T-BSRS 104-2023 原地浸出采铀井场地下水修复目标确定技术指南

ICS13.280CCSF73BSRSIT/BSRS104——2023前言 II III1适用范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14基本原则 25工作程序和内容 2附录A（资料性附录）单一核素各照射途径剂量计算推荐模型 T/BSRS104——2023本文件按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件为指导性参考方法。本文件附录A为资料性附录。本文件由北京市辐射安全研究会组织制定。本文件主要起草单位：中核第四研究设计工程有限公司、生态环境部核与辐射安全中心、核工业北京化工冶金研究院。本文件主要起草人：李梦姣、路晓卫、连国玺、曹凤波、刘晓超、孙娟、谢占军、冀东、葛佳亮、尹冉、杨冰、张昊岩、徐乐昌、王亚兰。T/BSRS104——2023为贯彻《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》和《中华人民共和国水污染防治法》，为保护生态环境，保障人体健康，加强地浸井场地下水修复和风险管控工作，规范地浸井场地下水修复目标值确定方法，制定本文件。本文件规定了地浸采铀地下水修复目标值确定的基本原则、工作程序和技术要求。本文件提出的地下水放射性核素修复目标值为基于辐射风险剂量值推导获得。本文件的附录A为资料性附录。本文件由北京市辐射安全研究会负责解释。1T/BSRS104——2023原地浸出采铀井场地下水修复目标确定技术指南1适用范围本文件规定了原地浸出采铀井场终采后地下水修复目标值确定的基本原则、工作程序和本文件适用于原地浸出采铀井场终采后的地下水修复目标值的确定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB14586铀矿冶设施退役环境管理技术规定GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本准则GB23726铀矿冶辐射环境监测规定GB23727铀矿冶辐射防护和辐射环境保护规定GB/T14848地下水质量标准HJ2.3环境影响评价技术导则地表水环境HJ25.6污染地块地下水修复和风险管控技术导则HJ610环境影响评价技术导则地下水环境HJ1015.2环境影响评价技术导则铀矿冶退役3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1地下水修复groundwaterremediation采用物理、化学或生物的方法，降解、吸附、转移或阻隔地下水中的污染物，将污染物浓度降低到可接受水平，或阻断其照射途径，满足相应的地下水环境功能或使用功能的过程。3.2地下水修复目标groundwaterremediationgoal由地下水环境调查或风险评估确定的目标污染物对人体健康和生态受体直接或潜在危害达到可接受水平的地下水污染物修复浓度值。3.3辐射风险评估radiationriskassessment在地下水环境调查的基础上，分析地下水中目标污染物对人群的主要照射途径，评估污染物对人体辐射危害水平。3.4修复极限remediationasymptoticcondition2T/BSRS104——2023修复工程进入拖尾期后，在现有的技术水平、合理的时间和资金投入条件下，继续进行修复仍难以达到修复目标的情况。3.5地下水风险管控groundwaterriskcontrol采取修复技术、工程控制和制度控制措施等，阻断地下水污染物照射途径，阻止地下水污染扩散，防止对周边人体健康和生态受体产生影响的过程。4基本原则4.1科学合理性原则综合考虑地下水污染程度与范围、水文地质条件、地下水修复技术可行性、修复成本与周期、以及对人群健康和环境的影响，进行地下水修复代价利益分析，科学合理制定修复目标。4.2安全性原则地浸采铀井场地下水修复目标值的确定，要确保地下水修复的安全性，不致对周边人群健康和生态受体产生危害。4.3适应性原则地浸采铀井场地下水修复目标值应与其所处的地下水环境功能与用途相适应，不应严于地下水本底值。4.4经济性原则地浸采铀井场地下水修复目标值确定应考虑现有的技术经济条件。5工作程序和内容地浸采铀井场终采后地下水修复目标值确定方法为：通过调查地浸井场地下水环境本底和终采后地下水环境源项调查等资料，确定地下水目标污染物。结合地浸采铀井场终采后地下水潜在使用功能，非放射性目标污染物修复目标值根据HJ25.6的相关要求确定，放射性核素结合地浸采区及其附近地下水中残留放射性核素所致周边公众辐射风险，通过剂量限值推导地下水修复目标值。工作内容包括目标污染物确定、地下水使用功能调查、照射途径分析、剂量计算以及目标值调整，工作程序见图1。3调整地浸井场地下水环境本底调查地浸井场终采后地下水环境源项调查非放射性污染物照射途径地下水修复和风险管控技术导则》(HJ25.6)的相关要求确定参数调查否调整地浸井场地下水环境本底调查地浸井场终采后地下水环境源项调查非放射性污染物照射途径地下水修复和风险管控技术导则》(HJ25.6)的相关要求确定参数调查否T/BSRS104——2023启动地浸采铀井场地下水修复目标值确定工作资料调查确定地下水目标污染物地下水使用功能调查放射性核素地下水中残留放射性核素照射情景剂量模型推导地下水中残留放射性核素可接受活度浓度确定地下水放射性核素修复目标值修复工程实施提出管控措施是工作结束图1工作程序图5.1地下水目标污染物确定5.1.1地浸采铀井场终采后应按照GB23727、GB14586、GB23726和HJ1015.2进行地下水源项调查，结合GB/T14848、地下水本底水平、地浸开采工艺，确定地下水修复目标污染物。5.1.2地浸采铀井场终采后地下水修复应考虑放射性核素和非放射性污染物。放射性核素主要包括U天然、226Ra等，非放射性污染物主要包括SO42-、Cl-、重金属离子等。5.1.3收集地浸井场目标污染物的地下水本底值，确定目标污染物地下水本底值范围。5.2地下水使用功能调查4T/BSRS104——20235.2.1调查地浸采铀井场及周边的地下水使用途径，明确地下水使用功能现状。5.2.2收集调查地浸采铀井场所在地下水资源规划，明确地下水潜在使用功能。5.2.3结合使用功能现状、规划以及潜在使用功能（包括已建成的在用、备用、应急水源，在建和规划的水源按照生活用水、农业用水和其他用水确定地浸采铀井场终采后地下水使用类别。5.3地下水残留放射性核素照射途径分析5.3.1开展地浸采铀井场终采后地下水中残留放射性核素照射途径识别，结合5.1地下水目标污染物源项分布情况和5.2地下水使用功能，分析可能受目标污染物影响的主要受体，如土壤、植被、动物、人群等，分析地下水目标污染物和公众之间的核素转移关系，确定照射途径。5.3.2地浸采铀井场终采后地下水使用类别涉及生活用水（包括已建成的在用、备用、应急水源，在建和规划的水源），照射途径主要为饮水内照射和外照射等。5.3.3地浸采铀井场终采后地下水使用类别涉及农业用水，照射途径主要为植物食入内照射、陆生动物食入内照射、奶类食入内照射、水生生物食入内照射、再悬浮微尘吸入内照射、水体浸没外照射等。5.3.4地浸采铀井场终采后地下水使用类别涉及其他用水，根据其具体水体使用途径分析照射途径。5.4修复目标值确定原则5.4.1地浸采铀井场终采后地下水非放射性污染物的修复目标值根据HJ25.6的相关要求确定，放射性核素修复目标值为地下水中残留放射性核素可接受活度浓度与放射性核素本底之和。5.4.2地浸采铀井场地下水中残留放射性核素（扣除本底）通过所有途径对井场周边代表性个人估算的剂量约束值应小于0.3mSv/a。5.4.3根据地下水目标污染物照射途径基本信息和参数，包括人口数量与分布、年龄结构、食谱构成及食入受影响区食物比率、灌溉范围及灌溉率、受影响区可食动植物类型及分布等，确定各照射途径的剂量计算参数取值，计算各照射途径所致井场周边代表性个人估算的剂量。5.4.4根据地浸井场地下水中残留放射性核素照射途径选择相应计算模式和参数，以剂量约束值推导地浸采铀井场地下水残留核素的可接受活度浓度。5.4.5当地浸井场所在区域地下水涉及多个使用类别时，应综合考虑所有使用途径所致的周边代表性个人剂量叠加。5.4.6当地浸井场地下水残留放射性核素通过土壤间接进入地表水体或浅层地下水，对水体产生影响时，应结合HJ2.3和HJ610判定对水环境影响程度，应考虑饮水内照射、食入内照射、沉积外照射和水体浸没外照射等照射途径。5.5各照射途径剂量计算5.5.1各照射途径计算模型见附录A，应根据地下水使用功能选定合理保守的可能存在的各种照射途径，计算各照射途径所致公众个人有效照射剂量为各照射途径所致剂量之和。5.5.2不同年龄段受照射剂量水平不同，将公众分为四个年龄组：婴儿组≤1岁；幼儿组：>1岁，≤7岁；少年组7岁，≤17岁；成人组17岁，地浸井场地下水残留放射性5T/BSRS104——2023核素所致各年龄组有效剂量均应小于剂量约束值。5.5.3当地浸井场地下水有一个以上放射性核素修复目标污染物时，需考虑目标污染物中所有放射性核素所致的周边代表性个人剂量叠加，修复目标值需满足下列公式：式中：Ci——地浸井场修复后地下水残留放射性核素浓度；CLi——单一核素情景下推导出的放射性核素可接受水平；n——地下水中目标污染物放射性核素的数目。5.6修复目标值调整5.6.1地下水修复工程实施过程中，在可接受的时间内和现有的技术、经济条件下，地下水修复指标达到修复极限、仍高于原有修复目标值时，可在实施风险管控措施的前提下，对残留污染物进行辐射风险评估。5.6.2若地浸井场地下水残留污染物产生的辐射风险可接受，则认为达到修复效果；若残留污染物对产生的辐射风险不可接受，则需对现有风险管控措施进行优化或提出新的风险管控措施。6T/BSRS104——2023（资料性附录）单一核素各照射途径剂量计算推荐模型A.1不同水体使用类别下考虑的照射途径地浸采铀井场终采后地下水中残留放射性核素可能通过各种不同的途径对人体产生照射，示意图见图A.1，不同水体使用类别下的照射途径见表A.1。图A.1可能的主要照射途径示意图7T/BSRS104——2023表A.1不同水体使用类别下考虑的照射途径使用途径照射途径饮用水农业用水其他用水*饮水内照射√——植物食入内照射√√陆生动物食入内照射√√奶类食入内照射√√水生生物食入内照射√√沉积外照射√√水体浸没外照射√√再悬浮微尘吸入内照射√√注：其他用水应根据具体水体使用途径分析照射情景，可适当增A.2各照射途径计算推荐模型A.2.1饮水途径地下水用于饮用，放射性核素随饮用水转移人体，对人体造成内照射。EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(a),w)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(w),a)（A.1）式中：Dwa——第a个年龄组饮水内照射所致剂量，Sv/a；Cw——污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；Uaw——第a个年龄组饮水量，L/a；λ——放射性核素衰变常数，a-1；tp——取水到饮用时间，a；na——第a个年龄组放射性核素内照射剂量转换因子，Sv/Bq。A.2.2植物食入内照射地下水用于灌溉，放射性核素转移至植物，人食用污染食物时，对公众造成内照射。EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(a),Z)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(P),a)式中：DZa——第a个年龄组植物食入内照射所致剂量，Sv/a；Uap——第a个年龄组污染植物的年摄入量，kg/a；na——第a个年龄组放射性核素内照射剂量转换因子，Sv/Bq；Cp——植物中放射性核素活度浓度，Bq/kg，计算公式如下：（A.3）式中：d——放射性核素灌溉水的沉积速率，Bq/（m2∙ad=CwI，其中，Cw为污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；I为植物平均灌溉率，m3/（m2·aBv——放射性核素项向植物转移系数；8T/BSRS104——2023es——放射性核素衰减速度，λes=λ+λs，其中，λ为放射性核素衰变常数，a-1，λs为土壤根部核素环境衰减速度，a-1；tb——植物生长直至收割的时间，a；P——土壤有效表面密度，kg/m2；λ——放射性核素衰变常数，a-1；th——植物收割后直至食用的贮存时间，a；h——植物干重比例。A.2.3沉积外照射EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up3(a),B)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up3(B),a)式中：DBa——第a个年龄组灌溉沉积外照射所致个人剂量，Sv/a；UaB——第a个年龄组灌溉农田耕种时间份额；d——放射性核素灌溉水的沉积速率，Bq/（m2∙aes——放射性核素衰减速度，a-1；tb——植物生长直至收割的时间，a；w1a——第a个年龄组放射性核素外照射剂量转换因子，Sv/（Bq·m-2·s）。A.2.4肉和奶类食入内照射剂量地下水中放射性核素随动物饮水或饲料转移至肉和奶类，人食用污染食物，对公众造成EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(a),D)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(a),a)A式中：DDa——第a个年龄组肉类或奶食入内照射所致剂量，Sv/a；Uaa——第a个年龄组受污染肉或奶类的年摄入量，kg/a；na——第a个年龄组放射性核素内照射剂量转换因子，Sv/Bq；A=FA[CFQF+10_3CwQw]e_λts（A.5）（A.6）式中：FA——放射性核素由水或饲料向动物产品的转移系数，d/kg；CF——动物饲料中放射性核素活度浓度，Bq/kg，由A.3计算获得；Q动物对污染饲料的消耗量，kg/d；Cw——污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；Qw——动物对污水的消耗量，kg/d；λ——放射性核素衰变常数，a-1；s——动物产品由屠宰到消费的时间，d。A.2.5水生生物食入内照射剂量9T/BSRS104——2023DEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up4(a),f)=10-3UEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up4(a),f)CwBae-λtpGna（A.7）式中：Dfa——第a个年龄组水生生物食入内照射所致剂量，Sv/a；Ufa——第a个年龄组受污染水生生物的年摄入量，kg/a；Cw——污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；Ba——放射性核素由水到水生生物的浓集因子，L/kg。λ——放射性核素衰变常数，a-1；tp——取水到饮用时间，a；na——第a个年龄组放射性核素内照射剂量转换因子，Sv/Bq。A.2.6水体浸没外照射剂量地下水用于淋浴、娱乐（如泳池）或水产养殖，公众水体浸没产生的外照射。DSa=3.15107MpUEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(S),a)Gw2aC式中：DSa——第a个年龄组水体浸没外照射所致剂量，Sv/a；p——水体和受体的几何形状校正因子，游泳Mp=1，划船Mp=0.5；UaS——第a个年龄组个人水体浸没的时间份额，%；w2a——第a个年龄组放射性核素外照射剂量转换因子，Sv/（Bq·m-3·sCw——污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；A.2.7再悬浮微尘吸入内照射剂量地下水中放射性核素随灌溉进入土壤并在土壤中累积，含放射性核素的土壤在风力作用下进入大气环境，可能经呼吸道进入人体对人体产生内照射。EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up3(a),X)式中：DXa——第a个年龄组再悬浮吸入所致剂量，Sv/a；A——再悬浮造成空气中微尘浓度，kg/m3；t——第a个年龄组接触时间，h/a；UXa——第a个年龄组呼吸率，m3/h；Cw——污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；I——植物平均灌溉率，m3/（m2·aes——放射性核素衰减速度；tb——植物生长直至收割的时间，a；P——土壤有效表面密度，kg/m2；na——第a个年龄组放射性核素内照射剂量转换因子，Sv/Bq。A.2.8其他用水可能的照射途径剂量估算1）地下水用于工业生产使用，在工艺生产中放射性核素通过物理、化学等工艺转移至固体废物或中间产品，工作人员收集、运输和处理处置过程产生微尘，工作人员吸入造成内照射。T/BSRS104——2023EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(a),X)S（A.10）DXa——第a个年龄组再悬浮吸入所致剂量，Sv/a；A——再悬浮造成空气中微尘浓度，kg/m3；t——第a个年龄组接触时间，h/a；UXa——第a个年龄组呼吸率，m3/h；na——第a个年龄组放射性核素内照射剂量转换因子，Sv/Bq。CS——放射性核素在固体废物中富集活度浓度，Bq/kg；wη/M（A.11）式中：N——工业用水总量m3；Cw——污水中放射性核素活度浓度，Bq/m3；η——放射性核素中向固体废物富集因子，与工业类型、工艺有关，调查相似工业类比获得；M——固体废物或中间产品重量，kg。2）地下水用于工业生产使用，在工艺生产中放射性核素通过物理、化学等工艺转移至固体废物或中间产品，收集、运输和处理处置过程中对工作人员的外照射。DJaEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up5(J),a)（A.12）式中：DJa——第a个年龄组工业用水核素富集外照射所致剂量，Sv/a；FJ——第a个年龄组居留因子；UaJ——第a个年龄组年接触时间，h；0.7——吸收剂量与有效剂量的转换系数，Sv/Gy。D——固体废物中放射性核素所致空气吸收γ辐射剂量率，Gy/h。D与固体废物中核素放射性活度浓度、几何形状和接触距离有关，可按照不同情景等效成点源（如卸渣/料点）、体源（如暂存或处置库等）等，具体如下：等效点源空气吸收γ辐射剂量率估算：A.13）式中：M——固体废物或中间产品重量，kg；CS——放射