墨西哥放射性廢物管理現狀

羅雰，苗玉龍，李欞霜，袁北龍，趙慧嫻，劉刈，盧喜瑞,6

(1.西南科技大學拉美研究中心，四川 綿陽，621010；2.核廢物與環境安全省部共建協同創新中心，四川 綿陽，621010；3.核廢物與環境安全國防重點學科實驗室，四川 綿陽，621010；4.西南科技大學外國語學院，四川 綿陽，621010；5.中國原子能科學研究院，北京，102413；6.環境友好能源材料國家重點實驗室，四川 綿陽，621010)

1 放射性廢物的來源、分類

墨西哥放射性廢物主要來自核技術應用和核電廠，并以低水平放射性廢物為主，少量的中水平放射性廢物來源于核電廠。除了由聯邦電力委員會(CFE)運營的核電廠外，90%的固體放射性廢物來源于科學研究，10%源自醫學應用。液體放射性廢物的來源也大致如此。從事核技術應用的相關機構和公司需要衛生部長和國家核安全與保障委員會(CNSNS)授予的執照、授權和許可。國家核安全與保障委員會大約頒發了1 200個許可證，其中約100個與X射線設施有關，200個與核醫學有關，200個與工廠企業有關，400個與放射免疫分析實驗室有關，其余為高校和研究機構所有。

國家核研究所(ININ)設有放射性廢物處理廠，負責收集、運輸、處理在全國各地的醫學、工業和研究應用中產生的放射性廢物。每年大約處理20 m3固體放射性廢物，280 m3中低放射性液體廢物，其中有機混合廢物5 m3，乏燃料密封源約10 m3。這些廢物在放射性廢物處理廠中經過簡單處理后，送到放射性廢物貯存中心(CADER)臨時貯存。

1.1 放射性廢物的來源

目前，國際原子能機構(IAEA)的NEWMDB數據只更新至2013年12月。數據顯示墨西哥放射性核廢物的總存量為28 061 m3，其中反應堆運行(RO)產生的放射性廢物占16.6%，核技術應用(NA)產生的放射性廢物占83.4%，而低水平放射性廢物(LLW)占99.3%，中水平放射性廢物(ILW)占0.7%，如表1所示。

表1 墨西哥放射性廢物存量及分布

1.1.1核電站產生的放射性廢物

Laguna·verde核電廠每年產生92～102個乏燃料，并將其貯存在每個反應堆二次安全殼內的輻照燃料池中。這些燃料池的貯存容量滿足核電站使用壽期內的需求。在TRIGA-Mark III研究堆中，平均每年產生5個乏燃料，并將其貯存在反應堆池中，然后將其返還給供應商，以便在原產國進行最終處置。核電廠每年平均產生381 m3低放廢物，這些廢物暫時存放在核電廠的3個倉庫中。目前，國際原子能機構(IAEA)的NEWMDB數據顯示，截止到2013年12月，Laguna·verde核電站兩個機組累計產生了4 662 m3的放射性廢物。其中，低水平放射性廢物占95.6%，中水平放射性廢物占4.4%。

1.1.2核技術應用產生的放射性廢物

在墨西哥，對于放射性同位素的需求，衛生部門占89%，其次是工業占9%，其余2%用于研究[1]。在放射性同位素的常規使用中，用于診斷的有：99mTc、131I、67Ga、201Tl和133Xe；用于治療的有：125I、131I、32P、90Y、153Sm和186Re；用于工業上的有：131I、82Br、22Na和3H；用于研究的有：14C、3H、125I以及少量的各種較短半衰期的放射性同位素，其中一些用于ININ的TRIGA Mark III研究堆。在1998—2003年期間，墨西哥對放射性同位素的需求增加了23%，核醫學領域的研究增加了20%[2]。用于放射性藥物的放射性同位素有99Mo/99mTc、131I、125I、67Ga、201Tl、153Sm、90Sr和188W/188Re，其中99Mo/99mTc和131I分別占2003年全國核醫學年需求量的72.9%和15.9%。由表1可知，墨西哥核技術應用領域產生的低水平放射性廢物占總存量的83.4%，這表明墨西哥放射性廢物主要來源于核技術應用。大量同位素如不進行妥善處理，會對周圍環境及人體健康造成傷害。

1.2 墨西哥放射性廢物的分類

根據墨西哥官方標準NOM-004-NUCL—1994[3]，放射性廢物分類如下：低水平(A、B和C類)、中水平、高水平、混合水平以及鈾和釷尾礦。分類的具體標準依據墨西哥《輻射安全總條例》(MGRRS)要求[4]，由放射性核素的活度水平和半衰期對廢物進行分類。根據每個裝置或設施的許可證和MGRRS，只要不超過墨西哥官方標準NOM-006-NUCL—1994中規定的限值，裝置或設施就可以釋放放射性廢物[5]。

1.2.1低、中水平放射性廢物分類

1.2.2高水平放射性廢物

分類標準如下[3]：

(1) 核反應堆中具有放射性的乏燃料；

(2) 在核反應堆乏燃料的后處理中，溶劑萃取過程或其他過程產生的液體或固體放射性廢物；萃取循環或其他過程中的濃縮廢物；固化上述液體廢物產生的固體廢物；

(3) 與第(1)、(2)的放射性水平相當的其他放射性廢物。

1.2.3混合廢物

符合墨西哥官方標準NOM-004-NUCL—1994[3]中第四、五條規定，并含有墨西哥官方標準NOM-052-ECOL—1993[6]所規定的危險廢物。

1.2.4鈾和釷尾礦

礦廠在提取其礦石中所含的鈾或釷的過程中所產生的放射性廢物[7]。位于Villa Aldama和Chihuahua的鈾礦工廠于上世紀60年代末開始運行，目前已經退役。整個運行期間，共產生了約65 000 t(40 625 m3)的鈾尾礦，并在Pea Blanca和Chihuahua進行處置，目前的處置設施也已關閉。

2 墨西哥放射性廢物管理

2.1 主管機構

根據墨西哥《憲法》第27條核事務管理條例規定，無論其來源如何，能源部負責貯存、運輸和處置核燃料和放射性廢物。針對核電廠的放射性廢物，能源部委托聯邦電力委員會負責處理，其他放射性廢物則授權給國家核研究所負責。圖1展示的是墨西哥放射性廢物管理框架圖。

表3 長、短半衰期核素分類[3]

圖1 墨西哥放射性廢物管理框架圖

同時，該法律規定國家核安全與保障委員會審查、評估和授權如下事項：a)核設施和放射性設施的位置、設計、建造、運行、修改、停止運行、最終關閉和退役；b)與制造、使用、處理、貯存有關的所有問題，核燃料、放射性材料以及含有核燃料和放射性材料設備的再處理和運輸；c)放射性廢物的加工、制備、釋放和貯存；d)對這些燃料和材料進行的任何處置，發送、更新、更換、改造，暫停和撤銷核設施和放射性設施所需的許可和執照。

能源部通過CNSNS發布技術標準，這些標準包含在放射性廢物管理的MGRRS中。墨西哥的放射性廢物管理是一項受管制的活動，包括減少廢物體積、隔離、收集、運輸、固化、臨時貯存和最終貯存的行為。

2.2 墨西哥放射性廢物管理

目前，墨西哥所有的放射性廢物都臨時貯存在授權的設施中。針對核設施，既沒有相應處置安排也沒有任何退役計劃，相關的研究也以評估減小廢物體積的技術為主。對于放射性廢物的處置，1985年至1987年在Piedrera運營了一個低水平放射性廢物近地表處置場，有20 858 m3的廢物被儲存起來。最近能源部正開始采取行政和預算措施，擬建立一家全國性公司來管理放射性廢物[8]，隨著墨西哥2018年加入《乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯合公約》,應該會加速這一進程。針對核電廠的放射性廢物，墨西哥對于全國唯一的一座投用于大型商業的核電站——Laguna·verde核電站，從商業化生產到后期的廢物管理進行了詳細的責任劃分。具體劃分如圖2所示。墨西哥聯邦電力委員會對核電站產生的放射性廢物處理負有直接的責任。

圖2 墨西哥核電機構部門圖

Laguna·verde核電站產生的中低放廢物可分為處理液態放射性廢物過程中產生的濕固體廢物(如淤泥狀沉積物、廢樹脂等)和基本維護操作中產生的干固體廢物(如紙張、衣服、手套等)。除廢樹脂不經處理而貯存在高完整性容器(HIC)中外，其他廢物利用水泥或瀝青固化，并暫時存放在核電廠的貯存庫中，這樣的貯存庫在Laguna·verde核電站有4個。干固體廢物壓實后裝入桶中(200 L)。圖3顯示了放射性廢物的容器數量和桶占貯存容器總數的比例。考慮到墨西哥的現狀，對乏燃料的臨時解決辦法是修改目前的乏燃料池設計，以便在反應堆運行壽命期內提供足夠的貯存容量。但是，隨著Laguna·verde核電站運行許可期限延長30 a(至2050年)，而且其中兩個儲存設施在不久的將來退役，該發電廠的放射性廢物貯存容量正接近飽和，一個臨時場地倉庫也即將接近飽和容量[9]。2016年由Holtec International公司建造完成的獨立乏燃料儲存裝置(ISFSI)，采用了Holtec 公司最大容量的多用途罐(MPC)系統(HI-STORM FW)，可為Laguna·verde核電站提供130桶乏燃料儲存容量[10]。另外，TRIGA-Mark III研究堆產生的乏燃料貯存在反應池中。

圖3 Laguna·verde核電站產生放射性廢物貯存情況

除核電廠的放射性廢物由聯邦電力委員會管理外，墨西哥其他核技術應用如放射性同位素使用過程中產生的放射性廢物由國家核研究所根據MGRRS中規定的要求獲得CNSNS的特別授權，進行收集和運輸。國家核研究所下屬的放射性廢物處理廠開展廢物的分離、制備和固化等操作。根據放射性廢物的類型采取與之適應的處理方法：a)固體廢物被壓縮并包裝在200 L的鋼桶中；b)液體廢物通過蒸發或沉淀制備，并用與固體廢物相同類型的桶進行水泥固化；c)對生物廢物，首先使其失去生物活性，然后將其壓實并裝入桶中；d)用過的密封放射源被固化在自身的容器或桶里。制備好的固體廢物和桶或裝有廢棄源的容器被轉移到放射性廢物貯存中心(CADER)，臨時存放在倉庫中。

CADER位于Temascalapa市，距離墨西哥城約30 km，面積164 000 m2。該中心不進行任何與放射性廢物制備或處理相關的操作，只作為放射性廢物的貯存中心。CADER建有3個辦公樓、氣象站、監測室、放射性廢物倉庫。倉庫擁有照明系統和實體保衛設施，如報警器、煙霧探測器和滅火器的互聯鎖。此外，還有五條190 m長的溝渠用以存放早期退役的燃料循環試驗裝置，深度從1.5 m到2.5 m不等，這些壕溝一直使用到1989年。CADER依賴質量保證計劃，以確保行政和技術過程符合法規。進入該設施受物理安全計劃(根據MGRRS設立準入要求)的管制。

綜上，目前墨西哥所有的放射性廢物都臨時貯存在授權的設施中，當前的處理原則是當放射性廢物問題出現的時候再予以解決，尚未有長期處置放射性廢物的戰略計劃。國內由醫療、工業和各類研究活動所產生的放射性廢物由墨西哥國家核研究所(ININ)的放射性廢物處理設施通過壓實技術和廢源固定技術進行處理，并且暫時貯存在ININ運營的放射性廢物貯存中心。另外，在聯邦電力委員會的監管下，Laguna·verde核電站產生的放射性固體廢物暫時存放在工廠內的專設貯存庫中，乏燃料則存放在核電站的乏燃料儲存池中，這些乏燃料儲存池已經擴容改建增加存儲容量。新建的ISFSI可在一定程度上緩解乏燃料貯存容量飽和的壓力，但是長期的放射性廢物處置戰略應被提上日程。

3 墨西哥放射性廢物管理法規和政策

墨西哥針對涉核活動制定了比較完備的法律法規體系，《墨西哥憲法》第27條規定，所有核能活動(核能與核技術應用)的開發和監管均在國家的專屬控制之下。《墨西哥憲法》第27條關于核問題的管理法(Ley que Regula el Artículo 27 de la Constitución en Materia Nuclear，以下簡稱《核能法》)管轄所有核開發和放射性礦物的開采。此外，《核能法》還規定了核燃料的開發、核能的使用和核科學技術研究。核事故或損害引起的民事責任適用《核損害民事責任法》(Ley de Responsabilidad por Daos Nucleares，以下簡稱《核責任法》)，不適用于《核能法》。對所有放射性廢料的處理、儲存和處置的管轄權屬于國家核安全與保障委員會(CNSNS)。委員會對核工業具有行政和執法權力，并有權發布與放射性物質處理和處置有關的健康和安全標準(NOM標準，如表4所示)。

表4 CNSNS發布的有關放射性廢物處理處置的標準

同危險廢物一樣，放射性廢物由《核能法》和《核責任法》進行定義和區分，并提供了放射性廢物的特性和清單。

墨西哥相關法律部門根據憲法要求陸續頒布了一系列針對核設施與放射性廢物的管理條例，頒布時間及具體法規如圖4所示。

圖4 墨西哥針對核設施與放射性廢物管理的法律頒布時間軸

同時，在國際原子能機構幫助下，墨西哥能源部協調國家不同機構和部門提出了一系列關于放射性廢物管理的國家政策和提案，以便為國家規劃提供技術和規范基礎。國家核安全與保障委員會也發布了一系列技術規范和標準，如NOM-022/1-NUCL—1996至NOM-022/3-NUCL—1996[11-13]，其中規定了低水平放射性廢物近地表處置設施的要求。這些要求包括設施的選址、設計、施工、運營、關閉、關閉后的機構控制標準。此外，墨西哥官方標準NOM-019-NUCL—1995[14]規定了近地表處置設施的低放射性廢物包裝要求。

此外，墨西哥政府機構還制定了關于污染場地責任的法律法規《生態平衡與環境保護法》(一般稱為《環境法》)和《一般廢物防治與綜合管理法案》[15](一般稱為《廢物法》)。

1988年《環境法》的頒布是為了通過一些預防性措施，減少和消除部分危險廢物和污染場地的產生。該法于1996年進行了一次修訂，此次修訂最大的變化就是要求相關責任人對污染土壤進行修復。經過此次修訂，預防原則和污染者付費的原則得以確立。

2004年《廢物法》頒布，該法確立了污染者付費、嚴格責任和連帶責任的原則[16]。責任主體包括污染場地的污染者、所有者和使用者以及租借場地的所有者。根據《廢物法》相關規定，對于受到危險物質或廢物污染的場地，如果有第三方購買者或租用者，該場地的所有者必須向其公開場地受污染信息，并且在未獲得全國自然與環境部許可的情況下，禁止轉讓被危險廢物污染的場地。

2017年12月7日，墨西哥參議院通過批準加入《乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯合公約》，并于2018年5月17日正式生效，這將增強墨西哥對乏燃料和放射性廢物的安全管理。

4 結語

通過對墨西哥放射性廢物管理的調研，發現墨西哥核能與核技術應用主要涉及核電、醫學、農學和工業等方面。廢物存量分析表明，墨西哥的放射性廢物主要來源于核電廠和核技術在醫學、農業及工業等方面的應用，而且廢物類型主要為低、中水平放射性廢物。墨西哥針對放射性廢物的管理體系和法律法規較完備，核電廠產生的放射性廢物由聯邦電力委員會負責處理；針對其他核技術應用領域的放射性廢物，國家核研究所設有專門的放射性廢物處理廠，負責收集、運輸、處理在全國各地的醫學、工業和研究應用中產生的放射性廢物。目前，墨西哥所有的放射性廢物都臨時存儲在核電廠的貯存庫和放射性廢物貯存中心(CADER)，還未有長久處置這些放射性廢物的政策和方案。