放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉、移交與監(jiān)護(hù)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(yùn)行終了時針對處置設(shè)施進(jìn)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(yùn)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(jìn)行監(jiān)護(hù)。處置設(shè)施的監(jiān)護(hù)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(jìn)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(yùn)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(hù)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(yuǎn)遠(yuǎn)超出處置設(shè)施的運(yùn)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(yàn)并結(jié)合我國實(shí)際進(jìn)行探討。

我國的西北低中放固體廢物處置場已運(yùn)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(jìn)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(hù)進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定，國際原子能機(jī)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(hù)進(jìn)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(jìn)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(fù)責(zé)不同的有組織控制活動。營運(yùn)者通常負(fù)責(zé)主動的有組織控制，而國家機(jī)構(gòu)可能負(fù)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(yùn)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(yùn)者的主動維護(hù)），或是被動的（即，未來不需要營運(yùn)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(jìn)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(yùn)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(jī)構(gòu)（ANDRA）運(yùn)營，來自ANDRA 的7 個內(nèi)設(shè)機(jī)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(dá)到運(yùn)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(shí)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(shí)行非正常關(guān)閉。實(shí)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(hù)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(hù)期內(nèi)，可以在被動條件下維持非滲透性以及防護(hù)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(hù)計劃，監(jiān)護(hù)計劃應(yīng)定期更新，關(guān)閉后監(jiān)護(hù)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(hù)將會持續(xù)幾百年。法國于1996年確定采用3 階段的監(jiān)護(hù)計劃，分別為：

（1）第一階段：監(jiān)測時長為5 年，本次監(jiān)護(hù)為積極主動監(jiān)護(hù)期，主要用于 提供經(jīng)驗(yàn)反饋資料，并可用于后期方案的修正，以及驗(yàn)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(hù)工作。

（2）第二階段：監(jiān)測時長在 50-100 年，為主動監(jiān)護(hù)期，目的是驗(yàn)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(hù)期，主要限制土地的使用，進(jìn)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(jìn)行近地表處置。處置場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(yùn)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(yùn)營。州政府在運(yùn)行期間籌募資金以用于處置場關(guān)閉后的監(jiān)測和維護(hù)。

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(fù)責(zé)該處置場的長期管理運(yùn)營。

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

West Valley（西谷）處置場于 1963 年投入運(yùn)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(fù)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(yùn)行，用于處置低中放廢物，政府在運(yùn)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(hù)費(fèi)用。

Nevada 州的Beatty 處置場是美國第一個商業(yè)運(yùn)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?yàn)檎咴?，而不是該處置場的性能問題。在與負(fù)責(zé)長期機(jī)構(gòu)監(jiān)管的內(nèi)華達(dá)州管理部門的條約框架下，后期的監(jiān)管和維護(hù)是由廠址運(yùn)行者執(zhí)行的。該州僅負(fù)責(zé)管理費(fèi)用，另外，在運(yùn)行期間收取的費(fèi)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(yùn)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(jìn)行有組織地監(jiān)控。

西班牙管理機(jī)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(jī)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(shí)運(yùn)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(jìn)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(fèi)用。

（5）管理費(fèi)用。

（6）基于廢物源項(xiàng)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(hù)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(dá)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(hù)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(hù)計劃進(jìn)行安全監(jiān)護(hù)；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(jìn)行監(jiān)護(hù)管理。

《放射性廢物安全管理?xiàng)l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(dá)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(hù)計劃，報國務(wù)院環(huán)境保護(hù)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(hù)計劃，對關(guān)閉后的處置設(shè)施進(jìn)行安全監(jiān)護(hù)。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(hù)所需費(fèi)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(jìn)行了規(guī)定。第10 節(jié)對處置場關(guān)閉后的監(jiān)護(hù)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過處置場的運(yùn)行時間，需要對其進(jìn)行長期監(jiān)護(hù)以保證處置設(shè)施多重屏障系統(tǒng)能達(dá)到效果。

關(guān)于處置設(shè)施的關(guān)閉、移交以及監(jiān)護(hù)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(hù)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(yùn)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(hù)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(bǔ)救措施。對放射性固體廢物處置設(shè)施關(guān)閉后的監(jiān)護(hù)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(jìn)行一定時間的安全監(jiān)護(hù)后，確認(rèn)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(hù)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(fù)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(fèi)保障等方面尚需研究，建議盡快開展相關(guān)研究。