[发明专利]屏蔽氡气和改善渗水水质的铀尾矿渣库覆盖结构和方法

说明书

本发明提供了一种屏蔽氡气和改善渗水水质的铀尾矿渣库覆盖结构和方法，包括依次设置在铀尾矿渣上方的腐殖质覆盖层、氡气屏蔽层、下导水层、隔水层、上导水层、植被层。所述腐殖质覆盖层采用腐殖质土，腐殖质土中有机质含量大于25%；所述氡气屏蔽层的压实度在0.95以上，所述氡气屏蔽层的采用常规土壤和对氡具有吸附作用粘土矿物混合均匀后的改良土壤。本发明的技术方案不仅能够抑制铀尾矿渣氡的析出，还能同时提供丰富碳源以原位刺激尾矿渣中土著功能微生物的生长繁殖，控制渗水污染物产生。氡气屏蔽和渗水污染控制有机结合，在尾矿渣库退役治理工程中可一并实施，减少治理后渗水处理措施的建设和运行成本。

技术领域

本发明涉及放射性污染防治技术领域，具体地说是一种屏蔽氡气和改善渗水水质的铀尾矿渣库覆盖结构和方法。

背景技术

铀尾矿(渣)是我国硬岩铀矿资源开发产生的数量最多的污染源项，由于体量巨大，多在沟谷地带筑坝建库露天堆放。铀尾矿(渣)含有铀、镭放射性核素，堆放过程中会析出氡气，并在大气降雨等淋滤作用下产生放射性渗水，为降低放射性废气和废水的辐射环境影响，生产期结束后要对尾矿(渣)库进行退役治理。

铀矿企业早期生产实践中，尾矿(渣)库的退役覆盖多数仅包括粘土层、植被层。随着环保要求的日益提高，《铀矿冶辐射防护和辐射环境保护规定》(GB23727-2020)规定，铀尾矿(渣)覆盖治理应采用多层覆盖体系，整治后表面氡析出率应不大于0.74Bq/m²·s，铀尾矿(渣)库渗水排放标准为铀浓度不超过0.3mg/L等。

目前，国内外已证明屏蔽放射性固体废物氡析出的最有效的方法是覆盖，即根据氡迁移方式等特点，采取覆盖等方法来降低废石堆和尾矿渣表面氡的析出率。覆盖材料主要分为人工材料和天然材料。人工材料一般有较好的降氡效果，但大面积的施工对地表生态恢复不利。此外，对于尾矿(渣)产生的放射性渗水，实践中均采取收集后集中处理方式，处理工艺包括石灰中和除铀、氯化钡除镭、树脂吸附等，属于污染物的末端治理。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种屏蔽氡气和改善渗水水质的铀尾矿渣库覆盖结构，以解决现有覆盖材料对铀尾矿渣库综合整治效果较差的问题。

本发明目的之一是这样实现的：一种屏蔽氡气和改善渗水水质的铀尾矿渣库覆盖结构，其特征是，包括依次设置在铀尾矿渣上方的腐殖质覆盖层、氡气屏蔽层、下导水层、隔水层、上导水层、植被层；

所述腐殖质覆盖层采用腐殖质土，腐殖质土中有机质含量大于25％；

所述氡气屏蔽层的压实度在0.95以上，所述氡气屏蔽层采用常规土壤和对氡具有吸附作用粘土矿物混合均匀后的改良土壤；

所述上导水层和所述下导水层均采用级配碎石；

所述植被层厚度0.3m以上，所述植被层的植物以短根系植物为主。

进一步地，本发明可以按如下技术方案实现：

所述腐殖质土的pH为5.5～6.7、密度0.3～0.4kg/m3、孔隙度60％；所述改良土壤的含水率为15％～25％，所述粘土矿物添加比例为5％～30％。

所述改良土壤中的含水率为19％～21％，所述粘土矿物添加比例为20％。

所述上导水层和所述下导水层的横截面为中心位置高两端位置低的坡度结构，两端的坡度大于或等于1％；所述隔水层采用厚度大于1.5mm的HDPE土工膜，在所述HDPE土工膜上下两面分别设置有土工布，形成复合防水膜；级配碎石的粒径范围在3mm～5mm。

所述腐殖质覆盖层、上导水层、下导水层和植被层的铺设厚度大于等于0.3m。

本发明的目的之二是提供一种屏蔽氡气和改善渗水水质的铀尾矿渣库覆盖方法，以解决现有发明中处理放射性渗水费时费力的问题。