放射性廢物近地表處置設施的應急管理研究

崔 浩，陳 鵬，楊端節，李 冰

(生態環境部核與輻射安全中心，北京 102401)

低放廢物中不含或只含有限的長壽命放射性核素，可通過具有工程屏障的近地表處置設施處置。我國核電目前正處于快速發展時期，每百萬千瓦壓水堆核電機組，運行期間每年約產生50～100 m3低中放廢物，退役期間則會產生更多的低放廢物[1]。“十三五”體現中國國家戰略的百大工程項目中包括建設5座中低放射性廢物處置場。放射性廢物處置設施申請運行許可證需提交的材料中包括運行階段應急預案[2]，但放射性廢物近地表處置設施(以下簡稱處置設施)的應急相關要求并不明確。本文將從我國放射性廢物近地表處置設施應急準備與響應現狀出發，梳理應急相關法規標準，根據其事故特征，提出處置設施運行期應急準備與響應的建議，以加強核與輻射安全監管能力，指導營運單位應急準備與應急響應工作，為處置設施應急相關法規標準的制定提供技術依據。

1 管理現狀及存在的問題

1.1 應急管理現狀

放射性廢物分為極短壽命放射性廢物、極低水平放射性廢物、低水平放射性廢物、中水平放射性廢物和高水平放射性廢物等五類[3]。低水平放射性廢物中短壽命放射性核素活度濃度可以較高、長壽命放射性核素含量有限，原則上采取近地表處置方式，處置設施深度一般為地表到地下30 m。

我國從上世紀80年代開始研究低水平放射性廢物處置技術和政策，1992年國務院頒布了《關于我國中、低水平放射性廢物的環境政策》(國發〔1992〕45號)，確立了我國處置這類廢物的處置方針。90年代初原中國核工業總公司根據當時的地理分布和可預見的放射性廢物總量提出了建設西北、華南、華東、華北、東北五個放射性廢物處置場計劃[4]。2003年進一步確定了低水平放射性廢物的近地表處置技術路線[5]。

國內目前運行的低放廢物處置設施包括飛鳳山處置場、北龍處置場、西北處置場，均為低放廢物近地表處置設施，近年來正在規劃和建設多座低放廢物處置設施，均采用處置單元技術路線。建造運行期間先建設處置單元，依次分層碼放廢物，分層填充水泥砂漿，填充單元空隙，封頂或建造處置單元頂蓋；待處置場關閉前，對所有處置單元進行覆蓋，設置主動監護工程和管理措施。處置場關閉后的監護期一般設計為300～500 a，分為主動監護期和被動監護期。主動監護期一般考慮為100 a。

目前國內放射性廢物近地表處置設施營運單位未如其他核設施一樣編制完備的場內應急預案，一般僅在初步安全分析報告中給出應急相關事項的初步安排。其中如應急狀態分級、應急計劃區、應急設施設備等內容均參考2010年發布的《核燃料循環設施營運單位的應急準備和應急響應》(HAD 002/07—2010)，在應急實踐中發現存在諸多問題，適用性不夠強。該導則已于2019年修訂為HAD 002/07—2019，根據核安全法中關于核燃料循環設施的定義以及多年來的應急實踐、經驗反饋，修訂后的HAD 002/07—2019適用范圍調整為核燃料生產、加工、貯存和后處理設施等，明確不再適用于放射性廢物處置設施，因此，從監管角度來說，處置設施的應急管理存在缺失。為指導放射性廢物近地表處置設施營運單位制定場內應急預案，開展應急準備和應急響應行動，以及加強國務院核安全監督管理部門對營運單位應急準備和應急響應工作的監督管理，有必要提出放射性廢物近地表處置設施營運單位應急準備和應急響應的具體要求。

1.2 應急準備與響應方面存在的問題

(1)可參考的法規標準不夠明確

低放固體廢物處置設施在應急準備與響應方面的法規標準不夠明確。《核安全法》中規定放射性廢物的處理、貯存、處置設施屬于核設施，營運單位負責制訂本單位場內核事故應急預案[2]。《放射性污染防治法》中規定核設施包括放射性廢物的處理和處置設施，核設施營運單位應當按照核設施的規模和性質制定核事故場內應急計劃，做好應急準備。出現核事故應急狀態時，核設施營運單位必須立即采取有效的應急措施控制事故，并向核設施主管部門和環境保護行政主管部門、衛生行政部門、公安部門以及其他有關部門報告[5]。《放射性廢物安全管理條例》(國務院令第612號)規定放射性固體廢物處置單位發生的事故構成輻射事故的，應當立即啟動本單位的應急方案，并依照《中華人民共和國放射性污染防治法》、《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》的規定進行報告，開展有關事故應急工作[6]。《低、中水平放射性固體廢物近地表處置安全規定》(GB 9132—2018)中規定了處置場應制定應急方案，通過應急措施來處理非正常情況(如廢物包檔案不清楚、廢物包不合格或破裂、廢物散落、以及發現放射性物質非正常的釋放等)，以阻止或盡量減少放射性污染的擴散[7]。

上述規定中，《放射性廢物安全管理條例》規定的處置設施營運單位的報告原則與核安全法以及放射性污染防治法中關于營運單位的報告原則是不完全一致的。由于法律及國務院令均為強制性規定，依據《中華人民共和國立法法》第八十八條“法律的效力高于行政法規、地方性法規、規章”。對于報告制度等規定，采用上位法即核安全法中的規定。對于核安全法未規定的應急分級等內容，應執行國務院第612號令及第449號令中的規定，即采用輻射事故分級原則。

(2)核事故應急狀態分級對處置設施適用性不強

由于相關法規標準不夠明確，目前我國放射性廢物近地表處置設施的應急準備與響應基本參照核事故應急預案的要求開展，采用與核設施核事故應急狀態分級方法，將應急狀態劃分為四級，依次為應急待命、廠房應急、場區應急和場外應急[8]。但在處置設施的使用過程中發現，采用核事故的應急狀態分級很難與四級狀態的定義自洽且不易操作。這是因為處置設施與核電廠、研究堆、核燃料循環設施的事故特征明顯不同，其接收的廢物本身為低放固體廢物，無發生臨界可能，其事故類型、進展相對簡單，即使在涉及包裝破損的操作事故中，如墜落和破碎情況下，泄漏可能主要在設施內，不會持續惡化[9]；其后果主要是對職業工作人員的輻射影響，事故后向環境進一步轉移的可能性較小。因此其特征更加接近輻射事故的定義。輻射事故的定義是指除核事故以外，放射性物質丟失、被盜、失控，或者放射性同位素和射線裝置失控，導致人員受到意外的異常照射或者有環境污染后果的事件，其定義中包括了放射性廢物處置設施發生的輻射事故。“輻射事故”的應急分級則是按照“一般”、“較大”、“重大”、“特別重大”來分級。因此，從事故特點和處置方式角度，處置設施的事故特征更加接近“輻射事故”，其應急分級參照輻射事故分級原則定級并依據相應級別進行應急響應更為妥當。

2 典型事故分析與輻射事故分級

2.1 典型事故分析

以國內一處置場為例[10]，運行期間兩個典型的包絡事故為：(1)一輛運輸廢物的車輛起火或爆炸；(2)一個廢物桶在吊裝過程中墜落到未封閉的處置單元內。起火或爆炸事故假設運輸廢物包的車輛發生偶然事故引起車輛著火爆炸，造成廢物桶破裂，固化體內的放射性物質受熱而彌散揮發。墜落事故假定為吊裝過程中一個廢物包發生墜落，墜落下來的廢物包同時砸壞另一個廢物包，造成兩個廢物包的破裂。上述兩個事故的放射性釋放量列于表1。

利用表1中的火災事故源項，計算了事故釋放造成的現場、邊界、居民點處的個人有效劑量，結果列于表2。

表1 火災和墜落事故的放射性釋放量(Bq)

表2 火災事故的劑量估算值(Sv)

根據分析，廢物桶的墜落事故只發生在處置單元內，不會有放射性向環境中進一步轉移。所以這里僅考慮處理事故時對職業工作人員的劑量。利用表1中墜落事故源項計算，工作人員所受劑量分別為2.6×10-4Sv(60Co)，9.7×10-6Sv(137Cs)。

由上面的計算分析可以看出，放射性廢物近地表處置設施的事故具有如下特點：

(1)接收的固體廢物在進廠前均滿足相應國家標準的規定，事故源項水平較低，不會影響場外；

(2)處置設施事故類型、進程相對簡單，廢物桶在破碎后造成的放射性污染并不會持續進展惡化；

(3)根據事故后果分析，處置設施的環境風險較小，對公眾的劑量水平很低，事故處置過程中造成的人員受照劑量可控，所需應急資源有限。

與核動力廠、研究堆、核燃料循環設施相比，處置設施的事故特征及處置方式更加接近輻射事故。因此，處置設施的應急狀態分級可以考慮參照輻射事故應急分級方法。

需要注意的是，處置設施作為一種核設施，在輻射事故應急分級的同時，要針對其特點考慮外部事件如暴雨、洪水、地震、安保事件等對該設施的影響，具體可在設施的自然災害、安保事件應急預案中體現，并與處置設施核應急預案有效銜接。

2.2 輻射事故分級

根據上述分析，放射性廢物近地表處置設施的事故分級建議按照輻射事故分級原則定級，并依據相應等級進行采取響應行動。

《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》將輻射事故分為四級(特別重大輻射事故、重大輻射事故、較大輻射事故、一般輻射事故)[11]，其中較大輻射事故和一般輻射事故的規定如下[12]：

較大輻射事故：

1)Ⅲ類放射源丟失、被盜、失控；

2)放射性同位素和射線裝置失控導致10人以下急性重度放射病、局部器官殘疾；

3)放射性物質泄漏，造成小范圍輻射污染后果。

一般輻射事故：

1)Ⅳ、Ⅴ類放射源丟失、被盜、失控；

2)放射性同位素和射線裝置失控導致人員受到超過年劑量限值的照射；

3)放射性物質泄漏，造成廠區內或設施內局部輻射污染后果；

4)鈾(釷)礦、伴生放射性礦開發利用超標排放，造成環境輻射污染后果；

5)測井用放射源落井，打撈不成功進行封井處理。

根據上述定義，在處置設施輻射事故時，可采用放射性物質泄漏，造成小范圍/廠區內或設施內局部輻射污染后果來進行定級，但“小范圍”與“廠區內或設施內局部”的說法比較模糊，不易界定，可操作性較差。為解決定值問題，考慮采用表3的量化指標。該表取自2013版《生態環境部(國家核安全局)輻射事故應急預案》中各級輻射事故分級量化指標。其設置主要參考了INES事故分級中的131I當量釋放量、放射性物質運輸或輻射源輻射事故分級標準、GB 18871—2002中規定的撤離的通用干預水平等要求[13]。此外，根據IAEA的INES分級手冊中確定核事件分級表準則的原則中“對于對人和環境的影響水平較低的事件，以所受到的劑量和受到照射的人數進行定級[14]”的規定以及輻射事故的定級特征，也可考慮將人員受照作為分級量化指標，據此增加了表3中人員受照的指標。營運單位在編制應急預案過程中，可考慮利用該表簡單推算處置設施事故所能達到的輻射事故等級。

表3 放射性廢物近地表處置設施事故分級量化指標建議

以上節提到的火災事故舉例說明。按照表1中提供的事故源項數據，取釋放量較大的火災事故釋放情景，以主要照射途徑吸入途徑為例，參考IAEA的INES分級手冊中的計算參數及計算方法[14]，粗略估算，可得到131I當量釋放量約為8.0×109Bq，即使考慮其他照射途徑，其釋放量僅接近一般輻射事故的下限。

根據處置設施發生輻射事故的性質、嚴重程度、可控性和影響范圍等因素，處置設施事故可能達到表3中一般輻射事故等級，一般不大可能達到較大輻射事故等級。但從保守性考慮本文將處置設施的事故等級分為較大輻射事故和一般輻射事故。

營運單位在編制應急預案時應根據處置設施所接收廢物的實際情況及安全分析所得到的事故特征確定最高事故應急等級，由于直接采用131I當量值難以操作，還應給出輻射事故應急分級的可操作性的判據。

3 應急管理體系調整與優化

處置設施屬于核設施，因此，從整體上看，處置設施的應急管理體系應按照核設施核事故應急體系進行管理，但在部分內容上應根據其設施特點進行適應性調整或優化。具體體現在以下幾個方面：

(1)事故分級

處置設施事故應急分級建議按照輻射事故應急分級原則定級。營運單位應根據所接收廢物、事故特征、國內外事故經驗、核安保威脅評價的結果等進行具體分析，以判斷設施所能達到的事故應急等級。定級可參考2.2節中的方法進行，營運單位在應急預案中確定事故應急等級的判據時，可結合設施自身的特點，根據安全分析報告中的事故情景，選取如火災、墜落等典型事故，采用上述分析方法，給出可操作性較強的事故分級的判據，如“××個(及以上)混凝土包裝發生火災，且15分鐘未能撲滅”可對應一般輻射事故。

(2)應急報告

盡管放射性廢物近地表處置設施可以采用輻射事故分級，但并不采用輻射事故應急管理體系。

輻射事故應急管理體系下，發生輻射事故時，相關單位應當立即向當地生態環境主管部門、公安部門、衛生主管部門報告。生態環境主管部門、公安部門、衛生主管部門接到輻射事故報告后，應當立即將輻射事故信息報告本級人民政府和上級人民政府生態環境主管部門、公安部門、衛生主管部門。縣級以上地方人民政府及其有關部門接到輻射事故報告后，應當按照事故分級報告的規定及時將輻射事故信息報告上級人民政府及其有關部門[10]。

由于放射性廢物近地表處置設施屬于核設施，其應急管理體系不同于其他輻射事故應急管理體系，應遵循我國核事故應急管理體系。發生核事故時，核設施營運單位應當按照應急預案的要求開展應急響應，減輕事故后果，并立即向國務院核工業主管部門、核安全監督管理部門和省、自治區、直轄市人民政府指定的部門報告核設施狀況。

因此，為更好地開展對于處置設施營運單位的應急監管，建立與國務院相關部門的報告渠道，處置設施營運單位應急報告制度基本原則為：發生事故時，處置設施營運單位應及時向國務院核安全監督管理部門、核工業主管部門和省、自治區、直轄市人民政府指定的部門報告。

(3)應急組織

與核動力廠、研究堆、核燃料循環設施相比，處置設施的事故后果相對較小，應急響應行動的規模有限，其應急組織可相對簡化。營運單位應急組織包括應急指揮部和若干應急行動組。應急指揮部由總指揮及其他成員組成。營運單位應根據積極兼容的原則設置若干應急行動組，并配備合適的人員。應急行動組應涵蓋下述職責：事故處置，監測評價，后勤保障，輻射防護和應急照射控制，通知與報告等。一般包括應急處置組、后勤保障組等。

(4)應急設施

由于處置設施不存在臨界以及核或輻射事故導致的有毒化學物質泄漏事故，其應急設施的要求相對核燃料循環設計應更為簡化。應急設施種類包括應急指揮室、通信系統、急救和醫療設備、輻射防護設施與設備、其他應急設備和物資。評價設施與設備、輻射監測設施與設備合并為監測與評價設施設備。由于處置設施并無所謂的控制室，并不執行運行控制、探明應急狀態及對其進行分級，執行緩解行動以及啟動響應組織功能，因此可不再做具體應急功能要求，從應急設施中移除。

4 建議

根據我國放射性廢物近地表處置設施應急管理現狀，考慮其事故特征，就放射性廢物近地表處置設施的應急準備與響應提出以下建議：

(1)建議處置設施應急預案仍參照核設施核事故應急預案進行編制，其中處置設施的應急體系按照核設施核事故應急體系進行管理，如應急組織體系、應急報告制度、應急設備等。

(2)建議采用輻射事故分級原則分級。

(3)建議審管部門聯合各相關單位對放射性廢物近地表處置設施應急相關設計要求、評價準則、審評原則開展研究，以指導該類設施的應急準備和應急響應工作。