核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究

于 紅，何 番，劉嘉嘉

(核反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610231)

1 前言

目前我國根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響程度，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)實(shí)行分類管理，按照《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)選評(píng)價(jià)分類管理名錄》的規(guī)定，編制環(huán)境影響報(bào)告書、環(huán)境影響報(bào)告表或者填報(bào)環(huán)境影響登記表。名錄中將建設(shè)項(xiàng)目分成23個(gè)項(xiàng)目類別，其中，“S水運(yùn)”類對(duì)集裝箱專用碼頭、客運(yùn)滾裝碼頭、中心漁港碼頭等作了規(guī)定;“W核與輻射”類對(duì)無線通訊、核動(dòng)力廠、核技術(shù)應(yīng)用等作了規(guī)定，但均沒有對(duì)單個(gè)船只的輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)做出規(guī)定。

核動(dòng)力艦船?？吭诟劭谄陂g相當(dāng)于固定污染源，可能對(duì)港區(qū)的大氣環(huán)境、地表水環(huán)境、地下水環(huán)境、土壤環(huán)境等造成放射性污染;核動(dòng)力艦船在海上航行期間相當(dāng)于移動(dòng)污染源，可能對(duì)海洋環(huán)境等造成放射性污染。本文將根據(jù)核動(dòng)力艦船的設(shè)計(jì)和運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下的輻射環(huán)境影響進(jìn)行分析，并參考國內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提出單艘核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)范圍、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和因子、評(píng)價(jià)內(nèi)容和方法這三方面的評(píng)價(jià)思路。

2 評(píng)價(jià)范圍

由于核動(dòng)力艦船可能對(duì)相關(guān)港區(qū)和海域都造成放射性污染，而核動(dòng)力艦船?？吭诟劭谄陂g和在海上航行期間的工況、港區(qū)和海域的環(huán)境狀況、港區(qū)和海域的環(huán)境質(zhì)量要求等都有較大的區(qū)別，因此核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下的輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)對(duì)港區(qū)環(huán)境和海洋環(huán)境分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，由于核動(dòng)力艦船可能停靠多個(gè)港口，因此應(yīng)對(duì)核動(dòng)力艦船可能?？扛劭诘乃诟蹍^(qū)和相關(guān)海域都進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 港區(qū)評(píng)價(jià)范圍

GB 11215-89［1］規(guī)定，核燃料循環(huán)系統(tǒng)的各個(gè)單位、陸上固定式核動(dòng)力廠和核熱電廠以主要放射性污染物排放點(diǎn)為中心、半徑80km范圍作為評(píng)價(jià)區(qū)域。

核動(dòng)力艦船停靠在港口期間與濱海核電廠有較大的相似性，可參考濱海核電廠確定港區(qū)的評(píng)價(jià)范圍，但應(yīng)考慮核動(dòng)力艦船在反應(yīng)堆功率、反應(yīng)堆壽期、乏燃料貯存等與濱海核電廠存在的差異，并對(duì)核動(dòng)力艦船?？扛劭诤涂赡艿募牟锤劭诘母蹍^(qū)均進(jìn)行評(píng)價(jià)。確定港區(qū)的評(píng)價(jià)范圍時(shí)，應(yīng)考慮相關(guān)港口核動(dòng)力設(shè)施的吞吐量以及港區(qū)內(nèi)所有配套核設(shè)施的貢獻(xiàn)，且應(yīng)考慮港口和港區(qū)規(guī)劃的最大容量，而不應(yīng)只考慮現(xiàn)有的核設(shè)施。

確定港區(qū)的評(píng)價(jià)范圍時(shí)，還應(yīng)考慮核動(dòng)力艦船等?？吭诟劭跁r(shí)的實(shí)際功率水平與設(shè)計(jì)額定功率間的差別。評(píng)價(jià)單艘核動(dòng)力艦船對(duì)港區(qū)環(huán)境的輻射影響時(shí)，最好以確定的港區(qū)評(píng)價(jià)范圍作為單艘核動(dòng)力艦船輻射環(huán)境影響的評(píng)價(jià)范圍。

另外，考慮到核動(dòng)力艦船?？吭诟劭谄陂g對(duì)環(huán)境可能造成的輻射影響主要來自于氣載和液態(tài)放射性流出物，且核動(dòng)力艦船可能采取在港口內(nèi)禁止排放放射性廢液的控制措施，因此可根據(jù)氣載放射性流出物在港區(qū)大氣環(huán)境中的輸運(yùn)途徑及港區(qū)環(huán)境的其它特征在評(píng)價(jià)范圍內(nèi)劃分評(píng)價(jià)子區(qū)。

2.2 海上評(píng)價(jià)范圍

核動(dòng)力艦船在海上航行期間的航行海域不確定，各海域的海洋環(huán)境條件也可能各不相同，因此對(duì)核動(dòng)力艦船可能經(jīng)過的海域都進(jìn)行評(píng)價(jià)是不現(xiàn)實(shí)的。

GB 3552-83［2］對(duì)距最近陸地12海里以內(nèi)、12海里以外海洋，分別規(guī)定了不同的含油污水最高運(yùn)行排放濃度;對(duì)最近陸地4海里以內(nèi)、4～12海里以內(nèi)海洋，分別規(guī)定了不同的生活污水最高允許排放濃度;對(duì)最近陸地3海里以內(nèi)、12海里以內(nèi)、25海里以內(nèi)海洋，分別規(guī)定了不同的垃圾排放要求。

對(duì)于核動(dòng)力艦船，可參考GB 3552-83僅對(duì)距港口最近陸地12海里以內(nèi)的海洋環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，而對(duì)距港口最近陸地12海里以外的海洋環(huán)境，可只對(duì)放射性廢物的排放做出規(guī)定。

另外，考慮到核動(dòng)力艦船在海上航行期間對(duì)環(huán)境可能造成的輻射影響主要來自于氣載和液態(tài)放射性流出物，且我國目前僅在GB 3097-97［3］中對(duì)海水中部分放射性核素的濃度做了規(guī)定，因此可根據(jù)液態(tài)放射性流出物在海洋環(huán)境中的輸運(yùn)途徑及海洋環(huán)境的其它特征在評(píng)價(jià)范圍內(nèi)劃分評(píng)價(jià)子區(qū)。

3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和因子

3.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

HJ 2.1-2011［4］中指出，根據(jù)評(píng)價(jià)范圍各環(huán)境要素的環(huán)境功能區(qū)劃，確定各評(píng)價(jià)因子所采用的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于核動(dòng)力艦船，正常運(yùn)行工況下輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)至少滿足下述我國現(xiàn)行法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求:

中華人民共和國放射性污染防治法;

電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn) GB 18871-2002;

海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB 3097-97;

核輻射環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)一般規(guī)定GB 11215-89;

核設(shè)施流出物監(jiān)測(cè)的一般規(guī)定GB 11217-89。

由于我國關(guān)于核動(dòng)力艦船的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還不完善，因此還可以適當(dāng)參考下述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的相關(guān)要求:

核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定GB 6249-2011;

核電廠放射性液態(tài)流出物排放技術(shù)要求 GB 14587-2011;

核動(dòng)力艦船安全規(guī)范 (第五稿)，政府間海事協(xié)商組織船舶設(shè)計(jì)和裝備分會(huì)——第20次會(huì)議第九項(xiàng)議程 (1979年3月23日)。

3.2 評(píng)價(jià)因子

由于我國沒有對(duì)核動(dòng)力艦船輻射環(huán)境影響的評(píng)價(jià)因子做出明確地規(guī)定，在評(píng)價(jià)前應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和核動(dòng)力艦船可能對(duì)環(huán)境造成的輻射影響確定評(píng)價(jià)因子及相應(yīng)的限值或控制管理要求，并由審管部門批準(zhǔn)。

對(duì)于核動(dòng)力艦船，可參考GB 18871-2002［5］、GB 6249-2011［6］，核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)至少應(yīng)包括的評(píng)價(jià)因子及相應(yīng)的限值或控制管理要求見下表。

表 核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)因子及相應(yīng)的限值或控制管理要求Tab. The assessment factor，limit and management for radiological impact assessment for nuclear power ship at normal operating condition

船上工作人員受照控制，參考GB 18871-2002，考慮到核動(dòng)力艦船工作場(chǎng)所分為放射性工作場(chǎng)所和非放射性工作場(chǎng)所，放射性工作場(chǎng)所一般又按輻照水平劃分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)，因此將船上工作人員分成三類，分別是控制區(qū)工作人員、監(jiān)督區(qū)工作人員和非放區(qū)工作人員。

放射性廢氣排放控制，參考GB 6249-2011，根據(jù)功率折算出核動(dòng)力艦船放射性廢氣排放控制值，假設(shè)核動(dòng)力艦船的參考功率為100MWth。另外，考慮到核動(dòng)力艦船?？吭诟蹍^(qū)期間的功率水平較低，港區(qū)放射性廢氣排放控制值取核動(dòng)力艦船參考功率對(duì)應(yīng)排放控制值的30%。

放射性廢液排放控制和放射性固廢管理，參考GB 6249-2011，應(yīng)在港區(qū)建立統(tǒng)一的放射性廢液/固廢處理系統(tǒng)，處理?？吭诟劭诘暮透蹍^(qū)內(nèi)的所有核設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢液/固廢，在核動(dòng)力艦船上設(shè)置放射性廢液/固廢暫存專門容器，存儲(chǔ)核動(dòng)力艦船在海上航行期間產(chǎn)生的放射性廢液/固廢。

公眾受照控制，參考GB 18871-2002和GB 6249-2011，港區(qū)內(nèi)公眾受到的個(gè)人有效劑量應(yīng)考慮停靠在港口的和港區(qū)內(nèi)的所有核設(shè)施的貢獻(xiàn)，單艘核動(dòng)力艦船對(duì)港區(qū)內(nèi)公眾個(gè)人有效劑量的貢獻(xiàn)應(yīng)按港口和港區(qū)可能容納的所有核設(shè)施的具體情況進(jìn)行分配，不應(yīng)只考慮現(xiàn)有的核設(shè)施。由于海上公眾可能在不同海洋、不同時(shí)間、受到不同海上核設(shè)施的輻射影響，很難預(yù)測(cè)海上公眾的個(gè)人有效劑量，因此通過對(duì)放射性廢物排放的控制和管理，限制海上公眾可能受到的個(gè)人有效劑量，例如，海上航行期間放射性廢液排放時(shí)應(yīng)與附近船只保持一定的距離。

4 評(píng)價(jià)內(nèi)容和方法

對(duì)于核動(dòng)力艦船，正常運(yùn)行工況下輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)至少應(yīng)包括核動(dòng)力艦船放射性污染物相關(guān)的工程分析、評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)、評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的輻射環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)3個(gè)主要方面。

4.1 放射性污染工程分析

放射性污染工程分析應(yīng)對(duì)核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下可能向環(huán)境排放的放射性污染物的工藝進(jìn)行分析;應(yīng)以放射性污染物物料平衡為主線，介紹核動(dòng)力艦船的工藝流程，并繪制簡要的工藝流程圖;應(yīng)分析各放射性污染物的產(chǎn)生和排放情況，并給出放射性污染物匯總表。

工藝流程圖中至少應(yīng)包括放射性物質(zhì)在以下部件或系統(tǒng)中的產(chǎn)生、貯存、輸運(yùn)及向其相連或相鄰部件或系統(tǒng)的泄漏:堆芯、一回路系統(tǒng)、一回路凈化系統(tǒng)、一回路冷卻劑取樣系統(tǒng)、二回路系統(tǒng)、放射性廢物處理系統(tǒng)、船艙、船艙通風(fēng)系統(tǒng)、船艙凈化系統(tǒng)等。

放射性污染物匯總表至少應(yīng)包括:放射性污染物的種類/性質(zhì)、產(chǎn)生量/濃度、削減量/濃度、排放方式/去向/量/濃度/達(dá)標(biāo)情況等。

工程分析的方法包括類比分析法、實(shí)測(cè)法、實(shí)驗(yàn)法、物料平衡計(jì)算法、查閱參考資料分析法等。對(duì)于核動(dòng)力艦船，放射性污染工程分析應(yīng)以物料平衡計(jì)算法、類比分析法為主要分析方法。

4.2 環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)

環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查包括自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查。自然環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查包括地理地質(zhì)概況、地形地貌、氣候與氣象、水溫、土壤、水土流失、生態(tài)、水環(huán)境、大氣環(huán)境等。社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查包括人口、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、土地利用、交通運(yùn)輸及相關(guān)發(fā)展規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃等。

對(duì)于核動(dòng)力艦船，自然環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查應(yīng)根據(jù)核動(dòng)力艦船可能向環(huán)境排放的放射性污染物情況、放射性污染物可能對(duì)環(huán)境造成的輻射影響情況、相關(guān)港區(qū)和海域的環(huán)境特征開展調(diào)查;社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查應(yīng)主要對(duì)人口、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)及相關(guān)發(fā)展規(guī)劃開展調(diào)查。另外，對(duì)于核動(dòng)力艦船，由于其可能?？慷鄠€(gè)港口，或在實(shí)際的運(yùn)行中需?？吭谖词孪扔?jì)劃停靠的港口，核動(dòng)力艦船的環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)可適當(dāng)?shù)剡x擇有代表性和包絡(luò)性的典型港口進(jìn)行。

對(duì)于核動(dòng)力艦船，輻射環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查至少應(yīng)包括:環(huán)境介質(zhì)γ輻射水平、核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下可能向環(huán)境排放的放射性污染物在環(huán)境介質(zhì)中的濃度。環(huán)境介質(zhì)應(yīng)包括:相關(guān)港區(qū)大氣、地表水、地下水、水生生物、水體底泥、土壤、沉降灰等;相關(guān)海域海水、海洋生物、水體底泥等。

環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的方法包括收集資料法、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法、遙感和地理信息系統(tǒng)法等。對(duì)于核動(dòng)力艦船，相關(guān)港區(qū)和海域輻射環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查應(yīng)以收集資料法和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法為主要調(diào)查方法。

另外，對(duì)于核動(dòng)力艦船，還應(yīng)對(duì)相關(guān)港區(qū)公眾個(gè)人有效劑量進(jìn)行調(diào)查，并與相應(yīng)的限值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)港區(qū)是否還有容納核動(dòng)力艦船對(duì)港區(qū)公眾個(gè)人有效劑量貢獻(xiàn)的能力。

4.3 輻射環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

環(huán)境影響預(yù)測(cè)應(yīng)對(duì)能表征評(píng)價(jià)范圍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的各種環(huán)境因子的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)于核動(dòng)力艦船，應(yīng)對(duì)上表中的所有評(píng)價(jià)因子進(jìn)行預(yù)測(cè)，并與相應(yīng)的限值或控制管理要求進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)核動(dòng)力艦船對(duì)相關(guān)港區(qū)和海洋環(huán)境的輻射影響。

環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)應(yīng)盡量選擇通用、成熟、簡便并能滿足準(zhǔn)確度要求的方法。環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方法包括數(shù)學(xué)模式法、物理模型法、類比調(diào)查法、專業(yè)判斷法等。對(duì)于核動(dòng)力艦船，正常運(yùn)行工況下輻射環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)可參考下述的相關(guān)方法:

環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則HJ 2.1-2011;

環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境 HJ 2.2-2008;

環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 地面水環(huán)境 HJ 2.3-93;

環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 地下水環(huán)境 HJ 610-2011;

環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 生態(tài)影響 HJ 19-2011;

建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范港口HJ 436-2008;

港口建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范JTJ 226-97;

核電廠運(yùn)行狀態(tài)下氣載放射性流出物輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范NB/T 20181-2012;

反應(yīng)堆放射性流出物常規(guī)排放所致公眾劑量的估算方法NB/T 20186-2012;

攝入放射性核素引起的職業(yè)照射評(píng)估 IAEA-No.RS-G-1.2;

外部輻射源引起的職業(yè)照射評(píng)估 IAEANo.RS-G-1.3;

Calculation of Annual Doses to Man from Routine Release of Reactor Effluents U.S.NRC RG-1.109。

5 結(jié)論和建議

由于我國的核動(dòng)力艦船還處于規(guī)劃階段，現(xiàn)階段的港口或碼頭的規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，還沒有將核動(dòng)力艦船的輻射環(huán)境影響納入其評(píng)價(jià)內(nèi)容，但隨著核技術(shù)的發(fā)展以及核技術(shù)應(yīng)用的需求，核動(dòng)力艦船應(yīng)用帶來的輻射環(huán)境影響可能是我們即將面臨的重要任務(wù)之一。

對(duì)于核動(dòng)力艦船，應(yīng)根據(jù)輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)，明確核動(dòng)力艦船投入運(yùn)行后可能給相關(guān)港區(qū)和海洋輻射環(huán)境帶來的變化，對(duì)于相關(guān)港區(qū)，應(yīng)明確指出關(guān)鍵人群組、關(guān)鍵照射途徑和關(guān)鍵核素，對(duì)于相關(guān)海域，應(yīng)明確指出氣載和液態(tài)放射性流出物的關(guān)鍵核素，并判斷相關(guān)環(huán)境保護(hù)措施是否滿足要求，提出改善輻射環(huán)境質(zhì)量的建議。

本文僅對(duì)核動(dòng)力艦船正常運(yùn)行工況下的輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)提出了評(píng)價(jià)思路，但核動(dòng)力艦船建造、事故及退役期間的輻射環(huán)境影響都需進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此現(xiàn)階段亟待解決的問題是盡快建立一套適用于核動(dòng)力艦船輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)的技術(shù)導(dǎo)則，為核動(dòng)力艦船的應(yīng)用做好技術(shù)儲(chǔ)備。

［1］GB 11215-1989.核輻射環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)一般規(guī)定［S］.

［2］GB 3552-1983.船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］GB 3097-1997.海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］HJ 2.1-2011.環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則［S］.

［5］GB 18871-2002.電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［6］GB 6249-2011.核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定［S］.