孟博
(青島大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)系山東聊城252000)
核廢料(nuclear waste material),是指在核燃料生產(chǎn)、加工或核反應(yīng)堆用過(guò)的,含有α、β和γ輻射的不穩(wěn)定元素,并伴隨有熱產(chǎn)生的無(wú)用材料。核廢料含有一定放射性,可以對(duì)生物體細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)造成影響,甚至殺死細(xì)胞。核廢物進(jìn)入環(huán)境后,可以通過(guò)呼吸、飲食、皮膚接觸等途徑進(jìn)入人體,當(dāng)放射性輻射超過(guò)一定程度時(shí),便可以損害機(jī)體的健康。研究表明,長(zhǎng)年受放射性污染的人,癌癥、白內(nèi)障、失明、生長(zhǎng)遲緩、生育力降低等病癥的發(fā)病率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常人。另外,如果母親在懷孕初期腹部受過(guò)x光照射,她們生下的孩子可能出現(xiàn)胎兒畸形、流產(chǎn)、死產(chǎn)等遺傳效應(yīng),而且與母親不受x光照射的孩子相比,死于白血病的概率要大50%。因此,核廢料具有極大的危害。
但近年來(lái),由于化石燃料引發(fā)的各種環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,許多人把目光投向了清潔的核能。國(guó)內(nèi)外目前修建了大量的核電廠。但是,在使用核能時(shí)產(chǎn)生了大量的核廢料。據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)統(tǒng)計(jì),一座1000MWe的核電廠運(yùn)行一年,將產(chǎn)生約600m3的固體核廢物。除此以外,根據(jù)清華大學(xué)核能研究設(shè)計(jì)院統(tǒng)計(jì),目前,中國(guó)軍工生產(chǎn)遺留下的核廢料大約有幾萬(wàn)立方米,核運(yùn)用產(chǎn)生的放射源有上萬(wàn)枚。另外,鈾礦開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的含放射性物質(zhì)的核礦渣量也達(dá)到了幾千萬(wàn)噸。從上述數(shù)據(jù)中看出,采取正確的對(duì)策,合理地控制和處理核廢料,避免核污染關(guān)系到廣大人民的健康,是健康發(fā)展和運(yùn)用核技術(shù)所必需的環(huán)節(jié)。
每年產(chǎn)生的大量電子垃圾如果處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境和人類產(chǎn)生很大的危害,會(huì)造成水、空氣和土壤污染。核廢料污染通常具有以下特點(diǎn):(1)核廢料因具有放射性,危害巨大,而且危害具有累積性,極少量的和廢物即使發(fā)出極少的核輻射,但如果長(zhǎng)期存在,就會(huì)長(zhǎng)期累積對(duì)人體造成嚴(yán)重危害;(2)核廢料的放射性通過(guò)物理或化學(xué)方法很難消除,自然條件也難以改變它的放射性活度,只能讓它通過(guò)自身的衰變而減少,可是其半衰期長(zhǎng)。一旦其擴(kuò)散到環(huán)境中,就永不停止的發(fā)射射線。放射性元素钚的半衰期達(dá)24100年;(3)核廢料中放射性核素通過(guò)衰變放出能量,當(dāng)放射性核素含量較高時(shí),釋放的熱能會(huì)導(dǎo)致核廢料的溫度不斷上升,甚至使溶液自行沸騰,固體自行熔融,這無(wú)疑增加了核廢物的控制和固定的難度;(4)核污染具有潛在性。因?yàn)樗粫?huì)產(chǎn)生特殊的顏色或氣味,公眾難以感知它的存在,無(wú)法采取有效的躲避或防范方法,只能不斷受其害;(5)每年世界上產(chǎn)生大量的核廢料。據(jù)統(tǒng)計(jì)在過(guò)去30年里,美國(guó)核發(fā)電站產(chǎn)生的核廢料共有4.5萬(wàn)噸,并且正以每年2000噸的速度增加。中國(guó)在利用核技術(shù)時(shí),產(chǎn)生的核廢料也累積了近1萬(wàn)m3左右。
1986年4月26日前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電發(fā)生核泄漏事故,這是歷史上危害后果最嚴(yán)重的核泄漏事故,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。事故發(fā)生時(shí),8噸多強(qiáng)輻射物質(zhì)傾瀉而出,使得6000平方公里土地?zé)o法使用,大約694.5萬(wàn)人受到了不同程度的核輻射,導(dǎo)致成年人白血病等病癥的發(fā)病率比一般水平高20%-30%,兒童的發(fā)病率則比一般人高50%。而且核污染給人們帶來(lái)的精神損失、心理恐懼更是無(wú)法統(tǒng)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),切爾諾貝利核事故給白俄羅斯造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)2350億美元。
三里島和切爾諾貝利核事故后,核廢料的處理在全世界范圍得到高度重視。1995年IAEA提出了放射性廢物管理的基本原則:保護(hù)人類健康;保護(hù)環(huán)境;超越國(guó)界的保護(hù);保護(hù)后代;不給后代造成不適的負(fù)擔(dān);必須在適當(dāng)?shù)膰?guó)家法律框架;必須適當(dāng)考慮放射性廢物產(chǎn)生和管理的各階段間的相互依賴關(guān)系;必須保證放射性廢物管理設(shè)施使用壽期內(nèi)的安全。這對(duì)核廢料的管理起了巨大的作用。而發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)核廢料的管理起步較早,并依據(jù)自身特點(diǎn)建立了適合本國(guó)國(guó)情的法律法規(guī)和回收體系。
為保證核運(yùn)行的安全,美國(guó)成立核管理委員會(huì)(NRC)和核電運(yùn)行委員會(huì)(INPO)。從1954年開(kāi)始,相繼通過(guò)了《原子能法》、《能源重組法》、《核廢料管理政策法》、《普萊斯-安德森核工業(yè)補(bǔ)償法》,并對(duì)《環(huán)境政策法》和《行政程序法》進(jìn)行修訂,建立了一套全面、成熟的監(jiān)管體系體系,實(shí)行政府負(fù)責(zé),由監(jiān)管、處理、生產(chǎn)三方執(zhí)行的制度。為了核處理能獲得公眾的信賴,美國(guó)將公眾參與制度列入到了核處理的制度中。
同時(shí),美國(guó)實(shí)行了一系列針對(duì)核廢料處理的計(jì)劃。美國(guó)電力研究協(xié)會(huì)(EPRI)的低強(qiáng)度輻射核廢料(LLW)管理計(jì)劃研究開(kāi)始于1980年,目前所做的工作是開(kāi)發(fā)新的液態(tài)廢料處理技術(shù)和使廢料最小化技術(shù),以提高存儲(chǔ)和排放能力,并提出新的、恰當(dāng)?shù)腖LW和混合廢料的管理導(dǎo)則,他們還在研究開(kāi)發(fā)計(jì)及成本的核廢料處理優(yōu)化軟件。該項(xiàng)研究旨在為核電站的LLW處理和排放提供技術(shù)與成本評(píng)估,從而提高核電站在電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
技術(shù)方面,美國(guó)目前采用深埋法處理核廢料。為了起警示作用,將警示牌以7種語(yǔ)言的形式表現(xiàn)出來(lái)。為了保證在運(yùn)輸核廢料時(shí)的安全,Battelle西北太平洋實(shí)驗(yàn)室還分析了各種交通運(yùn)輸工具運(yùn)送核廢料的風(fēng)險(xiǎn)。另外,美國(guó)著名物理學(xué)家施勒津熱爾也曾提出利用特殊材料將核廢料送入太空,這無(wú)疑避免了核廢料泄漏時(shí)對(duì)與環(huán)境的危害,同時(shí)也節(jié)約了土地。目前已知的可用的隔離材料為鋁質(zhì)多孔輕型防水材料。
英國(guó)應(yīng)對(duì)核廢料處理的法律法規(guī)也經(jīng)過(guò)了一系列的逐步完善的過(guò)程。1960年,英國(guó)頒布了《放射性物質(zhì)法案》,2001年出臺(tái)了《安全的管理放射性廢料的白皮書(shū)》,并屢次修改了《環(huán)境保護(hù)法》,不斷完善監(jiān)管政策。在具體分工上,政府機(jī)構(gòu)原子能管理局主要負(fù)責(zé)核廢物的登記和審定,1982年成立的核工業(yè)放射性管理小組,負(fù)責(zé)中、低核廢物的處理。為了保障核廢料處理的公開(kāi)性、科學(xué)性,政府任命了一個(gè)獨(dú)立的委員會(huì)——放射性廢物管理委員會(huì),主要是為中、高核廢物的處理提供科學(xué)的建議,形成了一個(gè)安全、效益與公平兼顧的管理理念。
截止2010年,英國(guó)已經(jīng)對(duì)25000m3的核廢料完成了包裝工作。另外,英國(guó)放射性廢料管理委員會(huì)擬在地底305米處建立一個(gè)混凝土掩體,埋藏約46900m3的核廢料。為了保護(hù)掩體安全和穩(wěn)定,除了采用先進(jìn)的掩埋技術(shù)和材料外,還建立了核廢料登記制度,在圖書(shū)館的文檔中保留了有關(guān)核廢料場(chǎng)的所有的細(xì)節(jié),
芬蘭目前有4臺(tái)正在運(yùn)行核反應(yīng)堆,每年產(chǎn)生月70噸核廢料。目前芬蘭采取了一套與美國(guó)相仿的處理體系,并成立了放射性核廢料公司,通過(guò)監(jiān)督對(duì)核廢料處理問(wèn)題進(jìn)行管理和監(jiān)督。在具體處理上,采用暫時(shí)儲(chǔ)存和永久儲(chǔ)存的方式,并且批準(zhǔn)建設(shè)了一個(gè)世界上唯一的一個(gè)核廢料永久地質(zhì)儲(chǔ)藏庫(kù)。另外,芬蘭將處理費(fèi)用列入了核電運(yùn)行的成本,這表明了其把核廢料的處理與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)起來(lái)。
俄羅斯是目前在核廢料的回收再利用上做的最好的國(guó)家之一。由于俄羅斯的土地廣袤,核工業(yè)技術(shù)十分先進(jìn),因此特意在葉尼塞河畔修建了一個(gè)核廢料儲(chǔ)存庫(kù),里面保存的不僅是俄羅斯自己的核廢料,還有保加利亞、烏克蘭等國(guó)家的。同時(shí),俄羅斯投入大量資金、技術(shù)從核廢料中提取钚和鈾,進(jìn)行加工再利用。除了此以外,俄羅斯還加強(qiáng)了與世界上其他國(guó)家的合作。美國(guó)、英國(guó)曾先后與俄羅斯關(guān)于核處理進(jìn)行過(guò)商談、合作。
中國(guó)目前已投入運(yùn)行的核電機(jī)組有15臺(tái),但是,隨著化石能源的消耗,以及環(huán)境問(wèn)題的日益突出,中國(guó)將會(huì)不可避免的加大對(duì)核工業(yè)的投入和開(kāi)發(fā),因此,這將對(duì)我國(guó)環(huán)境和政府監(jiān)管帶來(lái)巨大的壓力。為此,我國(guó)先后出臺(tái)了許多法律,建立了一套較完備的核安全管理制度。
現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于核廢料的監(jiān)管主要依靠2003年起實(shí)施的《放射性污染防治法》。另外,在《以環(huán)境保護(hù)法》為基本法前提下,在《大氣污染防治法》、《環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》、《防震減災(zāi)法》等法律中均有對(duì)于放射性物質(zhì)安全管理的規(guī)定。在2007年10月修訂通過(guò)的《中華人民共和國(guó)能源法》中第43條規(guī)定:國(guó)家實(shí)行核燃料閉合循環(huán)政策,民用核能生產(chǎn)和科研等單位是其產(chǎn)生的核廢物處理處置的責(zé)任體。為了與國(guó)際接軌,加強(qiáng)國(guó)際合作,中國(guó)先后加入了《不擴(kuò)散核武器公約》、《核材料實(shí)物保護(hù)公約》、《核安全公約》等12個(gè)公約。根據(jù)中國(guó)不同地方的發(fā)展特點(diǎn),還出臺(tái)了一系列的核安全地方性法規(guī)。1997年廣東制定了《廣東省民用核設(shè)施事故預(yù)防和應(yīng)急管理?xiàng)l例》,對(duì)核物質(zhì)的管理、事故預(yù)防、處理、處罰作了具體的規(guī)定。2004年,天津通過(guò)了《天津市放射性廢物管理辦法》,確立了一個(gè)針對(duì)核廢料處理的具體的法律規(guī)定。
雖然我國(guó)已經(jīng)有了套完備法律體系,但從目前管理核廢料的現(xiàn)狀來(lái)看,仍然存在一些問(wèn)題。
在立法上,我國(guó)作了一些原則性的規(guī)定,但是在具體處理準(zhǔn)則上,缺少一些技術(shù)性的和系統(tǒng)性的規(guī)定,立法的層次較低,許多技術(shù)還沿用上世紀(jì)的標(biāo)準(zhǔn),比較陳舊。另外,核技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到工業(yè)、醫(yī)療、科研等許多方面,針對(duì)不同部門,只存在一些準(zhǔn)則或標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有一個(gè)具體的、配套的法律法規(guī),而且標(biāo)準(zhǔn)較低。
在監(jiān)管上,監(jiān)管的執(zhí)行力不夠。首先,監(jiān)管機(jī)構(gòu)存在過(guò)多,且分工不明確,造成機(jī)構(gòu)臃腫而又無(wú)人負(fù)責(zé)的現(xiàn)象。一旦發(fā)生放射性污染,責(zé)任很難界定。在醫(yī)療方面,衛(wèi)生部門及使用核技術(shù),又對(duì)自己的核廢料的管理進(jìn)行監(jiān)管,這必然會(huì)導(dǎo)致管理的不公正性,以及管理的松散性。其次,核廢料監(jiān)管部門的法律地位低,只是屬于環(huán)保部?jī)?nèi)設(shè)的國(guó)家核安全局,導(dǎo)致部門的權(quán)威性低,不能做到有效監(jiān)管。
在公開(kāi)性方面,核廢料處理過(guò)程的透明度低。在核電選址、核廢物處理時(shí),不能做到真正的征求民眾的意見(jiàn),信息不透明。結(jié)果導(dǎo)致群眾對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)的抵制行為。另外,在管理時(shí)缺乏大局觀,不能做到區(qū)域的統(tǒng)籌發(fā)展。江西九江彭澤縣規(guī)劃建設(shè)核電廠時(shí),便遭到了鄰縣安徽省望江縣的強(qiáng)烈反對(duì)。
通過(guò)對(duì)比我國(guó)與各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家在核廢料管理對(duì)策方面的差異以及回收利用上的巨大差距,可以看出我國(guó)對(duì)于核廢料的管理還有許多工作要做,可以從以下幾個(gè)方面規(guī)范核廢物的管理,實(shí)現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。
(1)建立一個(gè)完善的核物質(zhì)處理的法律框架。首先應(yīng)擁有一個(gè)具體的法律,對(duì)核廢料的管理進(jìn)行較為詳細(xì)的規(guī)范。對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)查,堅(jiān)持國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)。不同的領(lǐng)域,應(yīng)根據(jù)各自特點(diǎn)擁有一個(gè)針對(duì)性的法規(guī)。
(2)加強(qiáng)監(jiān)管。首先要給予監(jiān)管部門更大的法律權(quán)利,在不同的核利用、核管理環(huán)節(jié)的定不同的責(zé)任,真正做到分工負(fù)責(zé)。
(3)增強(qiáng)公眾的參與度和透明度。在核項(xiàng)目的規(guī)劃和認(rèn)定上,充分考慮到公眾的認(rèn)可度。這樣不僅避免了核項(xiàng)目引發(fā)的社會(huì)穩(wěn)定問(wèn)題,而且還可以由公眾中得到有利的建議。政府可以牽頭組建一個(gè)社會(huì)性的核廢物處理的監(jiān)管組織,由公眾組織和參與。
(4)增加資金和技術(shù)的投入。不斷開(kāi)發(fā)核處理的工藝和技術(shù),在對(duì)核物質(zhì)進(jìn)行處置的同時(shí),研發(fā)將其進(jìn)行回收利用的技術(shù)。既重視安全,又重視技術(shù)和效益。
(5)加強(qiáng)國(guó)際間的合作。俄羅斯、美國(guó)等過(guò)在處理核廢料上都有較多的經(jīng)驗(yàn)和較為先進(jìn)的技術(shù)。通過(guò)交流、學(xué)習(xí)、合作,做到在符合國(guó)家利益的同時(shí),合理、科學(xué)的處理核廢料。
[1]胡象明,王鋒.英國(guó)核廢料管理的經(jīng)驗(yàn)分析[J].環(huán)境保護(hù),2012,(17):69-71.
[2]方陵生.芬蘭的核能開(kāi)發(fā)與管理[J].世界科學(xué),2008,(10):20-21.
[3]蘇坤,Lebon Patrick.法國(guó)ANDRA放射性廢物地質(zhì)處置可行性研究綜述[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2006,25(4):813-824.
[4]張瑞久,逄辰生,陳潔等.芬蘭城市固體廢物的管理與綜合治理[J].節(jié)能與環(huán)保,2009,(11):22-25.
[5]李奇?zhèn)?彭本利.論國(guó)際放射性物質(zhì)管理法[J].中國(guó)核工業(yè),2005,(2):50-53.
[7]振文.廣東打造防輻射"金鐘罩"[J].環(huán)境,2003,(11):8-9.
[8]宋愛(ài)軍.我國(guó)核能安全立法研究[D].湖南師范大學(xué),2009.DOI:10.7666/d.y1472884.
[9]核輻射處處有[期刊論文]-世界環(huán)境2003(6)?
[10]從慧玲居安思危預(yù)防為主提高核應(yīng)急能力[期刊論文]-中國(guó)核工業(yè)2006(3)?
[11]宋培峰.付杰.劉怡剛.周啟甫.王曉峰.黃超云.SONGPeifeng.FU Jie.LIU Yigang.ZHOU Qifu.WANGXiaofeng.HUANG Chaoyun IAEA《工業(yè)射線探傷輻射安全》安全導(dǎo)則草案及幾點(diǎn)思考[期刊論文]-核安全2010(1).
[12]Council Directive 96/29/Euratom of 13 May 1996 laying down basic safety standards for the protection of the health of workers and the general public against the dangers arising from ionizing radiation,OJL 159 1996.
[13]各國(guó)如何處理核廢料[J].黨政論壇(干部文摘),2011,(7):38-39.
[14]郝卿,劉長(zhǎng)良,杜子冰等.核廢料處理方法及管理策略研究[J].科技信息,2012,(32).
[15]沈芳,黃潤(rùn)秋,苗放,等.地理信息系統(tǒng)與地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2000,11(1):6-10.
[16]方海東,施斌,王寶軍等.環(huán)境巖土工程中的GIS應(yīng)用回顧與展望[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào),2001,28(z1):56-61.
[17]江澤民.對(duì)中國(guó)能源問(wèn)題的思考[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2008,42(3).
[18]李奇?zhèn)?王超,彭本利.放射性廢物管理的國(guó)際法制度一乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯(lián)合公約》的視角[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2006:31-5.