昭通镇雄与威信煤矿伴生放射性污染现状调查与风险评估

昭通镇雄与威信煤矿区资源丰富、开采密集，但部分地层伴生天然放射性核素，如天然放射性系列中的铀系、钍系衰变产物氡及其子体，存在潜在环境与健康风险。受限于地处偏远，矿区交通落后，当前对该区域煤矿伴生放射性污染的系统调查较为薄弱，风险认知不足。为填补数据空白，本研究以镇雄和威信典型矿区及洗煤厂为对象，开展 γ 剂量率监测与风险评估，分析放射性核素在煤矸石、原煤、煤泥等介质中的分布特征，评估人群暴露路径与健康风险，提出针对性防控对策，旨在为边远煤矿区的辐射环境管理与污染防治提供科学依据。

一、研究背景与意义

煤矿资源是地区经济发展的支柱产业之一。镇雄、威信作为昭通南部重要的煤炭产区，煤层厚、储量大、开采强度高。然而煤矿地层中常含有一定浓度的天然放射性核素，如 U（铀）、Th（钍）及其衰变产物Rn（氡）。这些放射性物质可在采掘、运输、堆存过程中释放至环境中，造成空气、土壤等介质放射性水平升高，进而对生态系统和公众健康构成潜在威胁。当前我国在伴生放射性污染调查方面研究相对薄弱，人员及设备缺口较大，特别是边远煤矿区数据匮乏。对镇雄与威信煤矿开展系统性放射性污染调查，具有重要的现实意义与战略价值[1]。

二、研究方法与数据来源

本研究以镇雄县与威信县典型煤矿区和洗煤厂为对象，采用“现场检测 + 风险评估”相结合的方式，对煤矿伴生放射性污染现状进行系统调查。

1. 样点布设与监测内容

在镇雄与威信的花山、坪上、坡头、大湾、林凤、扎西、旧城等乡镇重点矿区布设矸石、原煤、煤泥、空气等 134 个检测点开展 γ 辐射剂量率监测，全面覆盖停产关闭、建设中、 正常开采中的各个矿井开采区、居民区及周边环境。

2. 检测项目与方法

采用便携式环境 γ 剂量检测仪进行实地测量。由具备 CMA 资质的检测单位及持证上岗人员操作，确保数据准确性。对煤矸石堆、原煤、煤泥以及环境本底进行 γ 剂量率测量。测量时，仪器探头向下，距离测量物质高度为 1m, 每 10 秒读数 1 次，连续记录 5 次读数，取其平均值为该点的测量值。原煤堆和矸石堆的测量尽量选取煤堆体积较大的点，环境本底应尽量选取空旷的平野地带，距离矿区不超过 500m 。

3. 风险评估方法

依据ICRP 推荐模型，结合暴露时间与剂量转换系数，计算年有效剂量，并参考《HJ 8.3-2018》判定健康风险水平。

4. 数据来源

研究数据来自全国第二次污染源普查、2022—2024 年生态环境监测资料、云南地质资料库与公开文献，确保分析结果科学可靠、具实践价值。

三、调查结果与污染现状分析

1. 土壤与煤层放射性核素活度

在威信县田沟头煤矿与镇雄县九天矿业有限责任公司的煤矸石采样点中，γ 剂量率检测平均值为 104nGy/h ，显著高于土壤背景值（64nGy/h）；部分矿区如威信县国有顺河磺厂顺河煤矿煤矸石堆测得 γ 剂量率均值 145nGy/h，远超过土壤背景值 96nGy/h，镇雄县赤水源镇银厂湾铅锌厂测得原矿堆 γ 剂量率均值 168nGy/h，远超过土壤背景值 92nGy/h，且大于公众安全推荐限值（114nGy/h），表明局部地层具有中—高放射性特征。污染较集中于煤矸石堆放区域周边与铅锌矿原矿石堆区域，可能与有机质富集及矿区扰动有关。

2. 氡气浓度水平

根据相关资料显示，矿井内封闭区域与通风道氡浓度为 146 ～ 406Bq/m³ ，平均达 250Bq/m³ ，普遍超过《建筑室内空气质量标准》推荐限值（ 200Bq/m³) ）。氡积聚受通风、构造裂隙和采动影响，长期作业存在吸入风险，应加强监测与通风管理。

四、风险评估与健康影响初判

为评估煤矿伴生天然放射性物质对生态环境与人体健康的潜在影响，本研究基于国家《环境放射性防护规定》及 IAEA 推荐的风险评估模型，结合调查数据，从暴露途径、年有效剂量估算及健康影响初步分析三方面开展评判。

1. 主要暴露途径识别

矿区作业人员及周边居民的放射性暴露路径主要包括：氡气吸入：封闭作业空间及生活区氡浓度较高，是最主要的内照射来源；若煤泥通过雨水用作进入地表水、地下水等水系统，可能通过饮用水或农产品链条进入人体；土壤接触与煤矿粉尘吸入：地表煤矸石、含铀土壤在风干和作业扰动条件下产生放射性尘埃；外照射：来自高活度煤层、废弃物或堆放区的γ 辐射暴露。

2. 年有效剂量估算

采用 ICRP 推荐的剂量转换因子与本地人群暴露因子计算，氡吸入年剂量约在 2.1～3.5mSv 之间，部分作业点超过公众年剂量限值（1 mSv）与职业照射限值（ 20mSv ）下限。煤渣堆放区 γ 外照射剂量率推算年剂量约为 0.4～1.1mSv 。综合评估，部分区域处于中等风险等级，需强化职业防护与场地管理。

3. 健康风险初步判断

长期处于高氡环境中与累积吸入天然放射性核素，可能增加肺癌、骨髓病变等慢性疾病风险。尤其是矿井作业工人、周边饮用地下水居民和在煤矸石堆附近生活人群为主要敏感群体。若不加控制，存在慢性低剂量累积暴露引发的潜在公共卫生问题。

4. 风险控制建议

建议开展以下措施以降低潜在风险：在高氡区域增设机械通风系统，设立人员滞留限制；建立煤渣堆放地防渗、防流失与定期辐射监测机制；加强饮用水源地水质监控，严控煤矸石对地下水体的迁移通道；对高风险作业区人员定期开展职业健康体检与辐射剂量监测；推动矿区放射性环境分区管控与土地再利用限制政策。

五、污染防控与监管建议

结合镇雄与威信煤矿的放射性污染特征，应从源头治理、环境监测和制度保障三方面加强防控。

1. 源头治理与作业优化

识别高放射性煤层，分类管理煤矸石、原煤、煤泥，防止随意处置。优化矿井通风系统，降低氡气聚集风险。煤矸石堆放区应设置防渗设施，远离水源区，雨季应设防扩散措施。同时，提前规划矿区的污染治理与生态修复工作。

2. 强化监测与信息公开

在井下、堆场、水体周边布设长期监测点，实时跟踪氡浓度和核素水平。定期发布环境质量报告，保障公众知情权。对井下作业人员进行剂量跟踪和职业健康检查，建立高风险人群健康档案。

3. 完善法规与监管机制

推动放射性污染防治纳入地方环保目标考核，制定适用的地方管理规范。落实矿企主体责任，依法查处未履行监测、处置、防护等义务的行为，确保监管问责闭环[2] 。

4. 加强公众参与风险沟通

通过科普活动、媒体宣传等方式提升居民对放射性污染的认知与防护意识，构建多方共治格局，提升治理透明度与协作效率。

结语：

昭通镇雄与威信煤矿区存在一定程度的天然放射性污染，部分区域γ 剂量超出标准限值，反映出煤矿开采过程中的环境隐患和职业健康风险不容忽视。通过系统检测与风险评估，本研究揭示了污染分布特征与潜在健康影响，并提出了以源头控制、强化监测、完善机制和公众参与为核心的防控建议。未来应在政策、技术和监管层面加大统筹力度，推动边远矿区放射性污染防治体系化、常态化发展，切实保障生态安全与居民健康。

参考文献：

[1] 邓建辉 , 罗媛 . 矿区氡气浓度变化与通风治理对策研究 [J]. 安全与环境学报 , 2022, 22(2): 106-111.

[2] 张文斌 , 胡建荣 , 王若男 . 我国矿产资源放射性污染现状与监管策略 [J]. 核安全 , 2021, (4): 34-40.