我國(guó)核電建設(shè)中水資源安全問(wèn)題的幾點(diǎn)思考

姜 秋，譚炳卿 ，丁曉雯

（1.水利部水資源管理中心，100053，北京；2.合肥工業(yè)大學(xué)，230002，合肥；3.華北電力大學(xué)，071003，北京）

針對(duì)當(dāng)前我國(guó)水資源安全面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)，國(guó)家高度重視水資源安全問(wèn)題，在2012年全國(guó)水資源工作會(huì)議上，回良玉副總理提出“要像重視國(guó)家糧食安全一樣重視水資源安全，像嚴(yán)格土地管理一樣嚴(yán)格水資源管理”。按照實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度要求，核電建設(shè)項(xiàng)目屬于重大建設(shè)項(xiàng)目，其布局應(yīng)與當(dāng)?shù)厮Y源條件相適應(yīng)，其規(guī)劃和建設(shè)布局應(yīng)加強(qiáng)管理。

為保障國(guó)家能源安全以及應(yīng)對(duì)氣候變化要求，我國(guó)提出了“積極發(fā)展核電”的能源發(fā)展戰(zhàn)略，截至2011年年底，我國(guó)已成為全球核電在建規(guī)模最大的國(guó)家。日本福島核電事故的發(fā)生，使核安全問(wèn)題再次引起了全球的關(guān)注。2012年10月國(guó)務(wù)院通過(guò)的核電安全規(guī)劃和核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，把“安全第一”的原則嚴(yán)格落實(shí)到核電規(guī)劃、選址、研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、退役等全過(guò)程，健全和優(yōu)化核電安全管理機(jī)制，完善核電監(jiān)管體系，加強(qiáng)在建及運(yùn)行核電廠的安全監(jiān)督檢查和輻射環(huán)境監(jiān)督管理。

水資源作為核電建設(shè)的重要基礎(chǔ)資源，為保障核電安全發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。核電發(fā)展對(duì)水資源需求高，同時(shí)核電的低放廢液排放以及突發(fā)事故對(duì)水資源安全產(chǎn)生潛在的深刻影響。如何協(xié)調(diào)好核電發(fā)展和水資源可持續(xù)利用的關(guān)系，提高核電水資源管理的安全性，尤顯重要和急迫。

一、核電廠選址階段水資源安全評(píng)估問(wèn)題

按照《核電廠廠址選擇基本程序》（EJ/T 1127—2001）規(guī)定，核電廠廠址選擇過(guò)程主要包括初步可行性研究階段和可行性研究階段。初步可行性研究階段，申請(qǐng)者必須開展廠址普選階段環(huán)境影響評(píng)價(jià)和初步可行性研究階段環(huán)境影響評(píng)價(jià)，廠址普選環(huán)境影響評(píng)價(jià)內(nèi)容是核電廠廠址普選報(bào)告的一個(gè)章節(jié)，是對(duì)可能廠址進(jìn)行比較分析，按相對(duì)優(yōu)劣條件進(jìn)行廠址排序；初步可行性研究階段環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告是核電廠初步可行性研究報(bào)告的一個(gè)卷冊(cè)，主要論證候選廠址的適宜性，推薦進(jìn)入可行性研究階段的優(yōu)先候選廠址。

從核電選址工作程序可以看出，幾個(gè)候選廠址的適應(yīng)性論證在初可研階段已經(jīng)完成，在候選廠址的適應(yīng)性論證時(shí)，主要考慮廠址供水水源所屬區(qū)域的水功能區(qū)劃、水環(huán)境功能區(qū)劃或海洋功能區(qū)劃協(xié)調(diào)性和區(qū)域水文條件，對(duì)所屬區(qū)域的水資源承載能力、現(xiàn)狀和未來(lái)水資源配置、水資源安全現(xiàn)狀、用水結(jié)構(gòu)等方面的水資源條件，缺少全面充分的各候選廠址水資源條件的適宜性和優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)估工作，為下一階段優(yōu)選廠址的水資源論證工作留下安全隱患。

當(dāng)國(guó)家主管部門批準(zhǔn)優(yōu)先候選廠址可以開展前期工作后，核電項(xiàng)目進(jìn)入核電廠可行性研究階段，被推薦的廠址開展包含所在區(qū)域水資源開發(fā)狀況、水源、取用水的合理性、取退水的影響等方面的水資源論證，即使存在水資源方面的爭(zhēng)議問(wèn)題，也很難否決，造成了核電（特別是內(nèi)陸核電）水資源管理的被動(dòng)性。

從江西彭澤、湖南桃花江、湖北咸寧3個(gè)內(nèi)陸核電建設(shè)項(xiàng)目水資源條件調(diào)研中可以發(fā)現(xiàn)，目前3個(gè)內(nèi)陸廠址已進(jìn)入核電廠可行性研究階段，但在影響水資源安全方面都存在一些隱患。比如，核電站退水口的下游是居民飲用水取水口，對(duì)飲用水水質(zhì)產(chǎn)生威脅；退水口設(shè)在了水動(dòng)力條件較弱的庫(kù)灣水域，不利于低放射性物質(zhì)稀釋擴(kuò)散，容易造成放射性元素的富集；退水口設(shè)置在省界水功能緩沖區(qū)內(nèi)，易引起下游省區(qū)的爭(zhēng)議，造成水事糾紛；廠址緊靠長(zhǎng)江干流，一旦發(fā)生突發(fā)性事件，易對(duì)長(zhǎng)江干流造成重大污染等。由于三個(gè)內(nèi)陸核電項(xiàng)目在選址階段沒有全面開展候選廠址水資源條件評(píng)估工作，水資源條件方面的限制性因素不能及時(shí)明確，如何解決水資源論證工作中發(fā)現(xiàn)的水資源安全問(wèn)題，給論證工作造成很大的困難，如何規(guī)范核電水資源管理也成為一個(gè)備受爭(zhēng)議的問(wèn)題。

二、核電的突發(fā)事故對(duì)水資源安全影響問(wèn)題

美、日、俄三次重大核事故證明了墨菲定律的預(yù)見性——如果壞事情有可能發(fā)生，不管這種可能性多么小，它總會(huì)發(fā)生，并引起最大可能的損失。切爾諾貝利核電站作為內(nèi)陸核電站，由于排放的放射性污水是進(jìn)入河流、湖泊而不是海洋，它對(duì)水資源安全造成的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他兩起濱海核電站事故。事故后在切爾諾貝利核電廠附近的露天水體中放射性核素的總β活度一度達(dá)到約3.7×104Bq/L，是WHO飲用水標(biāo)準(zhǔn)的37000倍；發(fā)生核電事故23年后，普里皮亞季河水體（屬于核電廠周圍30 km范圍內(nèi)的水域）中137Cs、90Sr放射性活度才逐漸消退到正常水平，但仍存在一定的放射性影響;發(fā)生事故25年后，Yanovsky湖、Glubokoye湖以及Azbuchin湖水體（屬于核電廠周圍30 km范圍內(nèi)的水域）中137Cs、90Sr放射性活度仍然超過(guò)了烏克蘭飲用水放射性核素活度限值水平。

目前，我國(guó)內(nèi)陸核電選址主要集中在長(zhǎng)江流域，長(zhǎng)江作為我國(guó)水資源配置的戰(zhàn)略水源地，依據(jù)全國(guó)中長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展形勢(shì)分析和預(yù)測(cè)成果,預(yù)計(jì)到2030年,長(zhǎng)江流域總?cè)丝趯⑦_(dá)到5億左右,供水來(lái)源中地表水占到95%以上；可實(shí)現(xiàn)多年平均年向黃河、淮河、海河3大流域調(diào)出水量452.5億m3，地區(qū)生產(chǎn)總值58萬(wàn)億元左右，長(zhǎng)江流域的水資源安全對(duì)國(guó)家利益的重要性不言而喻。

安全管理的核心問(wèn)題是防范風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，盡管核安全目標(biāo)為“每堆年發(fā)生嚴(yán)重堆芯損壞事件的概率低于十萬(wàn)分之一，每堆年發(fā)生大量放射性物質(zhì)釋放事件的概率低于百萬(wàn)分之一”。如何開展內(nèi)陸核電水資源安全管理保護(hù)工作，把安全管理“可駕馭、可控制”轉(zhuǎn)到“能控制、能駕馭”，做好維系全國(guó)人民生命安全的水源保護(hù)工作，是水資源安全和核電安全管理高度關(guān)注的問(wèn)題。

三、核電生產(chǎn)安全用水的保障問(wèn)題

根據(jù)核電廠的設(shè)計(jì)報(bào)告，三個(gè)內(nèi)陸核電廠均采用AP1000技術(shù)，建設(shè)規(guī)模4×125萬(wàn)kW，采用循環(huán)冷卻方式，單臺(tái)百萬(wàn)裝機(jī)機(jī)組年取水總量約為4000萬(wàn)m3，年耗水約為 3000萬(wàn)m3，為火電機(jī)組的1.5～2倍，用水保證率高達(dá)97%，在整個(gè)用水結(jié)構(gòu)中，冷卻用水比例最大，占總用水量的96%以上。此外，為確保排放的低放廢水中放射性元素濃度達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，要求有一定的水量進(jìn)行稀釋。以每臺(tái)AP 1000機(jī)組（不考慮預(yù)期運(yùn)行事件）液態(tài)年放射性排放總量除氚外為1.18×108Bq/a，液態(tài)氚的排放量為3.74×1013m3Bq/a計(jì)算，每年排放的低放射性廢水約需3.74×108m3的稀釋水量，4臺(tái)百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組稀釋水量約需1.5×109m3左右。

由于我國(guó)核電事業(yè)還處于發(fā)展的初級(jí)階段，水資源綜合規(guī)劃并未考慮核電大規(guī)模發(fā)展的需水保障問(wèn)題。我國(guó)內(nèi)陸核電廠址所在河流或水庫(kù)（湖）往往是一個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要取水水源，普遍具有飲用水水源及工業(yè)、灌溉、漁業(yè)用水功能，核電用水要充分考慮與現(xiàn)有用水戶之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。目前我國(guó)核電廠工程建設(shè)以群堆化發(fā)展為主，內(nèi)陸核電廠址一般為4臺(tái)機(jī)組，其生產(chǎn)用水的高保證率和低放廢液的高稀釋水量，對(duì)現(xiàn)有流域、區(qū)域水資源配置格局都將產(chǎn)生較大影響。

近年氣候變暖加劇了世界極端氣候事件的發(fā)生，2003—2009年夏季，歐洲和美國(guó)出現(xiàn)了多年不遇的大干旱，多個(gè)內(nèi)陸核電廠因缺少冷卻水而被迫停運(yùn)，由于核電對(duì)水的依賴性大大高于火電，水資源的短缺也成為影響核電安全運(yùn)行的重要問(wèn)題之一。

因此在開展內(nèi)陸核電建設(shè)時(shí)，歐洲、美國(guó)遇到的水資源短缺問(wèn)題應(yīng)引起高度關(guān)注。近年我國(guó)重特大干旱災(zāi)害發(fā)生頻繁，1991—2008年間，有7年發(fā)生了特大干旱，2009年年底到2010年6月，西南5省（自治區(qū)）發(fā)生特大干旱災(zāi)害。2011年上半年，長(zhǎng)江中下游地區(qū)湖北、湖南、江西、安徽、江蘇等5省及西南部分省 （自治區(qū)）發(fā)生了特大干旱,很多湖泊出現(xiàn)干裂，鄱陽(yáng)湖經(jīng)歷了50年來(lái)的最大干旱，水位創(chuàng)歷史新低。如何根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源條件，制定區(qū)域水資源配置和應(yīng)急調(diào)度預(yù)案，保證核電安全運(yùn)行，提高核電用水的保證率，應(yīng)是核電廠可研階段開展水資源論證工作中的一個(gè)重要問(wèn)題。

四、核電廠退水中的放射性污染問(wèn)題

核電站反應(yīng)堆在運(yùn)行的過(guò)程中，由于核燃料裂變和活化產(chǎn)生的一部分放射性核素離子進(jìn)入反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中，通過(guò)反應(yīng)堆一回路排水、地面沖洗水以及化學(xué)疏水等途徑，被收集處理成可以排放的含低濃度放射性物質(zhì)的廢液，廢液中的放射性核素可分為H-3、C-14和其他放射性核素三類，廢液按放射性液態(tài)流出物排放管理規(guī)定進(jìn)行槽式排放，其他含中高濃度放射性物質(zhì)的廢液進(jìn)行統(tǒng)一處理封存。

目前核電廠低放射性液態(tài)流出物需滿足 《核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》（GB 6249—2011）及《核電廠放射性液態(tài)流出物排放技術(shù)要求》（GB 14587—2011）規(guī)定，對(duì)核電廠退水中的放射性物質(zhì)實(shí)行濃度控制、總量控制及相應(yīng)的管理要求。相對(duì)于濱海核電站，內(nèi)陸核電站的液態(tài)流出物釋放的受納水域?yàn)楹恿?、湖?（水庫(kù)），主要流動(dòng)特征是單向流，其受納水體的容積較小，水動(dòng)力條件也不同，河流從內(nèi)陸地區(qū)至出?？隍暄焉锨Ч铮派湫赃w移途徑較為復(fù)雜，同時(shí)放射性核素可通過(guò)底泥吸附、食物鏈傳遞、地下水側(cè)滲等方式形成放射性元素的富集，照射途徑網(wǎng)絡(luò)比近岸海域更復(fù)雜。核電站所在地區(qū)往往經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，用水群體大，河流、水庫(kù)已經(jīng)布局了很多集中飲用水水源取水口，公眾對(duì)水安全問(wèn)題十分敏感，內(nèi)陸核電站低放廢液排放是否會(huì)影響相鄰水功能區(qū)的使用功能，如何開展低放射性廢液排放對(duì)水功能區(qū)的影響評(píng)價(jià)，如何開展流域內(nèi)核電廠低放射性廢液排放的統(tǒng)一管理，提高受納水體對(duì)低放廢液中放射性物質(zhì)的稀釋和擴(kuò)散能力，加強(qiáng)對(duì)下游水資源的水質(zhì)保護(hù)，是在開展核電運(yùn)行階段日常管理應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題。

五、加強(qiáng)核電建設(shè)水資源安全管理的對(duì)策與建議

隨著核電項(xiàng)目的重新啟動(dòng)，核電建設(shè)將逐步推進(jìn)，內(nèi)陸核電水資源管理作為一項(xiàng)剛剛開展的工作，基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)驗(yàn)不足。今后如何在實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的要求下，開展核電建設(shè)水資源安全管理，建議如下：

1.明確核電建設(shè)項(xiàng)目的管理要求

目前核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證作為核電水資源管理的抓手，僅僅參與了核電選址階段的一部分工作，無(wú)法滿足核電（特別是內(nèi)陸核電）建設(shè)水資源安全管理的要求。按照核安全規(guī)劃要求，核電安全管理包括核電規(guī)劃、選址、研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、退役等全過(guò)程，核電水資源管理作為核電安全管理的一部分，也應(yīng)對(duì)核電建設(shè)各過(guò)程涉及的水資源問(wèn)題開展全面管理，加強(qiáng)安全管理的主動(dòng)性。建議明確核電建設(shè)項(xiàng)目管理要求，規(guī)范過(guò)程管理，提高核電水資源管理的安全性。

在核電規(guī)劃階段，應(yīng)根據(jù)流域水資源情勢(shì)、變化趨勢(shì)和水資源承載能力，對(duì)內(nèi)陸核電廠址的布局和建設(shè)規(guī)模提出合理建議，及時(shí)將內(nèi)陸核電建設(shè)用水列入流域的水資源綜合規(guī)劃；在核電廠址比選階段，對(duì)備選廠址的水資源安全條件進(jìn)行評(píng)估，排除廠址存在的水資源安全隱患；在核電廠可研階段，對(duì)推薦廠址制定的低放射性廢液排放方案的合理性和水資源安全應(yīng)急保障預(yù)案可行性進(jìn)行論證，提高推薦廠址水資源安全的保障能力；在核電廠建成運(yùn)營(yíng)階段，驗(yàn)收相關(guān)取、排水工程，開展低放廢水排放和下游水功能區(qū)的日常監(jiān)管，定期對(duì)核電廠開展水資源論證后評(píng)估等，提高核電水資源安全管理的能力。

2.加快核電水資源論證技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制

建設(shè)項(xiàng)目水資源論證通過(guò)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目取、用、退水的科學(xué)論證，強(qiáng)化水資源開發(fā)利用的事前管理和過(guò)程管理。目前核電建設(shè)項(xiàng)目水資源論證主要是根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則（試行）》（SL/Z 322—2005）（以下簡(jiǎn)稱《導(dǎo)則》）對(duì)可研階段的推薦廠址進(jìn)行論證，無(wú)法涵蓋核電廠廠址選擇階段不同時(shí)期的不同水資源管理要求。建議按照一般與特殊關(guān)系的原則，以《導(dǎo)則》為基礎(chǔ)，根據(jù)水資源管理的要求和核電廠審批程序，對(duì)核電廠選址（初可研）階段和可行性研究階段分別提出水資源條件評(píng)估和核電廠水資源論證工作的技術(shù)要點(diǎn)，完善核電水資源論證技術(shù)要求，為核電水資源安全管理提供技術(shù)依據(jù)。

3.建立風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)急體系

目前我國(guó)在內(nèi)陸核電水資源應(yīng)急響應(yīng)方面尚屬空白，相應(yīng)水資源應(yīng)急的響應(yīng)機(jī)制尚未建立。在核事故工況下如何防止放射性液體的泄漏、氣態(tài)物質(zhì)的沉降對(duì)地表水水體造成放射性污染？有以下幾點(diǎn)建議：①加強(qiáng)內(nèi)陸核電嚴(yán)重事故工況下確保水資源安全的預(yù)防及緩解措施研究，如增大放射性廢液貯存設(shè)施、建立廠區(qū)地下水防滲設(shè)施、開展放射性污水泄漏封堵試驗(yàn)和放射性物質(zhì)擴(kuò)散抑制試驗(yàn)、研究高放射性污水處理的設(shè)施、制定放射性污水隔離方案等，保證嚴(yán)重事故工況下放射性污水的可儲(chǔ)存、可封堵、可處理、可隔離；②做好突發(fā)事故應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，構(gòu)建應(yīng)急狀態(tài)下水資源管理機(jī)制，設(shè)立突發(fā)核電事故下污水緩沖區(qū)和防護(hù)區(qū)，制定突發(fā)核電事故下飲用水水源地的相關(guān)保護(hù)條例，建立水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)應(yīng)急預(yù)案，構(gòu)建區(qū)域飲用水水源戰(zhàn)略儲(chǔ)備方案，建立區(qū)域、流域應(yīng)急備用水源等。

極端事件下的水資源應(yīng)急保障也不容忽視，從國(guó)外內(nèi)陸核電在大旱年份的運(yùn)行管理情況可以看出，水對(duì)核電的制約性要比對(duì)火電的大得多，建議對(duì)特大干旱及突發(fā)安全供水及水污染事件，建立應(yīng)急管理制度，開展區(qū)域水資源統(tǒng)一調(diào)度，提高內(nèi)陸核電用水保證率，降低極端干旱等造成的危害，提高應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)管理水平。

4.加強(qiáng)日常運(yùn)行的監(jiān)督管理

由于核電的特殊性，長(zhǎng)期以來(lái)水行政主管部門對(duì)核電廠取水用水的監(jiān)管處在半真空狀態(tài)，核電水資源論證僅停留在取水許可的審批管理上，缺乏對(duì)核電水資源相關(guān)建設(shè)和運(yùn)行方案全面系統(tǒng)的校核，缺乏對(duì)報(bào)告書關(guān)于取退水影響分析的必要驗(yàn)證和反饋總結(jié)，沒能實(shí)現(xiàn)核電水資源管理上的閉合。

為保證核電廠下游水質(zhì)安全，建議水行政主管部門采取以下措施：①對(duì)核電廠取水、用水、退水情況實(shí)施跟蹤管理，嚴(yán)格入河湖排污口監(jiān)督管理；②開展低放射性流出物排放管理，根據(jù)全年上游來(lái)水流量分配運(yùn)行過(guò)程核定核電廠低放廢液的年內(nèi)排放方案，對(duì)流域內(nèi)多個(gè)核電廠的低放射性廢液排放實(shí)行統(tǒng)一管理，做到合理的錯(cuò)時(shí)、錯(cuò)峰排放，提高水體的擴(kuò)散能力，全面掌握核電廠放射性液態(tài)流出物的排放濃度和排放總量；③建立水資源監(jiān)控體系，開展重要控制斷面、水功能區(qū)放射性元素監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握下游飲用水水源地水質(zhì)安全情況，定時(shí)發(fā)布水功能區(qū)水質(zhì)情況公報(bào)等信息。

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