王洪祖 吳 宏 圣 鋒 田彬杉
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(shí)針對(duì)處置設(shè)施進(jìn)行的活動(dòng)。包括在廢物安置完成后,通過(guò)覆蓋近地表處置設(shè)施,回填或封閉地質(zhì)處置庫(kù)及其通道,并終止和結(jié)束所有相關(guān)建筑設(shè)置的活動(dòng),使處置庫(kù)永久封閉。由于放射性廢物本身的特性,在處置場(chǎng)運(yùn)行期間并不能保證放射性核素衰變到對(duì)人與自然無(wú)害的程度,因此在處置設(shè)施關(guān)閉后也需要對(duì)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?xún)?nèi)而進(jìn)行的各種活動(dòng)。對(duì)于一個(gè)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(chǎng)的關(guān)閉及關(guān)閉后管理工作在我國(guó)尚屬空白,需要借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)實(shí)際進(jìn)行探討。
我國(guó)的西北低中放固體廢物處置場(chǎng)已運(yùn)行了20 多年,一期一階段的庫(kù)容已接近滿(mǎn)容,一期二階段的庫(kù)容預(yù)計(jì)在未來(lái)5 到8 年內(nèi)也將滿(mǎn)容,西北處置場(chǎng)一期工程面臨著關(guān)閉及關(guān)閉后管理問(wèn)題,需要進(jìn)行探討。國(guó)外目前已有多個(gè)放射性廢物處置設(shè)施關(guān)閉,每個(gè)國(guó)家都對(duì)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(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)在安全導(dǎo)則和技術(shù)文件中也對(duì)處置場(chǎng)關(guān)閉、移交及監(jiān)護(hù)進(jìn)行了描述。
IAEA 的安全導(dǎo)則SSG-23[1]中對(duì)處置設(shè)施關(guān)閉的環(huán)境影響評(píng)價(jià)和安全評(píng)價(jià)做出了規(guī)定。
安全導(dǎo)則SSG-29[2]中對(duì)處置設(shè)施關(guān)閉的要求、安全要求、文件要求、關(guān)閉計(jì)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(duì)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(guó)家處置場(chǎng)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(dòng)。營(yíng)運(yùn)者通常負(fù)責(zé)主動(dòng)的有組織控制,而國(guó)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(dòng)。在適當(dāng)階段,經(jīng)過(guò)監(jiān)管批準(zhǔn),可以將場(chǎng)址責(zé)任從營(yíng)運(yùn)者轉(zhuǎn)移到政府。
IAEA 安全導(dǎo)則SSG-29 對(duì)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(dòng)的(即,控制需要營(yíng)運(yùn)者的主動(dòng)維護(hù)),或是被動(dòng)的(即,未來(lái)不需要營(yíng)運(yùn)者或其他人采取行動(dòng)就能夠持續(xù)的措施)。主動(dòng)的有組織控制包括防止公眾進(jìn)入場(chǎng)址的措施(例如,保持場(chǎng)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(cè)活動(dòng)。被動(dòng)的有組織控制可包括將處置設(shè)施信息納入地方、國(guó)家或國(guó)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(chǎng)址上使用持久性標(biāo)識(shí),以及在法律中限制土地使用。
芒什處置場(chǎng)(CSM)是法國(guó)第一個(gè)低中放廢物近地表處置場(chǎng),位于法國(guó)的西北部,截至目前(2019 年 9 月),該處置場(chǎng)已關(guān)閉,現(xiàn)處于關(guān)閉后有組織的控制階段。該處置場(chǎng)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(gè)廢物包,體積約527,225m3。目前,該處置場(chǎng)處于關(guān)閉前階段,現(xiàn)由法國(guó)放射性廢物管理機(jī)構(gòu)(ANDRA)運(yùn)營(yíng),來(lái)自ANDRA 的7 個(gè)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(chǎng)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(shí),處置場(chǎng)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(chǎng)選址或設(shè)計(jì)有不可改正的嚴(yán)重錯(cuò)誤,或發(fā) 生嚴(yán)重事故,或發(fā)生不可預(yù)見(jiàn)的自然災(zāi)害,使得處置場(chǎng)不再適合處置放射性廢物時(shí),處置場(chǎng)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(mén)的批準(zhǔn)。
芒什處置場(chǎng)設(shè)置了如下三個(gè)關(guān)閉目標(biāo):
(1)限制雨水通過(guò)覆蓋層滲入至廢物體中,ANDRA 對(duì)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(guò)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(lèi)生物等。
(3)耐久性方面:在監(jiān)護(hù)期內(nèi),可以在被動(dòng)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(chǎng)關(guān)閉前應(yīng)制定監(jiān)護(hù)計(jì)劃,監(jiān)護(hù)計(jì)劃應(yīng)定期更新,關(guān)閉后監(jiān)護(hù)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)根據(jù)處置場(chǎng)的類(lèi)型及其容納廢物的種類(lèi)確定。 關(guān)閉后對(duì)芒什近地表處置設(shè)施及其周邊環(huán)境的監(jiān)護(hù)將會(huì)持續(xù)幾百年。法國(guó)于1996年確定采用3 階段的監(jiān)護(hù)計(jì)劃,分別為:
(1)第一階段:監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)為5 年,本次監(jiān)護(hù)為積極主動(dòng)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(cè)是否合理。此階段持續(xù)時(shí)間可動(dòng)態(tài)調(diào)整,直到觀(guān)測(cè)不到重大的演變現(xiàn)象;主要開(kāi)展監(jiān)測(cè)、監(jiān)督以及設(shè)施的維護(hù)工作。
(2)第二階段:監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)在 50-100 年,為主動(dòng)監(jiān)護(hù)期,目的是驗(yàn)證處置場(chǎng)的性能與預(yù)測(cè)的性能相一致,此階段持續(xù)時(shí)間也可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整。
(3)第三階段:被動(dòng)監(jiān)護(hù)期,主要限制土地的使用,進(jìn)行有限的監(jiān)測(cè)工作,以確保不發(fā)生核素釋放且不對(duì)公眾產(chǎn)生影響。
美國(guó)自上世紀(jì)60 年代開(kāi)始對(duì)來(lái)自核電廠(chǎng)、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(chǎng)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(chǎng)。New York,Illinois 和Nevada 三個(gè)州的處置場(chǎng)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(kāi)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(chǎng)位于南卡羅來(lái)納州并租給私人公司運(yùn)營(yíng)。州政府在運(yùn)行期間籌募資金以用于處置場(chǎng)關(guān)閉后的監(jiān)測(cè)和維護(hù)。
Maxey Flats,Kentucky(肯塔基州馬克西平原)處置場(chǎng) 1964年開(kāi)始接收廢物,并于1978 年關(guān)閉。Kentucky 州政府負(fù)責(zé)該處置場(chǎng)的長(zhǎng)期管理運(yùn)營(yíng)。
Sheffield,Illinois(伊利諾伊州)處置場(chǎng)于 1966 年開(kāi)始運(yùn)營(yíng),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(chǎng)的運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行,該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)長(zhǎng)期有組織的監(jiān)控。
West Valley(西谷)處置場(chǎng)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(chǎng)的最終關(guān)閉和長(zhǎng)期管理的研究工作。
Hanford 處置場(chǎng)位于美國(guó)華盛頓州,自1965 年開(kāi)始運(yùn)行,用于處置低中放廢物,政府在運(yùn)營(yíng)期間管控相關(guān)的財(cái)政,并留出資金用于支付處置場(chǎng)最終關(guān)閉及關(guān)閉后所需的監(jiān)測(cè)和維護(hù)費(fèi)用。
Nevada 州的Beatty 處置場(chǎng)是美國(guó)第一個(gè)商業(yè)運(yùn)行的處置場(chǎng),于1962 年開(kāi)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(chǎng)在1992 年末關(guān)閉,該處置場(chǎng)的關(guān)閉完全是因?yàn)檎咴?,而不是該處置?chǎng)的性能問(wèn)題。在與負(fù)責(zé)長(zhǎng)期機(jī)構(gòu)監(jiān)管的內(nèi)華達(dá)州管理部門(mén)的條約框架下,后期的監(jiān)管和維護(hù)是由廠(chǎng)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(lái)支付這些處置活動(dòng)。
西班牙近地表處置設(shè)施El Cabril 處置場(chǎng)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(chǎng)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(kāi)始接收廢物。處置場(chǎng)的關(guān)閉時(shí)間目前尚未確定,但關(guān)閉后的300 年要對(duì)其進(jìn)行有組織地監(jiān)控。
西班牙管理機(jī)構(gòu)需要對(duì)處置場(chǎng)設(shè)置一個(gè)關(guān)閉的計(jì)劃,計(jì)劃中應(yīng)涵蓋評(píng)價(jià)所需的各個(gè)方面,以下給出了西班牙管理機(jī)構(gòu)要求的各個(gè)要素:
(1)最終處置廢物的清單。
(2)最后處置覆蓋層的設(shè)計(jì)。
(3)關(guān)閉的輻射影響。
(4)性能評(píng)價(jià)和分析。
(5)入滲和地表水的監(jiān)測(cè)。
(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(jì)需符合監(jiān)管部門(mén)批準(zhǔn)的安全評(píng)價(jià)要求,且應(yīng)與其他設(shè)施的設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。從這個(gè)意義上說(shuō),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(lèi)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(chǎng)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃主要考慮關(guān)閉后階段,需要考慮的因素包括:
(1)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記。
(2)記錄的完整性。
(3)監(jiān)測(cè)責(zé)任體的界定。
(4)監(jiān)測(cè)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(cè)時(shí)長(zhǎng)。
(7)風(fēng)險(xiǎn)限值。
(8)安全評(píng)價(jià)。
(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(shí)的緊急干預(yù)措施。
現(xiàn)階段,西班牙并沒(méi)有形成系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃。
《中華人民共和國(guó)核安全法》
第四十六條規(guī)定:
國(guó)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(jì)服役期屆滿(mǎn)。
(2)處置的放射性廢物已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)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(jì)劃,報(bào)國(guó)務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門(mén)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(jì)劃進(jìn)行安全監(jiān)護(hù);經(jīng)國(guó)務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門(mén)會(huì)同國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)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(jì)服役期屆滿(mǎn),或者處置的放射性固體廢物已達(dá)到該設(shè)施的設(shè)計(jì)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(jì)劃,報(bào)國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)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(jì)劃,對(duì)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(xiāo)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(cái)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(chǎng)的關(guān)閉中也對(duì)關(guān)閉條件和關(guān)閉管理進(jìn)行了規(guī)定。第10 節(jié)對(duì)處置場(chǎng)關(guān)閉后的監(jiān)護(hù)做了規(guī)定。
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(shí)間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)處置場(chǎng)的運(yùn)行時(shí)間,需要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)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(chǎng)關(guān)閉是需要開(kāi)展一系列工作以保證處置場(chǎng)關(guān)閉后的長(zhǎng)期安全性。安全分析報(bào)告和環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告是必要內(nèi)容,是國(guó)際通用的規(guī)定,也是我國(guó)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。關(guān)閉后的安全監(jiān)護(hù)計(jì)劃是核安全法中的規(guī)定。關(guān)閉后的應(yīng)急預(yù)案是對(duì)處置場(chǎng)關(guān)閉后可能發(fā)生事故和危險(xiǎn)的應(yīng)急管理、指揮、救援計(jì)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(duì)處置設(shè)施關(guān)閉后長(zhǎng)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(kù);防止移出或擾動(dòng)已處置的放射性廢物;對(duì)照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則監(jiān)測(cè)處置庫(kù)的效能;執(zhí)行必要的補(bǔ)救措施。對(duì)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(duì)關(guān)閉的放射性廢物處置設(shè)施進(jìn)行一定時(shí)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(guó)務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門(mén)提出申請(qǐng),經(jīng)國(guó)務(wù)院核安全監(jiān)督管理部門(mén)會(huì)同國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)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(jí)人民政府負(fù)責(zé)。
我國(guó)目前在處置設(shè)施的關(guān)閉及關(guān)閉后管理開(kāi)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(tái),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(kāi)展相關(guān)研究。