王乃彥
核電站的合理布局和建設(shè)內(nèi)陸核電站,是我國核電發(fā)展中必須考慮的問題。建設(shè)內(nèi)陸核電站首先要回答能不能建以及安全性的問題,其次還要考慮其對環(huán)境,特別是對周圍水資源有多大影響。
內(nèi)陸建核電廠已成為全世界普遍共識
在美國65座核電廠(104臺運行機組)中,有39座核電廠、64臺機組位于內(nèi)陸地區(qū),占所有核電機組的61.5%,有超過2000堆年的運行經(jīng)驗。法國有19座核電廠,共有58臺運行機組,其中14座核電廠、40臺核電機組位于內(nèi)陸地區(qū),占其核電機組的69%,有超過1000堆年的運行經(jīng)驗。俄羅斯,中歐、東歐等國的核電廠也多數(shù)分布于內(nèi)陸。從全世界看,有一半以上的核電廠建在內(nèi)陸。因此,在選擇核電廠的廠址時,主要是考慮核廠址的地質(zhì)、水文、廠址安全、環(huán)境保護和電力需求、能源布局,而無沿海和內(nèi)陸之分。
從我國來看,擬建的3個內(nèi)陸核電廠(湖南桃花江、湖北咸寧和江西彭澤)的廠址,均位于地質(zhì)構(gòu)造運動穩(wěn)定的低地震活動區(qū),基本可以排除大規(guī)模地震發(fā)生的可能性。核電廠設(shè)計的基準洪水水位也考慮了洪水和潰壩的疊加因素,具備足夠的防洪能力。其中,對于桃花江廠址,各種事件組合導致最高洪水水位為75.12米,小于核島區(qū)場坪標高85米;對于湖北咸寧核電廠址,各種事件組合最終導致最高洪水水位為67.68米,遠低于場坪設(shè)計標高88米;對于江西彭澤廠址,各種事件組合最終導致最高洪水水位21.46米,低于設(shè)計的核島場坪標高31.30米。這些指標保證了3個內(nèi)陸核電廠的廠址為“干址”,不會受到流域洪水的威脅。
正常運行下的內(nèi)陸核電廠符合生態(tài)要求
內(nèi)陸核電廠有抗御干旱的能力。因為干旱是一種緩發(fā)的自然現(xiàn)象,不是突發(fā)事件,因此能有足夠的決策和應(yīng)對的時間,不會構(gòu)成沖擊性的安全威脅,可以通過設(shè)置儲水池和儲水槽等工程儲存足夠水來應(yīng)對干旱。而且,核電廠的用水是可以得到保障的,因為采用循環(huán)用水模式,日補水量僅為冷卻用水蒸發(fā)量。至于平時用水問題,由于廠址都位于長江流域以及其他水資源豐富的地區(qū),可以采用降低核電廠的用水量和耗水量的水冷卻方案(如二次循環(huán)冷卻、空冷和中水再利用等),解決核電廠的用水問題。
核電廠正常運行所產(chǎn)生的含有放射性核素的廢水,經(jīng)分類收集,通過廢水處理系統(tǒng)達標處理后,采用可控的槽式排放方式排入江河湖海等地表水體。槽式排放是指在排放前必須儲存到與外部水體有實體隔離的控制設(shè)備中(如排放儲存罐或儲存槽),能夠進行取樣檢測,一旦檢測不合格,可以返回處理系統(tǒng)再次處理,直到滿足排放要求為止。目前,核電廠流出物放射性核素的排放已被控制在很低水平,對周圍公眾產(chǎn)生的輻射照射低于天然輻射照射的百分之一。實際上,核電廠排放的放射性核素產(chǎn)生的輻射劑量也遠低于燃煤電廠排放的天然放射性核素產(chǎn)生的輻射劑量。
我國還將輻射防護管理體系與食品衛(wèi)生領(lǐng)域的監(jiān)管體系結(jié)合起來,制定了內(nèi)陸核電廠環(huán)境水體放射性物質(zhì)含量接近零的標準,能確保核電廠液態(tài)流出物的排放在核電廠周圍環(huán)境水體中的放射性物質(zhì)接近于零。根據(jù)美國環(huán)境保護署對境內(nèi)27個內(nèi)陸延壽運行核電廠給出的環(huán)境意見書記載,可以發(fā)現(xiàn),有2/3的內(nèi)陸核電廠的受納水體有灌溉、捕魚和娛樂活動的功能,有1/2的內(nèi)陸核電廠(20個)的受納水體下游有公共飲用水取水點。我國環(huán)境排放控制標準比其他國家更嚴格,而且內(nèi)陸核電廠液態(tài)流出物排放的放射性活度濃度控制水平比沿海核電廠還嚴格10倍。
雖然內(nèi)陸核電廠發(fā)生嚴重事故的概率極低,但根據(jù)內(nèi)陸核電廠的特點,需要解決在嚴重事故的工況下確保水資源安全的問題。即作為縱深防御的最后一個層次的應(yīng)急響應(yīng),將按照可存儲、可封堵、可處理和可隔離的原則制定應(yīng)急預案。特別是可處理,國內(nèi)有關(guān)單位已在開展移動式放射性廢水處理裝置的研發(fā)工作,單臺裝置的處理能力預計為3—5m3/h,處理后的放射性流出物能滿足《核動力廠環(huán)境輻射防護規(guī)定》的相關(guān)要求。