果所做出的評(píng)價(jià),往往會(huì)隨時(shí)間的推移發(fā)生偏離。如何根據(jù)企業(yè)經(jīng)營特點(diǎn)、管理現(xiàn)狀及法律法規(guī)的要求,建立有效的放射性污染自我管控機(jī)制,是亟待思考并解決的難題。筆者認(rèn)為,按照GB/T 24001—2016/ISO 14001—2015標(biāo)準(zhǔn)[20],建立和實(shí)施企業(yè)環(huán)境管理體系(EMS),是一項(xiàng)可以發(fā)揮企業(yè)在放射性污染防治工程中主體作用,并針對(duì)問題導(dǎo)向進(jìn)行機(jī)制設(shè)計(jì)的有效舉措。
GB/T 24001—2016/ISO 14001—2015標(biāo)準(zhǔn)所含的要素適用于任何規(guī)模的生產(chǎn)、服務(wù)單位,當(dāng)然也包括石煤開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)企業(yè)。按此標(biāo)準(zhǔn)建立和實(shí)施EMS,可以規(guī)范企業(yè)防治環(huán)境污染的主動(dòng)行為,建立污染防治的長效機(jī)制,促進(jìn)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的貫徹執(zhí)行。
建立、實(shí)施EMS,可分為4個(gè)步驟:1)設(shè)計(jì)EMS的組織結(jié)構(gòu);2)編寫EMS文件,建立與組織結(jié)構(gòu)相匹配的文件體系;3)按照文件的規(guī)定,策劃環(huán)境管理全過程;4)制訂污染防治計(jì)劃,按戴明循環(huán)管理模式(PDCA),運(yùn)行并管理污染防治活動(dòng)。
EMS是在企業(yè)最高管理者的領(lǐng)導(dǎo)下,管理者代表組織各部門(人員)實(shí)施企業(yè)環(huán)境因素管理,履行合規(guī)義務(wù),以實(shí)現(xiàn)污染防治最優(yōu)化的一種體系。EMS可用網(wǎng)絡(luò)平面圖表達(dá)。EMS組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)須確立如下事項(xiàng)。
1)識(shí)別與石煤開發(fā)利用企業(yè)相關(guān)的放射性污染環(huán)境因素,包括企業(yè)環(huán)境中的空氣、石煤、廢石、煤渣、水冶尾渣、制建材的煤渣/尾渣和添加物料(如黏土)、廢水、企業(yè)周邊農(nóng)田土壤、環(huán)境水。
2)收集有關(guān)防治放射性污染的法律法規(guī),環(huán)境因素中核素的監(jiān)測(cè)方法,污染物的控制標(biāo)準(zhǔn),政府監(jiān)管部門和行業(yè)管理部門所制定的相關(guān)規(guī)定等。
3)確定環(huán)境方針,制定環(huán)境目標(biāo)。
4)按照GB/T 24001—2016標(biāo)準(zhǔn)所列的管理要素,向企業(yè)相關(guān)部門和個(gè)人分配管理職責(zé),可用三維結(jié)構(gòu)矩陣表顯示。以縱軸表示體系要求(職權(quán)),橫軸設(shè)于表上端,表示職能部門;縱橫相交處,用不同符號(hào)表示部門及個(gè)人職能的主次(主要職能或相關(guān)職能)。
5)根據(jù)產(chǎn)品的生命周期,確定放射性污染防治的主過程及實(shí)現(xiàn)主過程的技術(shù)性和管理性的支持過程。
6)根據(jù)過程,設(shè)定程序,實(shí)現(xiàn)過程活動(dòng)。
7)確定資源保證措施,為實(shí)施EMS并取得優(yōu)質(zhì)績(jī)效,必須在人、機(jī)、料、法、環(huán)、信息(4M1E1I)方面予以支持和保證。
8)組織編寫EMS文件,使體系文件化,體系文件可分為4個(gè)層次(環(huán)境管理手冊(cè)、程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書及程序執(zhí)行記錄表格),體系文件與EMS的關(guān)系是言必其行、行必其言、言行一致、行之有效。
3.2.1 環(huán)境管理手冊(cè)的編寫
可參照已通過認(rèn)證企業(yè)的EMS手冊(cè),確定本企業(yè)的EMS手冊(cè)格式。手冊(cè)編寫要點(diǎn)是環(huán)境方針、環(huán)境目標(biāo)和EMS組織結(jié)構(gòu)圖、職責(zé)權(quán)限分配表。手冊(cè)需按標(biāo)準(zhǔn)目次4~10所列的7個(gè)要素,原則性地表述實(shí)施要點(diǎn),為編寫程序文件作出提示;手冊(cè)最后一部分需列出程序文件清單、環(huán)境因素清單和主要的法律法規(guī)清單。手冊(cè)初稿經(jīng)審核后,可作為受控文件由最高管理者發(fā)布實(shí)施。
編寫手冊(cè)時(shí),應(yīng)對(duì)環(huán)境方針、環(huán)境目標(biāo)進(jìn)行反復(fù)切磋。環(huán)境方針是最高管理者對(duì)遵循法律法規(guī)的保證,對(duì)企業(yè)預(yù)期環(huán)境績(jī)效和方向的表述,是環(huán)境管理的準(zhǔn)則和工作原則。環(huán)境方針需要以簡(jiǎn)練的語言、確切的用詞、便于記憶和傳遞的形式展示,一是要符合法律法規(guī),二是要反映現(xiàn)狀,三是要便于實(shí)施,四是要便于審核。環(huán)境目標(biāo)可根據(jù)氣、液、固廢的管控需求進(jìn)行設(shè)計(jì),內(nèi)容應(yīng)適度細(xì)化,以便于量化考核。如水冶產(chǎn)出的非金屬化合物的放射性比活度<1 000 Bq/kg,渣磚不劣于C類,且A、B類占比≥30%;職業(yè)和公眾受照年有效劑量不超過限值[21]等。
3.2.2 程序文件的編寫
程序文件是對(duì)實(shí)施EMS所有活動(dòng)的規(guī)定,程序文件具有“三性”:1)適宜性,適于本企業(yè)管理的具體情況;2)有效性,實(shí)施過程須見實(shí)效;3)操作性,手冊(cè)中各要素須具體化,實(shí)施步驟應(yīng)明確。編寫和實(shí)施步驟可以采取“5W1H”思路:即為什么做(Why,目的);做什么(What,工作范圍);誰做(Who,職責(zé)范圍);何時(shí)、何地做(When,Where,工作程序);工作應(yīng)達(dá)到的要求和目標(biāo)(How)。
建議把EMS程序文件控制在13個(gè)左右,除文件控制、記錄、人力資源、內(nèi)審、管理評(píng)審等文件外,應(yīng)重點(diǎn)聚焦于環(huán)境因素識(shí)別與管控程序、法律法規(guī)和合理性義務(wù)控制程序、環(huán)保設(shè)施運(yùn)行和維護(hù)控制程序、監(jiān)視和監(jiān)測(cè)控制程序、糾正和預(yù)防措施控制程序、改善環(huán)境控制程序、環(huán)境方針審視和環(huán)境目標(biāo)審核控制程序、輻射防護(hù)和職業(yè)健康安全控制程序等。在每個(gè)程序文件的最后列出相關(guān)聯(lián)文件,最重要的是程序文件的執(zhí)行記錄。
3.2.3 記錄表格的繪制
記錄是EMS第三層次文件的重要組成部分,是企業(yè)實(shí)施EMS的寫照和記載。每一項(xiàng)程序文件,至少應(yīng)有1份相應(yīng)記錄;而內(nèi)審、管理評(píng)審結(jié)束后的總結(jié),是管理評(píng)審輸出的核心內(nèi)容,管理評(píng)審會(huì)的決議須列為企業(yè)文件。
貫徹環(huán)境方針,達(dá)到環(huán)境目標(biāo),創(chuàng)出環(huán)境績(jī)效,只有通過實(shí)施過程才能實(shí)現(xiàn)。石煤開發(fā)利用企業(yè)輻射環(huán)境管理的總過程、子過程和支持過程的設(shè)計(jì)如圖1所示。
石煤開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)品的生命周期,從石煤產(chǎn)出開始,到廢渣被綜合利用制成產(chǎn)品或地表填埋后結(jié)束。在該產(chǎn)業(yè)鏈中,EMS可視為總過程。雖然產(chǎn)業(yè)鏈中企業(yè)分散、各自經(jīng)營,但輸入至輸出路徑明確且單一;所以每一節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)單元,可視為子過程,并設(shè)置相應(yīng)的EMS,根據(jù)其規(guī)模和產(chǎn)品種類,EMS可簡(jiǎn)可繁。
圖1 石煤開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈EMS的主要過程
企業(yè)按照EMS的主要過程(圖1)及其所涉及的環(huán)境因素,開展環(huán)境管理,制訂季度、年度運(yùn)行計(jì)劃,管控環(huán)境因素。主要內(nèi)容包括:1)確定產(chǎn)品產(chǎn)量和各時(shí)段“三廢”產(chǎn)出量及利用途徑;2)判定“三廢”的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)頻次;3)對(duì)照監(jiān)測(cè)結(jié)果,監(jiān)視EMS履行合規(guī)義務(wù)的符合程度;4)檢查、維護(hù)、增設(shè)環(huán)保設(shè)施,確保其在保護(hù)環(huán)境中的充分性和有效性;5)制訂內(nèi)審計(jì)劃,內(nèi)審員及相關(guān)部門(人員)隨機(jī)監(jiān)測(cè)企業(yè)輻射環(huán)境現(xiàn)狀,對(duì)發(fā)現(xiàn)的異常及時(shí)采取糾正措施和預(yù)防措施;6)結(jié)合年終總結(jié),組織對(duì)EMS的管理評(píng)審。
管理評(píng)審會(huì)的輸入必須全面、充分,輸出必須嚴(yán)謹(jǐn)、有的放矢;且應(yīng)形成決議,明文告知全體員工,作為下一輪EMS運(yùn)行及改善環(huán)境的指南,并向?qū)徆懿块T匯報(bào)文件的主要內(nèi)容。以上工作過程,均須做好記錄,以體現(xiàn)PDCA循環(huán)管理模式,通過不斷深入、全面、高效地管理環(huán)境,促進(jìn)企業(yè)的環(huán)境質(zhì)量不斷改善。
通過調(diào)研和監(jiān)測(cè)石煤開發(fā)利用企業(yè)的輻射環(huán)境現(xiàn)狀,開展輻射環(huán)境評(píng)價(jià),并對(duì)現(xiàn)狀建立和實(shí)施企業(yè)的環(huán)境管理體系(EMS),為規(guī)范企業(yè)的放射性防治管理,策劃了節(jié)約可行的途徑。
不同石煤礦山、同一礦山不同采區(qū)、同一采區(qū)不同埋深所產(chǎn)出的石煤中,放射性核素的比活度相差懸殊;應(yīng)加大監(jiān)測(cè)頻次,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理、區(qū)別對(duì)待,嚴(yán)控輻射較高石煤的流轉(zhuǎn)路徑。