羅雰，苗玉龍，李欞霜，袁北龍，趙慧嫻，劉刈，盧喜瑞,6

(1.西南科技大學(xué)拉美研究中心，四川 綿陽(yáng)，621010；2.核廢物與環(huán)境安全省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，四川 綿陽(yáng)，621010；3.核廢物與環(huán)境安全國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽(yáng)，621010；4.西南科技大學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，四川 綿陽(yáng)，621010；5.中國(guó)原子能科學(xué)研究院，北京，102413；6.環(huán)境友好能源材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽(yáng)，621010)

1 放射性廢物的來(lái)源、分類

墨西哥放射性廢物主要來(lái)自核技術(shù)應(yīng)用和核電廠，并以低水平放射性廢物為主，少量的中水平放射性廢物來(lái)源于核電廠。除了由聯(lián)邦電力委員會(huì)(CFE)運(yùn)營(yíng)的核電廠外，90%的固體放射性廢物來(lái)源于科學(xué)研究，10%源自醫(yī)學(xué)應(yīng)用。液體放射性廢物的來(lái)源也大致如此。從事核技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)機(jī)構(gòu)和公司需要衛(wèi)生部長(zhǎng)和國(guó)家核安全與保障委員會(huì)(CNSNS)授予的執(zhí)照、授權(quán)和許可。國(guó)家核安全與保障委員會(huì)大約頒發(fā)了1 200個(gè)許可證，其中約100個(gè)與X射線設(shè)施有關(guān)，200個(gè)與核醫(yī)學(xué)有關(guān)，200個(gè)與工廠企業(yè)有關(guān)，400個(gè)與放射免疫分析實(shí)驗(yàn)室有關(guān)，其余為高校和研究機(jī)構(gòu)所有。

國(guó)家核研究所(ININ)設(shè)有放射性廢物處理廠，負(fù)責(zé)收集、運(yùn)輸、處理在全國(guó)各地的醫(yī)學(xué)、工業(yè)和研究應(yīng)用中產(chǎn)生的放射性廢物。每年大約處理20 m3固體放射性廢物，280 m3中低放射性液體廢物，其中有機(jī)混合廢物5 m3，乏燃料密封源約10 m3。這些廢物在放射性廢物處理廠中經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后，送到放射性廢物貯存中心(CADER)臨時(shí)貯存。

1.1 放射性廢物的來(lái)源

目前，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的NEWMDB數(shù)據(jù)只更新至2013年12月。數(shù)據(jù)顯示墨西哥放射性核廢物的總存量為28 061 m3，其中反應(yīng)堆運(yùn)行(RO)產(chǎn)生的放射性廢物占16.6%，核技術(shù)應(yīng)用(NA)產(chǎn)生的放射性廢物占83.4%，而低水平放射性廢物(LLW)占99.3%，中水平放射性廢物(ILW)占0.7%，如表1所示。

表1 墨西哥放射性廢物存量及分布

1.1.1核電站產(chǎn)生的放射性廢物

Laguna·verde核電廠每年產(chǎn)生92～102個(gè)乏燃料，并將其貯存在每個(gè)反應(yīng)堆二次安全殼內(nèi)的輻照燃料池中。這些燃料池的貯存容量滿足核電站使用壽期內(nèi)的需求。在TRIGA-Mark III研究堆中，平均每年產(chǎn)生5個(gè)乏燃料，并將其貯存在反應(yīng)堆池中，然后將其返還給供應(yīng)商，以便在原產(chǎn)國(guó)進(jìn)行最終處置。核電廠每年平均產(chǎn)生381 m3低放廢物，這些廢物暫時(shí)存放在核電廠的3個(gè)倉(cāng)庫(kù)中。目前，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的NEWMDB數(shù)據(jù)顯示，截止到2013年12月，Laguna·verde核電站兩個(gè)機(jī)組累計(jì)產(chǎn)生了4 662 m3的放射性廢物。其中，低水平放射性廢物占95.6%，中水平放射性廢物占4.4%。

1.1.2核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的放射性廢物

在墨西哥，對(duì)于放射性同位素的需求，衛(wèi)生部門占89%，其次是工業(yè)占9%，其余2%用于研究[1]。在放射性同位素的常規(guī)使用中，用于診斷的有：99mTc、131I、67Ga、201Tl和133Xe；用于治療的有：125I、131I、32P、90Y、153Sm和186Re；用于工業(yè)上的有：131I、82Br、22Na和3H；用于研究的有：14C、3H、125I以及少量的各種較短半衰期的放射性同位素，其中一些用于ININ的TRIGA Mark III研究堆。在1998—2003年期間，墨西哥對(duì)放射性同位素的需求增加了23%，核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究增加了20%[2]。用于放射性藥物的放射性同位素有99Mo/99mTc、131I、125I、67Ga、201Tl、153Sm、90Sr和188W/188Re，其中99Mo/99mTc和131I分別占2003年全國(guó)核醫(yī)學(xué)年需求量的72.9%和15.9%。由表1可知，墨西哥核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生的低水平放射性廢物占總存量的83.4%，這表明墨西哥放射性廢物主要來(lái)源于核技術(shù)應(yīng)用。大量同位素如不進(jìn)行妥善處理，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境及人體健康造成傷害。

1.2 墨西哥放射性廢物的分類

根據(jù)墨西哥官方標(biāo)準(zhǔn)NOM-004-NUCL—1994[3]，放射性廢物分類如下：低水平(A、B和C類)、中水平、高水平、混合水平以及鈾和釷尾礦。分類的具體標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)墨西哥《輻射安全總條例》(MGRRS)要求[4]，由放射性核素的活度水平和半衰期對(duì)廢物進(jìn)行分類。根據(jù)每個(gè)裝置或設(shè)施的許可證和MGRRS，只要不超過(guò)墨西哥官方標(biāo)準(zhǔn)NOM-006-NUCL—1994中規(guī)定的限值，裝置或設(shè)施就可以釋放放射性廢物[5]。

1.2.1低、中水平放射性廢物分類

1.2.2高水平放射性廢物

分類標(biāo)準(zhǔn)如下[3]：

(1) 核反應(yīng)堆中具有放射性的乏燃料；

(2) 在核反應(yīng)堆乏燃料的后處理中，溶劑萃取過(guò)程或其他過(guò)程產(chǎn)生的液體或固體放射性廢物；萃取循環(huán)或其他過(guò)程中的濃縮廢物；固化上述液體廢物產(chǎn)生的固體廢物；

(3) 與第(1)、(2)的放射性水平相當(dāng)?shù)钠渌派湫詮U物。

1.2.3混合廢物

符合墨西哥官方標(biāo)準(zhǔn)NOM-004-NUCL—1994[3]中第四、五條規(guī)定，并含有墨西哥官方標(biāo)準(zhǔn)NOM-052-ECOL—1993[6]所規(guī)定的危險(xiǎn)廢物。

1.2.4鈾和釷尾礦

礦廠在提取其礦石中所含的鈾或釷的過(guò)程中所產(chǎn)生的放射性廢物[7]。位于Villa Aldama和Chihuahua的鈾礦工廠于上世紀(jì)60年代末開(kāi)始運(yùn)行，目前已經(jīng)退役。整個(gè)運(yùn)行期間，共產(chǎn)生了約65 000 t(40 625 m3)的鈾尾礦，并在Pea Blanca和Chihuahua進(jìn)行處置，目前的處置設(shè)施也已關(guān)閉。

2 墨西哥放射性廢物管理

2.1 主管機(jī)構(gòu)

根據(jù)墨西哥《憲法》第27條核事務(wù)管理?xiàng)l例規(guī)定，無(wú)論其來(lái)源如何，能源部負(fù)責(zé)貯存、運(yùn)輸和處置核燃料和放射性廢物。針對(duì)核電廠的放射性廢物，能源部委托聯(lián)邦電力委員會(huì)負(fù)責(zé)處理，其他放射性廢物則授權(quán)給國(guó)家核研究所負(fù)責(zé)。圖1展示的是墨西哥放射性廢物管理框架圖。

表3 長(zhǎng)、短半衰期核素分類[3]

圖1 墨西哥放射性廢物管理框架圖

同時(shí)，該法律規(guī)定國(guó)家核安全與保障委員會(huì)審查、評(píng)估和授權(quán)如下事項(xiàng)：a)核設(shè)施和放射性設(shè)施的位置、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、修改、停止運(yùn)行、最終關(guān)閉和退役；b)與制造、使用、處理、貯存有關(guān)的所有問(wèn)題，核燃料、放射性材料以及含有核燃料和放射性材料設(shè)備的再處理和運(yùn)輸；c)放射性廢物的加工、制備、釋放和貯存；d)對(duì)這些燃料和材料進(jìn)行的任何處置，發(fā)送、更新、更換、改造，暫停和撤銷核設(shè)施和放射性設(shè)施所需的許可和執(zhí)照。

能源部通過(guò)CNSNS發(fā)布技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包含在放射性廢物管理的MGRRS中。墨西哥的放射性廢物管理是一項(xiàng)受管制的活動(dòng)，包括減少?gòu)U物體積、隔離、收集、運(yùn)輸、固化、臨時(shí)貯存和最終貯存的行為。

2.2 墨西哥放射性廢物管理

目前，墨西哥所有的放射性廢物都臨時(shí)貯存在授權(quán)的設(shè)施中。針對(duì)核設(shè)施，既沒(méi)有相應(yīng)處置安排也沒(méi)有任何退役計(jì)劃，相關(guān)的研究也以評(píng)估減小廢物體積的技術(shù)為主。對(duì)于放射性廢物的處置，1985年至1987年在Piedrera運(yùn)營(yíng)了一個(gè)低水平放射性廢物近地表處置場(chǎng)，有20 858 m3的廢物被儲(chǔ)存起來(lái)。最近能源部正開(kāi)始采取行政和預(yù)算措施，擬建立一家全國(guó)性公司來(lái)管理放射性廢物[8]，隨著墨西哥2018年加入《乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯(lián)合公約》,應(yīng)該會(huì)加速這一進(jìn)程。針對(duì)核電廠的放射性廢物，墨西哥對(duì)于全國(guó)唯一的一座投用于大型商業(yè)的核電站——Laguna·verde核電站，從商業(yè)化生產(chǎn)到后期的廢物管理進(jìn)行了詳細(xì)的責(zé)任劃分。具體劃分如圖2所示。墨西哥聯(lián)邦電力委員會(huì)對(duì)核電站產(chǎn)生的放射性廢物處理負(fù)有直接的責(zé)任。

圖2 墨西哥核電機(jī)構(gòu)部門圖

Laguna·verde核電站產(chǎn)生的中低放廢物可分為處理液態(tài)放射性廢物過(guò)程中產(chǎn)生的濕固體廢物(如淤泥狀沉積物、廢樹(shù)脂等)和基本維護(hù)操作中產(chǎn)生的干固體廢物(如紙張、衣服、手套等)。除廢樹(shù)脂不經(jīng)處理而貯存在高完整性容器(HIC)中外，其他廢物利用水泥或?yàn)r青固化，并暫時(shí)存放在核電廠的貯存庫(kù)中，這樣的貯存庫(kù)在Laguna·verde核電站有4個(gè)。干固體廢物壓實(shí)后裝入桶中(200 L)。圖3顯示了放射性廢物的容器數(shù)量和桶占貯存容器總數(shù)的比例?？紤]到墨西哥的現(xiàn)狀，對(duì)乏燃料的臨時(shí)解決辦法是修改目前的乏燃料池設(shè)計(jì)，以便在反應(yīng)堆運(yùn)行壽命期內(nèi)提供足夠的貯存容量。但是，隨著Laguna·verde核電站運(yùn)行許可期限延長(zhǎng)30 a(至2050年)，而且其中兩個(gè)儲(chǔ)存設(shè)施在不久的將來(lái)退役，該發(fā)電廠的放射性廢物貯存容量正接近飽和，一個(gè)臨時(shí)場(chǎng)地倉(cāng)庫(kù)也即將接近飽和容量[9]。2016年由Holtec International公司建造完成的獨(dú)立乏燃料儲(chǔ)存裝置(ISFSI)，采用了Holtec 公司最大容量的多用途罐(MPC)系統(tǒng)(HI-STORM FW)，可為L(zhǎng)aguna·verde核電站提供130桶乏燃料儲(chǔ)存容量[10]。另外，TRIGA-Mark III研究堆產(chǎn)生的乏燃料貯存在反應(yīng)池中。

圖3 Laguna·verde核電站產(chǎn)生放射性廢物貯存情況

除核電廠的放射性廢物由聯(lián)邦電力委員會(huì)管理外，墨西哥其他核技術(shù)應(yīng)用如放射性同位素使用過(guò)程中產(chǎn)生的放射性廢物由國(guó)家核研究所根據(jù)MGRRS中規(guī)定的要求獲得CNSNS的特別授權(quán)，進(jìn)行收集和運(yùn)輸。國(guó)家核研究所下屬的放射性廢物處理廠開(kāi)展廢物的分離、制備和固化等操作。根據(jù)放射性廢物的類型采取與之適應(yīng)的處理方法：a)固體廢物被壓縮并包裝在200 L的鋼桶中；b)液體廢物通過(guò)蒸發(fā)或沉淀制備，并用與固體廢物相同類型的桶進(jìn)行水泥固化；c)對(duì)生物廢物，首先使其失去生物活性，然后將其壓實(shí)并裝入桶中；d)用過(guò)的密封放射源被固化在自身的容器或桶里。制備好的固體廢物和桶或裝有廢棄源的容器被轉(zhuǎn)移到放射性廢物貯存中心(CADER)，臨時(shí)存放在倉(cāng)庫(kù)中。

CADER位于Temascalapa市，距離墨西哥城約30 km，面積164 000 m2。該中心不進(jìn)行任何與放射性廢物制備或處理相關(guān)的操作，只作為放射性廢物的貯存中心。CADER建有3個(gè)辦公樓、氣象站、監(jiān)測(cè)室、放射性廢物倉(cāng)庫(kù)。倉(cāng)庫(kù)擁有照明系統(tǒng)和實(shí)體保衛(wèi)設(shè)施，如報(bào)警器、煙霧探測(cè)器和滅火器的互聯(lián)鎖。此外，還有五條190 m長(zhǎng)的溝渠用以存放早期退役的燃料循環(huán)試驗(yàn)裝置，深度從1.5 m到2.5 m不等，這些壕溝一直使用到1989年。CADER依賴質(zhì)量保證計(jì)劃，以確保行政和技術(shù)過(guò)程符合法規(guī)。進(jìn)入該設(shè)施受物理安全計(jì)劃(根據(jù)MGRRS設(shè)立準(zhǔn)入要求)的管制。

綜上，目前墨西哥所有的放射性廢物都臨時(shí)貯存在授權(quán)的設(shè)施中，當(dāng)前的處理原則是當(dāng)放射性廢物問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候再予以解決，尚未有長(zhǎng)期處置放射性廢物的戰(zhàn)略計(jì)劃。國(guó)內(nèi)由醫(yī)療、工業(yè)和各類研究活動(dòng)所產(chǎn)生的放射性廢物由墨西哥國(guó)家核研究所(ININ)的放射性廢物處理設(shè)施通過(guò)壓實(shí)技術(shù)和廢源固定技術(shù)進(jìn)行處理，并且暫時(shí)貯存在ININ運(yùn)營(yíng)的放射性廢物貯存中心。另外，在聯(lián)邦電力委員會(huì)的監(jiān)管下，Laguna·verde核電站產(chǎn)生的放射性固體廢物暫時(shí)存放在工廠內(nèi)的專設(shè)貯存庫(kù)中，乏燃料則存放在核電站的乏燃料儲(chǔ)存池中，這些乏燃料儲(chǔ)存池已經(jīng)擴(kuò)容改建增加存儲(chǔ)容量。新建的ISFSI可在一定程度上緩解乏燃料貯存容量飽和的壓力，但是長(zhǎng)期的放射性廢物處置戰(zhàn)略應(yīng)被提上日程。

3 墨西哥放射性廢物管理法規(guī)和政策

墨西哥針對(duì)涉核活動(dòng)制定了比較完備的法律法規(guī)體系，《墨西哥憲法》第27條規(guī)定，所有核能活動(dòng)(核能與核技術(shù)應(yīng)用)的開(kāi)發(fā)和監(jiān)管均在國(guó)家的專屬控制之下?！赌鞲鐟椃ā返?7條關(guān)于核問(wèn)題的管理法(Ley que Regula el Artículo 27 de la Constitución en Materia Nuclear，以下簡(jiǎn)稱《核能法》)管轄所有核開(kāi)發(fā)和放射性礦物的開(kāi)采。此外，《核能法》還規(guī)定了核燃料的開(kāi)發(fā)、核能的使用和核科學(xué)技術(shù)研究。核事故或損害引起的民事責(zé)任適用《核損害民事責(zé)任法》(Ley de Responsabilidad por Daos Nucleares，以下簡(jiǎn)稱《核責(zé)任法》)，不適用于《核能法》。對(duì)所有放射性廢料的處理、儲(chǔ)存和處置的管轄權(quán)屬于國(guó)家核安全與保障委員會(huì)(CNSNS)。委員會(huì)對(duì)核工業(yè)具有行政和執(zhí)法權(quán)力，并有權(quán)發(fā)布與放射性物質(zhì)處理和處置有關(guān)的健康和安全標(biāo)準(zhǔn)(NOM標(biāo)準(zhǔn)，如表4所示)。

表4 CNSNS發(fā)布的有關(guān)放射性廢物處理處置的標(biāo)準(zhǔn)

同危險(xiǎn)廢物一樣，放射性廢物由《核能法》和《核責(zé)任法》進(jìn)行定義和區(qū)分，并提供了放射性廢物的特性和清單。

墨西哥相關(guān)法律部門根據(jù)憲法要求陸續(xù)頒布了一系列針對(duì)核設(shè)施與放射性廢物的管理?xiàng)l例，頒布時(shí)間及具體法規(guī)如圖4所示。

圖4 墨西哥針對(duì)核設(shè)施與放射性廢物管理的法律頒布時(shí)間軸

同時(shí)，在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)幫助下，墨西哥能源部協(xié)調(diào)國(guó)家不同機(jī)構(gòu)和部門提出了一系列關(guān)于放射性廢物管理的國(guó)家政策和提案，以便為國(guó)家規(guī)劃提供技術(shù)和規(guī)范基礎(chǔ)。國(guó)家核安全與保障委員會(huì)也發(fā)布了一系列技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如NOM-022/1-NUCL—1996至NOM-022/3-NUCL—1996[11-13]，其中規(guī)定了低水平放射性廢物近地表處置設(shè)施的要求。這些要求包括設(shè)施的選址、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、關(guān)閉、關(guān)閉后的機(jī)構(gòu)控制標(biāo)準(zhǔn)。此外，墨西哥官方標(biāo)準(zhǔn)NOM-019-NUCL—1995[14]規(guī)定了近地表處置設(shè)施的低放射性廢物包裝要求。

此外，墨西哥政府機(jī)構(gòu)還制定了關(guān)于污染場(chǎng)地責(zé)任的法律法規(guī)《生態(tài)平衡與環(huán)境保護(hù)法》(一般稱為《環(huán)境法》)和《一般廢物防治與綜合管理法案》[15](一般稱為《廢物法》)。

1988年《環(huán)境法》的頒布是為了通過(guò)一些預(yù)防性措施，減少和消除部分危險(xiǎn)廢物和污染場(chǎng)地的產(chǎn)生。該法于1996年進(jìn)行了一次修訂，此次修訂最大的變化就是要求相關(guān)責(zé)任人對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)。經(jīng)過(guò)此次修訂，預(yù)防原則和污染者付費(fèi)的原則得以確立。

2004年《廢物法》頒布，該法確立了污染者付費(fèi)、嚴(yán)格責(zé)任和連帶責(zé)任的原則[16]。責(zé)任主體包括污染場(chǎng)地的污染者、所有者和使用者以及租借場(chǎng)地的所有者。根據(jù)《廢物法》相關(guān)規(guī)定，對(duì)于受到危險(xiǎn)物質(zhì)或廢物污染的場(chǎng)地，如果有第三方購(gòu)買者或租用者，該場(chǎng)地的所有者必須向其公開(kāi)場(chǎng)地受污染信息，并且在未獲得全國(guó)自然與環(huán)境部許可的情況下，禁止轉(zhuǎn)讓被危險(xiǎn)廢物污染的場(chǎng)地。

2017年12月7日，墨西哥參議院通過(guò)批準(zhǔn)加入《乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯(lián)合公約》，并于2018年5月17日正式生效，這將增強(qiáng)墨西哥對(duì)乏燃料和放射性廢物的安全管理。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)墨西哥放射性廢物管理的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)墨西哥核能與核技術(shù)應(yīng)用主要涉及核電、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)和工業(yè)等方面。廢物存量分析表明，墨西哥的放射性廢物主要來(lái)源于核電廠和核技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)及工業(yè)等方面的應(yīng)用，而且廢物類型主要為低、中水平放射性廢物。墨西哥針對(duì)放射性廢物的管理體系和法律法規(guī)較完備，核電廠產(chǎn)生的放射性廢物由聯(lián)邦電力委員會(huì)負(fù)責(zé)處理；針對(duì)其他核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的放射性廢物，國(guó)家核研究所設(shè)有專門的放射性廢物處理廠，負(fù)責(zé)收集、運(yùn)輸、處理在全國(guó)各地的醫(yī)學(xué)、工業(yè)和研究應(yīng)用中產(chǎn)生的放射性廢物。目前，墨西哥所有的放射性廢物都臨時(shí)存儲(chǔ)在核電廠的貯存庫(kù)和放射性廢物貯存中心(CADER)，還未有長(zhǎng)久處置這些放射性廢物的政策和方案。