HJ环境保护标准-HJ53-2000.pdf

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1、HJ 5 3 -2 0 0 0 前言 鉴于我国目前核设施退役的迫切需要， 本标准( 暂行) 参考国际上推荐的原则、 方法和某些实例编制 而成的。在计算中， 结合国情采用了我国的食谱， 以及某些实际参数， 同时在内照射剂量转换因子上， 采 用了国际上最近推荐的数值。为了必要时能查阅到本规定的主要推导中所用到的假定和条件， 附录A 中列出了有关的计算模式和参数。 本标准的附录A是提示的附录。 本标准此次为首次发布， 于2 0 0 0年 1 2 月 1日起实施。 本标准由中国原子能科学研究院负责起草。 本标准由国家环境保护总局负责解释。 国 家 环 境 保 护 总 局 标 准 拟开放场址土壤中剩余放

2、射性 可接受水平规定 ( 暂行) H J 5 3 -2 0 0 0 I n t e r i m r e g u l a t i o n f o r a c c e p t a b l e l e v e l s o f r e s i d u a l r a d i o n u c l i d e s i n s o i l o f s i t e c o n s i d e r e d f o r r e l e a s e 1 适用范围 本标准给出了土壤中剩余放射性的可接受暂行水平。它适用于核设施( 包括铀、 牡矿冶设施和放射 性同位素生产设施) 退役场址的开放利用; 对于其他从事导致天然

3、放射性水平增高活动的场址的开放利 用， 可参照执行。 2 污染场址开放的审管 2 . 1 核设施退役， 或由于其他原因受到污染经去污后的场址拟向公众开放时， 除了所有剩余建筑物和 设备的污染水平必须满足相关法规要求以外， 其土壤中的剩余放射性水平也必须经审管部门审查， 确认 已满足本标准规定的要求后方可解除控制， 开放利用。 2 . 2 根据我国辐射防护标准中对拟议的和继续进行中的实践对公众中关键居民组成员的平均年有效 剂量不得超过 1 M S v的要求， 本暂行标准要求所选剂量约束值能保证在场址开放后， 由土壤中剩余放 射性核素对公众中关键居民组成员所造成的附加年有效剂量不超过上述剂量限值的

4、一小部分， 一般为 公众年剂量限值的1 八0 到1 / 4 , 即0 . 1 - 0 . 2 5 m S v , 2 . 3 场址的开放可分为无限制开放和有限制开放两类。 前者指不附带限制条件的开放。 后者指在某些 限制条件下的开放， 其剂量约束值可适当放宽。具体剂量约束值的选择， 应该基于在开放之后必须保证 对现在和将来可能生活或工作在场址内或其附近的任何个人所产生的危险足够小的基本原则， 在考虑 开放类型、 污染原因、 污染土壤量， 去污代价， 以及其它因素的基础上， 通过辐射防防最优化的方法来选 定。 审管部门在最后决策中， 还应考虑除辐射防护以外的其它因素， 在选定剂量约束值的基础上，

5、 再具体 确定土壤中剩余放射性的可接受水平。 2 . 4 关于土壤污染状况的报告 污染场址的营运单位应就拟开放场址的开放问题向环境保护审管部门提交一份关于场址开放的申 请报告( 或作为其它相关报告的一部分) 。 在该申请报告( 或总报告的相关部分) 中， 在涉及土壤中剩余放 射性的状况方面， 至少应包括下列内容: a . 场址相关特征要点， 包括邻近周围的土地使用和水文地质简况; b . 应说明场址是无限制开放还是有限制开放， 若是有限制开放还应说明场址开放后的用途和限 制使用条件; c . 土壤污染的原因、 水平、 范围、 核素种类， 污染土壤估计量; 去污方案要点， 费用估计; 剂量约束值

6、的申报值及其优化分析的依据 国家环境保护总局2 0 0 0 - 0 5 - 2 2 批准 2 0 0 0 一 1 2 一 0 1实施 H! 5 3 -2 0 0 0 f . 对土壤中剩余放射性水平的监测方案及其质保要点 9 . 开放后对公众的可能辐射后果估计; h . 去污后的污染水平实测结果; i . 其它 。 3 土壤中剩余放射性可接受水平 3 门相应于。 . 1 mS v / a的剂量约束值的土壤中剩余放射性可接受水平的参考值见表 1 和表2 。 当采用 不同于。 . 1 m S v / s 的剂量约束值时， 其解控水平可按比例作相应修正。 表 1 基于年剂量约束值为0 . 1 m S

7、v所导出的土壤中 若干种放射性核素的剩余活度浓度可接受水平“ 核素 , Co 0 S r-C s-P u-P u“ Am2 a cm 2 2 2 Th t D 可接受水平( B q / B ) 3 . 0 又 1 0 - 21 . 0 X 1 0 - 1 . 2 火1 0 - 3 . 8 X1 0 - 3 . 4 X 1 0 -4 . 1 X1 0 - 7 . 3 冰1 0 - 6 . 3 X1 0 - 二 注. 2 2 T h +D包括了与其处于平衡状态的所有子体核素。 表 2 基于年剂量约束值 0 . 1 MS v所导出的土壤中“ 3 5 U及2 H U 剩余活度浓度可接受水平. -U 链

8、 1链 2链 3链 4 一 链 1链 2链 3 可接受水平 ( B q / H ) 1 . 69 . 1 X1 0 - 3 . 8 X 1 0 - 22 . 6 又 1 0 - 2一 可 M t 水 平 ( B q / B ) 5 . 0 义 1 0 - ,1 . 2 只1 0 - 13 . 1 X 1 0 - , ， 注 ( 1 ) z a e U链 1 为” U -“ P a , 核素包括 z a U, “T “ P a , -p a ; ( 2 ) 2 2 2 U链2 为-U -U, 核素包括: 2 2 2 U、 2 2 1 2 ， 释放物受含水层垂直边界影响不超过 1 0 % 对上述三

9、个区域， 在其下游x处的最小稀释倍数分别采用下面公式计算 D - 。 一 * a4 n n , e x P (d t ) 。 ， 1 2 ) 式中: D - . 最小稀释倍数 R d滞后系数。 R 。 一1 +P b . K , n, - VT 一 a , , a T 有效孔隙度; 液 体 源 项 体 积， c m , ; 纵向及横向弥散度， c m ( a , =D, 了 U, a T =D T / U, D -D T 分别为纵( 横) 向弥散系数， U为地 下水孔隙流速) ; HJ 5 3 -2 0 0 0 K 一一放射性核素的分配系数， MI / g ; P b 一 一 土壤的总体密度，

10、 对c m ; 下游的距离， c m; 含水层厚度， c m; 一迁 移 时 间 ( ， ( 一 奇 K n , U 地 下 游 水 孔 隙 流 速 3 - 一 放射性衰变常数， a 一 混合因子 F( 们是 0的复杂函数， 见下式: F (O ， 一 + 2 : ex p ( 一 = i ,) 0 值小时， F( 0 ) 接近 1 . 0 ， 为垂向混合的情况; 0 值大时， F ( 0 ) 的斜率为 1 / 2 ， 为没有反射混合的情况。 ( 5 ) 地表外照射产生的有效剂量D , 、 的估算 本工作中， 对于污染土坡层产生的外照剂量转换因子D F, ， 我们参考有关文献给出的数据， 和我

11、们 自己利用M- C方法计算的结果作了比较， 发现他们之间在合理的误差范围内符合， 因此我们采用自己 通过M- C方法得出的计算值。 a )污染在土壤中沿深度方向均匀分布， 污染土壤层深 3 0 c m， 无限大。 b ) 土壤密度1 . 4 g / c m , c )假定无其它覆盖层。 d ) 人员在污染土壤区的占有和屏蔽因子为。 . 6 ( 即假定人员全年有 5 0 %时间在室内， 而室内的剂 量率为室外无限大区域上剂量率的。 . 7 倍) 。且在室外时， 其中有一半时间在非污染区活动。因此占有 和屏蔽因子: F , = 0 . 5 X 0 . 7+ 0 . 5 X 0 . 5= 0 .

12、6 D=c ; F , D凡。 式中: D由污染土壤层产生的Y辐射外照年有效剂量， S v / a ; 土壤中污染核素浓度， B 4 / g ; F占有屏蔽因子( 0 . 6 ) ; D F - 7外照剂量转换因子， ( S v / a ) ( B q / g ) o A 3 放射性物质的衰变与摄耗 假定自退役后， 经过一段时间以后才开放和允许公众在厂址内进行活动， 包括永久居住。那么核素 在这个过程中的损失率常数可以表示为: 而 =A R+瓜 式中: 只 T 总损失率常数; 又 R 核素的衰变率常数; 只 : 环境损失率常数， A E 即前面A. 2 节( 4 ) 段中给出的核素浸出率L ;

13、 , a R , B T 1 + ( B K ,) 式中: R , - - 一 该场址的土壤中水含量的年净增量, c m / a ， 为年降雨量+年灌溉量一年蒸发量一年流失 量 ; B 一 单位体积土壤中含水量, ml / c m ; T- 一 土壤层深度， c m( 一般取 1 5 元素在植物中的浓积因子 元素 干牧草/ 土坡, ( B q / k g ) / ( 助/ k g ) 谷物/ 土壤, ( B q / k g ) / ( B q / k g ) Am 5 . 5 火1 0 - 1 1 . 1 X1 0 - Cm8 . 5X 1 0 - 4 6 . 4 X 1 0 - Co2 .

14、0 冰1 0 - 1 3 . 0 X 1 0 - 1 Cs 8 . 0 只1 0 - - l 1 . 3 火1 0 - P u 4 . 5 只1 0 - 1 1 . 9 X 1 0 - 1 S r 2 . 5 火1 0 - 1 1 . 1 火 1 0 - 1 Th 8 . 5 X 1 0 - 3 . 6 又1 0 - U 8 . 5 X 1 0 - 1 1 . 7 X 1 0 - 3 赞资料来源同( 4 ) , ( 8 )再悬浮后空气中粉尘浓度 0 . 0 0 0 3 g / m ( 9 )土壤密度 1 . 4 g / m ( 1 0 )元素由根部吸收转人奶及肉类中的转移因子( F m 几)

15、元家 奶, d / L 肉类， d / k g Am 5 . 0 义1 0 - 1 2 . 0 X 1 0 “ “ Cm 5 . 0 X 1 0 - 2 . 0 X 1 0 - Co 1 . 0 又1 0 - 1 . 3 X 1 0 - Cs 1 . 2 冰1 0 - 4 . 0 又1 0 - Th 5 . 0 只1 0 - 6 . 0火1 0 - Pu 2 . 0 X 1 0 - 1 . 4 X1 0 S r 8 . 0 X1 0 - 6 . 0又1 0 - 0 U 6 . 0 X 1 0 - 2 . 0 X1 0 - ，资料来源同( 4 ) , ( 1 1 )分配系数. ( Kd ) m

16、l 饭 元素 K , , m l / g Am 1 . 0 冰1 0 , Cm 3 . 2 X1 0 Co 1 . 0 火1 0 Cs 5 . 0 只1 0 Th 1 . 0 火1 0 Pu 1 . 0 X1 0 S r 7 . 9 X1 0 0 U 4 . 0 X1 0 关资料来源同 4 ) 23 0 H J 5 3 -2 0 0 0 ( 1 2 )厂区污染面积 1 0 0 0 0 m ( 1 3 )厂 一 区污染土壤层深度 3 0 c m ( 1 4 )污染厂址土壤含水率 0 0 . 2 3 m1 / c m ( 1 5 )污染厂址土壤有效孔隙度 n . 0 . 2 3 ( 飞 6 )污染

17、厂址含水层厚度 b 5 0 0 c m ( 1 7 )污染厂址地下水的纵、 横向弥散系数 DL , DT 2 . 2 0 m / d 0 . 0 9 m / d ( 1 8 )污染厂址地下水流速U 1 . 0 m/ d ( 1 9 )污染浸出水进人地下水( 假定在场址的中央到第一个饮用井的距离二 ) : 1 0 0 m ( 2 0 )厂区降水年人渗量1 0 . 1 9 m/ a ( 2 1 )核素剂量转换因子( 公众) . 核素 食人， S v / B q吸人， S v / B q I T.3 . 4 只1 0 - 3 . 1 X1 0 a 叩 S r2 . 8 X1 0 - 1 . 6 X

18、1 0 - . , Cs1 . 3 X 1 0 -3 . 9 X1 0 一 2 0 P u2 . 5 X1 0 -1 . 2 X 1 0 - 2 咭 I Am2 . 0 只1 0 - 19 . 6 X 1 0 - -Cm1 . 2 火1 0 - 5 . 7 X 1 0 - 5 二注: 1 ) 数据为国际原子能机构安全丛书 -N . 1 1 5 ( 1 9 9 6 ) 提供的最新数据. 2 ) 对内照射剂量转换因子选用成人的F , M, S三类中最大的一类数据。 ( 2 2 ) 2 3 8 U、 2 3 5 U、 2 z 2 T h及他们的子体的剂量转换因子 核家 食人， S v / 吸吸人，

19、S v / B y 2 2 l u+子体 4 . 7 又1 0 - a8 . 5 X1 0 - s 朋 I P a7 . 1 又1 0 - 1 . 4 沐1 0 - “ e z , A c +子体 1 . 2 火1 0 - 05 . 7 X 1 0 - -u十子体 4 . 9 又1 0 - a8 . 0 火1 0 - 0 2 洲 U4 . 9 又1 0 - a9 . 4又1 0 - 0 2 s - Th2 . 1 义1 0 - 71 . 0 又1 0 - 0 2 6 R a +子体 2 . 2火1 0 - 2 . 0 X1 0 - 2 2 T h +子体1 . 2 又1 0 “ 01 . 8

20、X1 0 - “ 、注:I ) 2 2 U十子体包括“ U, “ T h , 2 31 HJ 5 3 -2 0 0 0 2 ) 3 ) ( 2 3 ) 3 0 “ A c +子体包括s r A , , - T h , “ F r , 2 R a , “ R n , “ P o , “ P b , “ B i , -T I , “ P o z 3 e u+子体包括-U, “ T h , - P a , -p a ; “ R a +子体包括“ R a , “ , R n , . . . P o , “ P b , n A t , -P o , “T I , “ 0 P b , “B i , “P

21、o , 数据来源同 2 1 ) 1 1 2 T h +子体包括. -T h +“ a R a +“ A c +“ T h +3 X“ R a +“ P b 十“ “ B i c m污染土壤层的Y辐射外照射剂量转换因子， D F r , 核素 D C F , ( S v / a ) 八B 9 / g ) P =1 . 4 g / c t n p =1 . 6 g / c t n e “ C a +子体1 . 2 5 沐1 0 - ,1 . 2 7 火1 0 - , s Co 5 . 5 2 X1 0 - 5 . 5 8 沐 1 0 - “ T h +子体1 . 8 5 义1 0 - ,1 . 8

22、 8 又1 0 - 2 3 日 U l 3 a U_-P a链 1 )2 . 7 2 X1 0 - , 2 . 9 6 火1 0 - , -U_z 1 l U 链 2 )2 . 7 6 只1 0 - , 3 . 0 0 XI Q - - , 0 e U “ 0 T ! ( 链 3 ) 3 . 6 3 又1 0 - 3 . 7 7 X 1 0 - 1 2 1 I U-“ P o链 4 )3 . 6 4 X 1 0 - 3 . 7 7 只1 0 - “ I U , I U-“ M Th ( 链 1 )2 . 4 1 义1 0 - 0 2 . 4 1 X 1 0 - “ -U-P u 链 2 )2

23、. 9 8X1 0 “ 2 . 9 8 义t o - “ 2 1 Uy2 1 1 p o ( 链 3 )1 . 0 0 火 1 0 _ 1 1 . 0 o x 1 0 - 赞 注: ( 1 ) . .s U -“ P a ( 链 1 ) 核素包括. I I a U、 e 2 , T h , “ 0 - P a “ “ P a ; ( 2 ) “ 8 u -“ U a ( 链 2 ) 核素包括 2 3 B U 2 1 4 T h , 2 3 1 . p . , -P , I I I U; ( 3 ) 0 1 a U - - “ T l ( 链3 ) 核素包括: z 1 e U、 a “ T h

24、, - P . I “ P a , 2 1 U、 s z e R a , z “ R n , “ a P o , 2 “ P b , “ A t , “ p o , “ T 1 ; ( 4 ) -U-z o p , ( 链 4 ) 核素包括: e 2 a U, “ T h , “ P a . 2 1 P a , 2 1 U 、 -R a , 2 “ R n , I I I P o , 1 ; P b . “ A t , “ P o , 1 1 1 T l . “P b , “B i , s ; o P o , ( 5 ) 2 1 1 U -2 “ T 6 ( 链 1 ) 核索包括: z s U

25、. “ l T h ; ( 6 ) 2 “ U-1 1 1 P u ( 链 2 ) 核素包括: 2 1 1 U、 “ T h , “ P u ; ( 7 ) 1 3 1 U _ m p o ( 链3 ) 核素包括 2 1 1 U , “ T b , “ I P u , 2 2 7 A c , 2 a , T h , 2 2 1 F r . l “ R a , “ R n , “ 2 P o , 2 “ P b , 2 “ B i , “ , T l , 2 0 P . ; ( 8 ) 2 1 2 T h 包括其所有子体核素. A5 计算结果 所得计算结果见表 A1 和表 At e H J 5

26、3 -2 0 0 0 表 A 1 土壤污染水平为1 B q / g 情况下几种放射性核素对个人所产生的年照射剂量和 基于年剂量约束值为0 . 1 ms v所导出的土壤中剩余放射性可接受水平 核素 外照射剂量 S v / a 食人内照射 剂量 , S v / a 吸人内照射 剂量 , S v / a 饮水产生的内 照射剂量, S v / a S v/ a 可接受水平 B q / g Co - 6 03 . 3 火1 0 - 2 . 9 X1 0 - 7 . 4 沐1 0 - e1 . 3 X1 0 - s3 . 3 X1 0 “ 3 . 0 火1 0 - 1 S r9 00 8 . 8 又1 0

27、 - ,3 . 8 X1 0 - 1 . 1 火1 0 - 09 . 8火1 0 _ 1 . 0 沐1 0 - C s - 1 3 77 . 5 X 1 0 - 5 . 1 火1 0 - 01 . 6 X 1 0 - a0 8 . 0 X 1 0 - 01 . 2 X 1 0 - Pu - 2 3 801 . 2 X 1 0 - 2 . 6 火1 0 - 0 2 . 7 X 1 0 -3 . 8 沐1 0 - P u - 2 3 901 . 3 义1 0 - 02 . 9 X1 0 - 8 . 8 X1 0 - “3 . 0 X 1 0 - 3 . 4火1 0 - 0 Am- 2 4 106

28、. 1 X1 0 - 2 . 3 X1 0 - 5 . 4 只1 0 - 62 . 4 洲1 0 - 4 . 1 X 1 0 - C- 2 4 402 . 1 X 1 0 - 71 . 4 只1 0 - 0 1 . 4 X 1 0 -7 . 3 火1 0 - Th - 2 3 2 +D1 . 1 只1 0 - 7 . 1 X1 0 - 04 . 3 X 1 0 -4 . 1 X1 0 - 1 . 6 只1 0 - 6 . 3 X 1 0 - 3 注: T h - 2 3 2 +D包括其所有子休核素。 表A 2 土坡污染水平为1 伪/ s 情况下2 3 5 U及2 3 U对个人所产生的年照射剂量

29、和 基于年剂量约束值为0 . 1 m s v 所导出的土壤中剩余放射性可接受水平 核素 外照射剂t S V / a 食人内照射 剂1, S V / a 吸入内照射 剂9. S V / a 饮水产生的内 照射剂R. W 8 总 剂 量 s v / a 可接受水平 B q / a U- 2 3 8 链 11 . 6 X 1 0 -1 . 4 X 1 0 -1 . 9 火1 0 - s 1 . 1 只1 0 - 6 . 0 X 1 0 -1 . 6 X1 0 0 链 21 . 7 X 1 0 -2 . 8 X1 0 - 04 . 2 X 1 0 - 2 . 2 X 1 0 -1 . 1 又1 0 -

30、 9 . 1 X1 0 - 链 32 . 2 X 1 0 -9 . 0 X 1 0 - 2 . 8 火1 0 - 6 . 8X1 0 -2 . 6 X1 0 - 3 . 8 又1 0 - 链 42 . 2 又1 0 - 7 . 4 X 1 0 - 3 . 3 只1 0 - 45 . 5 X 0 - 43 . 8X1 0 - 2 . 6 X1 0 - 2 a s U 链 11 . 4 X 1 0 - 41 . 4 X 1 0 -2 . 0冰1 0 - 1 . 0 X 1 0 - 02 . 0 X 1 0 -5 . 0X1 0 - 链 21 . 8 X 1 0 - 02 . 2 X1 0 - 13

31、 . 6 X 1 0 - 1 . 7 又1 0 - 49 . 3 x 1 0 - 1 . 2 X1 0 - 链 36 . 0 X 1 0 - 5 . 8 X 1 0 - 1 . 7 X 1 0 -2 . 0 X 1 0 -3 . 1 X1 0 “ 3 . 2 火1 0 - 势注( 1 ) 2 s s U链 1 为-U-: “ P a , 核家包括: -U、 -T h , “ - P a , -P a ; ( 2 ) 2 2 e U链2 为， 2 2 U - U 核家包括: -U, -T h , “ “ “ P a , - P a , -U; ( 3 ) 2 1 1 U链 3 为-U - - “

32、 T 1 , 核素包括 ” a U, 2 “ T h , “ “ P a , “ P a , “ U , “ R a , “ R n , “ 2 P o , -P b , “ 2 A t , “ 4 P o , -T I ; ( 4 ) 2 2 2 U链 4 为-U-p . 核素包括: 2 2 s U、 2 2 4 T h , V - P a , 2 v P a , -U, “ R a , “ R n , “ P o , “ P b , -A t , -p o , -T I , “ 0 P b , “ 0 B i , 2 0 P o ; ( 5 ) 1 3 1 U链 1 为， “ U - - T h , 核素包括: -U, 2 “ T b , ( 6 ) 2 s s U链 2 为-U -p u ， 核素包括,235U、 2 3 T h , 2 a l p u ; ( 7 ) 2 2 U链 3 为-U y2 2 P o核素包括 a e s U、 -T h , x 2 P u , 2 2 7 A c , 2 2 7 T h , z 2 3 F r , 2 2 R a , “ R n , 2 “ P o , 2 “ P b , “ B i , z o , T l , “ 2 P o , 2 3 只