放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉、移交與監(jiān)護問題探討

王洪祖 吳 宏 圣 鋒 田彬杉

0 前言

放射性廢物處置設(shè)施的關(guān)閉是處置設(shè)施運行終了時針對處置設(shè)施進行的活動。包括在廢物安置完成后，通過覆蓋近地表處置設(shè)施，回填或封閉地質(zhì)處置庫及其通道，并終止和結(jié)束所有相關(guān)建筑設(shè)置的活動，使處置庫永久封閉。由于放射性廢物本身的特性，在處置場運行期間并不能保證放射性核素衰變到對人與自然無害的程度，因此在處置設(shè)施關(guān)閉后也需要對其進行監(jiān)護。處置設(shè)施的監(jiān)護是指為保證核設(shè)施的狀態(tài)保持在規(guī)定限值以內(nèi)而進行的各種活動。對于一個近地表處置設(shè)施，監(jiān)督通常延續(xù)到運行和關(guān)閉期以后。處置設(shè)施的關(guān)閉、移交及關(guān)閉后監(jiān)護是處置設(shè)施安全管理的最后階段。一般情況下，需要保障近地表處置設(shè)施關(guān)閉后300～500 年安全隔離，遠遠超出處置設(shè)施的運行期，處置場的關(guān)閉及關(guān)閉后管理工作在我國尚屬空白，需要借鑒國外經(jīng)驗并結(jié)合我國實際進行探討。

我國的西北低中放固體廢物處置場已運行了20 多年，一期一階段的庫容已接近滿容，一期二階段的庫容預(yù)計在未來5 到8 年內(nèi)也將滿容，西北處置場一期工程面臨著關(guān)閉及關(guān)閉后管理問題，需要進行探討。國外目前已有多個放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉，每個國家都對處置設(shè)施的關(guān)閉、移交以及監(jiān)護進行了相關(guān)規(guī)定，國際原子能機構(gòu)（IAEA）在安全導(dǎo)則和技術(shù)文件中也對處置場關(guān)閉、移交及監(jiān)護進行了描述。

1 國外情況

1.1 IAEA 的相關(guān)文件

IAEA 的安全導(dǎo)則SSG-23[1]中對處置設(shè)施關(guān)閉的環(huán)境影響評價和安全評價做出了規(guī)定。

安全導(dǎo)則SSG-29[2]中對處置設(shè)施關(guān)閉的要求、安全要求、文件要求、關(guān)閉計劃、關(guān)閉后有組織控制等做出了原則性規(guī)定。

技術(shù)文件TECDOC- 1260[3]對近地表處置設(shè)施的關(guān)閉步驟和技術(shù)進行了描述，并提供了一些國家處置場關(guān)閉的案例。

IAEA 安全導(dǎo)則SSG-29 中7.15 規(guī)定：不同的組織可能負責(zé)不同的有組織控制活動。營運者通常負責(zé)主動的有組織控制，而國家機構(gòu)可能負責(zé)記錄歸檔和土地使用控制等活動。在適當(dāng)階段，經(jīng)過監(jiān)管批準(zhǔn)，可以將場址責(zé)任從營運者轉(zhuǎn)移到政府。

IAEA 安全導(dǎo)則SSG-29 對關(guān)閉后階段和有組織控制也有原則性的規(guī)定。

有組織控制可以是主動的（即，控制需要營運者的主動維護），或是被動的（即，未來不需要營運者或其他人采取行動就能夠持續(xù)的措施）。主動的有組織控制包括防止公眾進入場址的措施（例如，保持場址圍欄和安保人員）和環(huán)境介質(zhì)中放射性核素濃度和工程屏障完整性與性能的監(jiān)測活動。被動的有組織控制可包括將處置設(shè)施信息納入地方、國家或國際記錄和檔案中（為使后代能夠?qū)μ幹迷O(shè)施及其安全做決策），在場址上使用持久性標(biāo)識，以及在法律中限制土地使用。

1.2 法國芒什處置場

芒什處置場（CSM）是法國第一個低中放廢物近地表處置場，位于法國的西北部，截至目前（2019 年 9 月），該處置場已關(guān)閉，現(xiàn)處于關(guān)閉后有組織的控制階段。該處置場于 1969-1994 年間運行，期間共有員工 100 名，共處置了約 1，470，000個廢物包，體積約527，225m3。目前，該處置場處于關(guān)閉前階段，現(xiàn)由法國放射性廢物管理機構(gòu)（ANDRA）運營，來自ANDRA 的7 個內(nèi)設(shè)機構(gòu)的12 名員工在該處置中心工作。

芒什處置場關(guān)閉條件如下[4]：

（1）正常關(guān)閉：當(dāng)已經(jīng)達到運行許可證允許處置的廢物數(shù)量或放射性總活度限值時，處置場應(yīng)實行正常關(guān)閉。

（2）非正常關(guān)閉：當(dāng)發(fā)現(xiàn)處置場選址或設(shè)計有不可改正的嚴(yán)重錯誤，或發(fā) 生嚴(yán)重事故，或發(fā)生不可預(yù)見的自然災(zāi)害，使得處置場不再適合處置放射性廢物時，處置場應(yīng)實行非正常關(guān)閉。實施非正常關(guān)閉應(yīng)得到監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。

芒什處置場設(shè)置了如下三個關(guān)閉目標(biāo)：

（1）限制雨水通過覆蓋層滲入至廢物體中，ANDRA 對水的滲入目標(biāo)設(shè)置為每年每平方米的區(qū)域滲入水量不超過5 升。

（2）保護廢物以及其它處置的材料免受不利因素的侵蝕，包括降雨、腐蝕、溫度、以及嚙齒類生物等。

（3）耐久性方面：在監(jiān)護期內(nèi)，可以在被動條件下維持非滲透性以及防護功能。

為了保證安全屏障的完整性，處置場關(guān)閉前應(yīng)制定監(jiān)護計劃，監(jiān)護計劃應(yīng)定期更新，關(guān)閉后監(jiān)護的持續(xù)時間應(yīng)當(dāng)根據(jù)處置場的類型及其容納廢物的種類確定。 關(guān)閉后對芒什近地表處置設(shè)施及其周邊環(huán)境的監(jiān)護將會持續(xù)幾百年。法國于1996年確定采用3 階段的監(jiān)護計劃，分別為：

（1）第一階段：監(jiān)測時長為5 年，本次監(jiān)護為積極主動監(jiān)護期，主要用于 提供經(jīng)驗反饋資料，并可用于后期方案的修正，以及驗證前期力學(xué)、化學(xué)等模型的預(yù)測是否合理。此階段持續(xù)時間可動態(tài)調(diào)整，直到觀測不到重大的演變現(xiàn)象；主要開展監(jiān)測、監(jiān)督以及設(shè)施的維護工作。

（2）第二階段：監(jiān)測時長在 50-100 年，為主動監(jiān)護期，目的是驗證處置場的性能與預(yù)測的性能相一致，此階段持續(xù)時間也可根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整。

（3）第三階段：被動監(jiān)護期，主要限制土地的使用，進行有限的監(jiān)測工作，以確保不發(fā)生核素釋放且不對公眾產(chǎn)生影響。

1.3 美國處置場

美國自上世紀(jì)60 年代開始對來自核電廠、學(xué)校和醫(yī)療設(shè)備的低中水平放射性廢物進行近地表處置。處置場運行經(jīng)驗包括在潮濕多雨地區(qū)（Barnwell，South Carolina; West Valley，New York; Maxey Flats，Kentucky; and Sheffield，Illinois）以及干旱少雨地區(qū)（Richland，Washington; Beatty，Nevada; and Tooele，Utah）建造近地表處置場。New York，Illinois 和Nevada 三個州的處置場已處于關(guān)閉狀態(tài)，不再接收廢物。

Barnwell，South Carolina 處置設(shè)施于 1971 年開始運行，在潮濕的海岸環(huán)境下持續(xù)處置低中水平放射性廢物。該處置場位于南卡羅來納州并租給私人公司運營。州政府在運行期間籌募資金以用于處置場關(guān)閉后的監(jiān)測和維護。

Maxey Flats，Kentucky（肯塔基州馬克西平原）處置場 1964年開始接收廢物，并于1978 年關(guān)閉。Kentucky 州政府負責(zé)該處置場的長期管理運營。

Sheffield，Illinois（伊利諾伊州）處置場于 1966 年開始運營，按照Illinois 的合同規(guī)定，關(guān)閉后的監(jiān)控和維護由處置場的運營機構(gòu)執(zhí)行，該機構(gòu)負責(zé)長期有組織的監(jiān)控。

West Valley（西谷）處置場于 1963 年投入運行，并于 1975年停止接收廢物。總占地200 英畝，其中處置區(qū)占地15 英畝。紐約州政府負責(zé)處置場的最終關(guān)閉和長期管理的研究工作。

Hanford 處置場位于美國華盛頓州，自1965 年開始運行，用于處置低中放廢物，政府在運營期間管控相關(guān)的財政，并留出資金用于支付處置場最終關(guān)閉及關(guān)閉后所需的監(jiān)測和維護費用。

Nevada 州的Beatty 處置場是美國第一個商業(yè)運行的處置場，于1962 年開始接收廢物。由于公眾的原因，該36 英畝的低、中放廢物處置場在1992 年末關(guān)閉，該處置場的關(guān)閉完全是因為政策原因，而不是該處置場的性能問題。在與負責(zé)長期機構(gòu)監(jiān)管的內(nèi)華達州管理部門的條約框架下，后期的監(jiān)管和維護是由廠址運行者執(zhí)行的。該州僅負責(zé)管理費用，另外，在運行期間收取的費用來支付這些處置活動。

1.4 西班牙El Cabril 處置場

西班牙近地表處置設(shè)施El Cabril 處置場坐落于西班牙南部科多巴（Córdoba）省的 Hornachuelos 市，位于馬德里西南的 400千米處。該處置場建造于1990 年，在1992 年完成建造，并于同年10 月獲得運行許可證且開始接收廢物。處置場的關(guān)閉時間目前尚未確定，但關(guān)閉后的300 年要對其進行有組織地監(jiān)控。

西班牙管理機構(gòu)需要對處置場設(shè)置一個關(guān)閉的計劃，計劃中應(yīng)涵蓋評價所需的各個方面，以下給出了西班牙管理機構(gòu)要求的各個要素：

（1）最終處置廢物的清單。

（2）最后處置覆蓋層的設(shè)計。

（3）關(guān)閉的輻射影響。

（4）性能評價和分析。

（5）入滲和地表水的監(jiān)測。

（6）質(zhì)量保證，包括真實運行和建造記錄。

覆蓋層的設(shè)計需符合監(jiān)管部門批準(zhǔn)的安全評價要求，且應(yīng)與其他設(shè)施的設(shè)計相協(xié)調(diào)。從這個意義上說，在具體意義上El Cabril 的封填系統(tǒng)還需要考慮以下參數(shù)：

（1）覆蓋層的入滲率（1.5L/m2/年）。

（2）覆蓋層的密度（1.8 噸/立方米）。

（3）最小厚度（2 米：基于防止人類闖入事件的發(fā)生進行推算）。

（4）有組織的監(jiān)控期（300 年）。

西班牙處置場的監(jiān)測計劃主要考慮關(guān)閉后階段，需要考慮的因素包括：

（1）現(xiàn)場標(biāo)記。

（2）記錄的完整性。

（3）監(jiān)測責(zé)任體的界定。

（4）監(jiān)測的費用。

（5）管理費用。

（6）基于廢物源項而制定的監(jiān)測時長。

（7）風(fēng)險限值。

（8）安全評價。

（9）后期維護的最小化。

（10）安保需求。

（11）文件的要求。

（12）必要時的緊急干預(yù)措施。

現(xiàn)階段，西班牙并沒有形成系統(tǒng)的監(jiān)測計劃。

2 國內(nèi)法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定

《中華人民共和國核安全法》

第四十六條規(guī)定：

國家建立放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉制度。

放射性廢物處置設(shè)施有下列情形之一的，應(yīng)當(dāng)依法辦理關(guān)閉手續(xù)，并在劃定的區(qū)域設(shè)置永久性標(biāo)記：

（1）設(shè)計服役期屆滿。

（2）處置的放射性廢物已經(jīng)達到設(shè)計容量。

（3）所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造或者水文地質(zhì)等條件發(fā)生重大變化，不適宜繼續(xù)處置放射性廢物。

（4）法律、行政法規(guī)規(guī)定的其他需要關(guān)閉的情形。

第四十七條規(guī)定：放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉前，放射性廢物處置單位應(yīng)當(dāng)編制放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉安全監(jiān)護計劃，報國務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門批準(zhǔn)。

放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉后，放射性廢物處置單位應(yīng)當(dāng)按照經(jīng)批準(zhǔn)的安全監(jiān)護計劃進行安全監(jiān)護；經(jīng)國務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門會同國務(wù)院有關(guān)部門批準(zhǔn)后，將其交由省、自治區(qū)、直轄市人民政府進行監(jiān)護管理。

《放射性廢物安全管理條例》

第二十七條放射性固體廢物處置設(shè)施設(shè)計服役期屆滿，或者處置的放射性固體廢物已達到該設(shè)施的設(shè)計容量，或者所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造或者水文地質(zhì)等條件發(fā)生重大變化導(dǎo)致處置設(shè)施不適宜繼續(xù)處置放射性固體廢物的，應(yīng)當(dāng)依法辦理關(guān)閉手續(xù)，并在劃定的區(qū)域設(shè)置永久性標(biāo)記。

關(guān)閉放射性固體廢物處置設(shè)施的，處置單位應(yīng)當(dāng)編制處置設(shè)施安全監(jiān)護計劃，報國務(wù)院環(huán)境保護主管部門批準(zhǔn)。

放射性固體廢物處置設(shè)施依法關(guān)閉后，處置單位應(yīng)當(dāng)按照經(jīng)批準(zhǔn)的安全監(jiān)護計劃，對關(guān)閉后的處置設(shè)施進行安全監(jiān)護。放射性固體廢物處置單位因破產(chǎn)、吊銷許可證等原因終止的，處置設(shè)施關(guān)閉和安全監(jiān)護所需費用由提供財務(wù)擔(dān)保的單位承擔(dān)。

《低中水平放射性固體廢物近地表處置規(guī)定》（GB 9132-2018）中第9 節(jié)處置場的關(guān)閉中也對關(guān)閉條件和關(guān)閉管理進行了規(guī)定。第10 節(jié)對處置場關(guān)閉后的監(jiān)護做了規(guī)定。

3 結(jié)論與建議

處置設(shè)施關(guān)閉及關(guān)閉后管理是處置設(shè)施管理的重要內(nèi)容。處置設(shè)施關(guān)閉后管理時間將遠遠超過處置場的運行時間，需要對其進行長期監(jiān)護以保證處置設(shè)施多重屏障系統(tǒng)能達到效果。

關(guān)于處置設(shè)施的關(guān)閉、移交以及監(jiān)護在“核安全法”中已有原則性規(guī)定。處置場關(guān)閉是需要開展一系列工作以保證處置場關(guān)閉后的長期安全性。安全分析報告和環(huán)境影響評價報告是必要內(nèi)容，是國際通用的規(guī)定，也是我國法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。關(guān)閉后的安全監(jiān)護計劃是核安全法中的規(guī)定。關(guān)閉后的應(yīng)急預(yù)案是對處置場關(guān)閉后可能發(fā)生事故和危險的應(yīng)急管理、指揮、救援計劃等，是很有必要的。質(zhì)量保證文件是處置設(shè)施運行者對處置設(shè)施關(guān)閉后長期安全性能的保證，也是有必要的。

關(guān)閉后安全監(jiān)護的目的是：防止公眾意外闖入處置庫；防止移出或擾動已處置的放射性廢物；對照設(shè)計準(zhǔn)則監(jiān)測處置庫的效能；執(zhí)行必要的補救措施。對放射性固體廢物處置設(shè)施關(guān)閉后的監(jiān)護是保障廢物處置設(shè)施安全的重要內(nèi)容。

在對關(guān)閉的放射性廢物處置設(shè)施進行一定時間的安全監(jiān)護后，確認關(guān)閉的放射性廢物處置設(shè)施狀態(tài)穩(wěn)定，可向國務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門提出申請，經(jīng)國務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門會同國務(wù)院有關(guān)部門批準(zhǔn)后，將關(guān)閉的放射性廢物處置設(shè)施交由省、自治區(qū)、直轄市人民政府盡行監(jiān)護管理。也可以等同于一般設(shè)施，出于優(yōu)化管理資源的考慮，交由地方管理，由省級人民政府負責(zé)。

我國目前在處置設(shè)施的關(guān)閉及關(guān)閉后管理開展的相關(guān)研究較少，雖然在法律中有了原則性規(guī)定，但具有可操作性的辦法和標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺，處置設(shè)施關(guān)閉所需的技術(shù)、管理模式、經(jīng)費保障等方面尚需研究，建議盡快開展相關(guān)研究。