喬亞華 王 亮 程 理 劉福東 張春明 張 瓊

(環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心，北京 100082)

世界中低水平放射性廢物處置設(shè)施現(xiàn)狀及啟示

喬亞華 王 亮 程 理 劉福東 張春明 張 瓊*

(環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心，北京 100082)

隨著核科學(xué)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,產(chǎn)生了大量的放射性廢物,合理、安全的處置各類放射性廢物,已成為世界各國(guó)刻不容緩的研究課題。各國(guó)已建或在建了許多中低水平放射性廢物處置設(shè)施，這些設(shè)施的信息分散在各國(guó)的官方報(bào)告中，研究分析這些信息將對(duì)我國(guó)放射性廢物的處置具有重要意義。本文通過(guò)調(diào)研大量資料，總結(jié)了世界核反應(yīng)堆的現(xiàn)狀（數(shù)據(jù)截止到2013年）；介紹了中低水平放射性廢物處置發(fā)展概況；分析了世界各國(guó)中低水平放射性廢物處置設(shè)施的現(xiàn)狀（數(shù)據(jù)截止到2011年）；并對(duì)我國(guó)的中低放廢物處置提出建議。為我國(guó)全面和正確的認(rèn)識(shí)放射性廢物處置，有的放矢的制定發(fā)展規(guī)劃和開(kāi)展相關(guān)研究提供了科學(xué)依據(jù)。

中低水平；放射性廢物；處置設(shè)施

引言

含有放射性核素或被其污染，沒(méi)有或暫時(shí)沒(méi)有重復(fù)利用價(jià)值，放射性濃度、比活度、污染水平超過(guò)規(guī)定下限值的廢棄物，被稱為放射性廢物。放射性廢物主要來(lái)源于整個(gè)核電產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括鈾礦山、核燃料循環(huán)設(shè)施、核元件制造廠、研究堆、核電站、核燃料后處理廠、核設(shè)施退役等，還有少量來(lái)源于放射性同位素制造、核武器生產(chǎn)以及使用放射性物質(zhì)的各過(guò)程。

截至2013年，我國(guó)大陸地區(qū)投入商業(yè)運(yùn)行的核電機(jī)組已達(dá)17臺(tái)，核電總裝機(jī)容量為14745.99兆瓦。與此同時(shí)，放射性同位素與輻射技術(shù)在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增長(zhǎng)，放射性廢物的品種和數(shù)量將會(huì)不斷增加，為了保護(hù)公眾免受超限值

的劑量照射以及保護(hù)人類生存環(huán)境，需要對(duì)這些放射性廢物進(jìn)行安全處置。本文旨在通過(guò)對(duì)世界中低水平放射性廢物處置設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行全面的分析,準(zhǔn)確把握總體情況，為以后有的放矢的制定發(fā)展規(guī)劃、開(kāi)展管理技術(shù)和政策研究，提高我國(guó)的放射性廢物管理現(xiàn)狀提供技術(shù)支持。

1．世界核反應(yīng)堆現(xiàn)狀

根據(jù)世界核協(xié)會(huì)（WNA）網(wǎng)站提供的資料，截至2013年6月1日，全球共有30個(gè)國(guó)家運(yùn)行著434臺(tái)核電機(jī)組，總凈裝機(jī)容量為373.892 GWe，見(jiàn)表1。13個(gè)國(guó)家正在建設(shè)67臺(tái)核電機(jī)組，總裝機(jī)容量為69.709 GWe；27個(gè)國(guó)家計(jì)劃建設(shè)159臺(tái)核電機(jī)組，總裝機(jī)容量為174.34 GWe；37個(gè)國(guó)家擬建設(shè)318臺(tái)核電機(jī)組，總裝機(jī)容量為359.75GWe。預(yù)計(jì)2013年全球核電反應(yīng)堆的鈾需求量為6.6512萬(wàn)tU[1]。

截至2011年6月，世界上共有252座運(yùn)行中的研究堆、6座計(jì)劃建設(shè)中的研究堆、215座正在建造

中的研究堆、13座暫時(shí)關(guān)閉的研究堆和203座已經(jīng)關(guān)閉的研究堆[2,3]，見(jiàn)圖1。

2．中低水平放射性廢物處置發(fā)展概況

放射性廢物填埋活動(dòng)開(kāi)始于20世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)，放射性物質(zhì)加工產(chǎn)生的放射性廢物大多就地填埋，并未考慮這些廢物可能造成的健康和環(huán)境危害。

大規(guī)模的、現(xiàn)代意義的放射性廢物處置開(kāi)始于20世紀(jì)40年代的美國(guó)，主要處置方式有陸地簡(jiǎn)單淺埋處置和海洋處置兩種方式。所謂的放射性廢物海洋處

置，就是將低水平放射性廢物的水泥固化體或?yàn)r青固化體裝在特制的金屬桶中傾倒入海洋。世界上第一次放射性廢物的海洋傾倒是在1946年，美國(guó)在離加利福尼亞海岸80km的東太平洋將廢物桶直接倒入海中。此后美、英、荷蘭、比利時(shí)、瑞士、日本及韓國(guó)都不同程度地進(jìn)行了放射性廢物的海洋傾倒。目前已知的最后一次傾倒是發(fā)生在1982年。在1946—1982年的36年中，估計(jì)約有相當(dāng)于63PBq放射性廢物傾倒入太平洋和大西洋的50多個(gè)地區(qū)。1983年，倫敦傾廢公約第七次締約國(guó)協(xié)商會(huì)議通過(guò)決議實(shí)行自愿停止放射性廢物的海洋傾倒，然而，這次會(huì)議對(duì)是否終止放射性廢物的海洋處置仍然懸而未決。陸地淺埋也即淺溝埋藏，最早的淺埋處置場(chǎng)是由美國(guó)建造的，用于核武器研制和與之相配套的核燃料生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的放射性廢物處置。這些早期處置場(chǎng)在建造時(shí)并未預(yù)料到會(huì)發(fā)生核素遷移，也很少去關(guān)注淺埋場(chǎng)的水文和地質(zhì)特征、淺埋溝的回填和覆蓋。1962—1971年，美國(guó)有6個(gè)商用放射性廢物處置場(chǎng)相繼投入使用，這些處

置場(chǎng)并沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的選址，僅采取措施提高了處置場(chǎng)的隔離能力。

隨著對(duì)放射性廢物危害的認(rèn)識(shí)以及早期處置場(chǎng)放射性核素的泄漏，人們開(kāi)始重視放射性廢物的處置方式。1969年法國(guó)芒什處置場(chǎng)開(kāi)始運(yùn)行，該處置場(chǎng)采用混凝土構(gòu)筑物和水泥澆筑回填的一體化工程設(shè)施，有嚴(yán)格的回填、覆蓋和排水要求。這標(biāo)志著中低放廢物處置進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，這種處置依賴于場(chǎng)址本身和一系列工程措施，同時(shí)還加入了后期的管理控制，逐漸發(fā)展成為現(xiàn)在的放射性廢物多重屏障處置概念。與此同時(shí)，一些國(guó)家還根據(jù)本國(guó)情況對(duì)中低放廢物實(shí)施巖洞處置，瑞典、芬蘭、挪威為中低放廢物處置專門開(kāi)挖了巖洞，德國(guó)和捷克則利用廢礦井對(duì)廢物進(jìn)行處置。

從20世紀(jì)80年代起，中低放廢物處置進(jìn)入了優(yōu)化發(fā)展的階段。IAEA從1977年到1986年實(shí)施了放射性廢物地下處置的第一個(gè)十年計(jì)劃，在總結(jié)各國(guó)研究成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法，完善了中低放廢物處置的多重屏障原理和安全評(píng)價(jià)方法學(xué)，為中低放廢物處置的安全性評(píng)價(jià)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。1984年發(fā)表的ICRP第46號(hào)出版物，為輻射防護(hù)原則在放射性廢物處置中的應(yīng)用提供了詳盡指導(dǎo)。經(jīng)過(guò)近30年的努力，現(xiàn)在的中低放廢物處置，可在保證安全目標(biāo)的前提下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性。

3．世界中低水平放射性廢物處置設(shè)施現(xiàn)狀

隨著各國(guó)核電事業(yè)的快速發(fā)展，以及核設(shè)施退役與放射性廢物治理進(jìn)程的加快，中低水平放射性固體廢物的產(chǎn)生量將迅速增加。由于放射性核廢物對(duì)人體甚至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)具有極大的危害性，其影響可達(dá)幾百年到數(shù)萬(wàn)年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，因此世界各國(guó)對(duì)放射性廢物處置的研究都非常重視。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)放射性廢物的處置和研究取得了較大的進(jìn)展,特別是對(duì)于中低水平的放射性廢物處置技術(shù)和理論已經(jīng)較為成熟。截至2011年，世界中低放廢物處理設(shè)施有302個(gè)，儲(chǔ)存設(shè)施有388個(gè)，處置設(shè)施有140個(gè)，計(jì)劃中的處置設(shè)施有11個(gè)。圖2為計(jì)劃、現(xiàn)存的世界中低水平的放射性廢物處置設(shè)施分布圖，表2為各國(guó)現(xiàn)存處置設(shè)施的主要特征[6-38]。

從以上分析可以看出，通過(guò)各國(guó)的多年努力，一個(gè)全球核安全和核廢物安全的框架已初步建立，全面和正確地認(rèn)識(shí)放射性廢物的處置理念也漸趨成熟，一些先進(jìn)的實(shí)踐也得以推廣。世界中低水平放射性廢物處置設(shè)施主要集中在歐洲和美洲。歐洲國(guó)家國(guó)土面積相對(duì)較小，運(yùn)輸條件較好，中低放廢物一般采用集中處置的方式。美洲既有大量的軍工設(shè)施及放射性廢物，又有一批在役核電機(jī)組，軍工放射性廢物在廢物產(chǎn)生比較集中的一些核基地建立相應(yīng)的處置場(chǎng)，核電運(yùn)行產(chǎn)生的廢物則實(shí)行區(qū)域處置。亞洲和大洋洲的中低水平放射性廢物處置設(shè)施較少，主要集中在印度和日本，非洲僅有南非一個(gè)處置設(shè)施。

4．建議

我國(guó)現(xiàn)行的中低水平放射性廢物處置的政策是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制留下的遺產(chǎn)。1992 年，國(guó)務(wù)院以“國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局關(guān)于我國(guó)中、低水平放射性廢物

處置的環(huán)境政策的通知”（國(guó)發(fā)〔1992〕45 號(hào)，以下簡(jiǎn)稱45 號(hào)文件）的形式，確認(rèn)了我國(guó)中低水平放射性廢物處置的環(huán)境政策。當(dāng)時(shí)就曾提到“放射性廢物的處置已是環(huán)境保護(hù)所面臨的重大問(wèn)題之一”。45 號(hào)文件提出的有關(guān)要求是基于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的做法，并且對(duì)核行業(yè)影響頗深，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為放射性廢物處置是國(guó)家（政府）的責(zé)任，廢物產(chǎn)生的單位游離其外，因此廢物產(chǎn)生的單位一般采取不積極、不主動(dòng)、靜候國(guó)家安排的態(tài)度。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，中低水平放射性廢物區(qū)域處置政策的推進(jìn)舉步維艱，難見(jiàn)實(shí)效，導(dǎo)致區(qū)域處置規(guī)劃獲批受阻，處置場(chǎng)選址、建設(shè)也進(jìn)展緩慢，廢物處置需求與處置能力的供需關(guān)系出現(xiàn)了嚴(yán)重扭曲和不能匹配的現(xiàn)象，與國(guó)際上存在明顯的差距。作為監(jiān)管部門的環(huán)保部門，缺少契機(jī)落實(shí)相關(guān)的環(huán)境政策，也很難有合適的措施推進(jìn)解決有關(guān)廢物處置場(chǎng)的規(guī)劃、選址、建造和運(yùn)營(yíng)中體制、機(jī)制的問(wèn)題。

借鑒國(guó)際上中低放射性廢物處置的有益經(jīng)驗(yàn)和做法，結(jié)合我國(guó)的具體實(shí)際，就中低放射性廢物的處置建議如下：

1）進(jìn)一步完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

隨著《放射性污染防治法》和《放射性廢物安全管理?xiàng)l例》的頒布實(shí)施，我國(guó)基本完善了放射性固體廢物貯存、處置許可制度和安全監(jiān)管措施，但還是有許多法律、條例、配套相關(guān)的辦法、標(biāo)準(zhǔn)亟待制定。只有盡快將配套的管理規(guī)定或?qū)嵤┘?xì)則出臺(tái)，才能改變放射性廢物處置法律法規(guī)的制定落后于實(shí)際的窘境。

2）重新解讀區(qū)域處置概念

打破傳統(tǒng)意義上的大區(qū)域概念，學(xué)習(xí)美洲經(jīng)驗(yàn)，在中低水平放射性廢物產(chǎn)生相對(duì)集中的一些核基地建立相應(yīng)的處置場(chǎng)，核電運(yùn)行產(chǎn)生的廢物則實(shí)行區(qū)域處置，這種做法不管在經(jīng)濟(jì)上還是安全上都具有一定的優(yōu)勢(shì)，也是當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家處置放射性廢物的有效方式。

3）改變廢物處置是國(guó)家行為的舊觀念

國(guó)務(wù)院頒布的《放射性廢物安全管理?xiàng)l例》，明確了建設(shè)、運(yùn)營(yíng)處置場(chǎng)所需要的資格條件，如何經(jīng)營(yíng)和運(yùn)營(yíng)處置場(chǎng)則是廢物產(chǎn)生者與廢物接收處置者之間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系。因此，我們要轉(zhuǎn)變廢物處置場(chǎng)是國(guó)家（政府）行為、是環(huán)保公益事業(yè)、不能以盈利為目的的舊觀念。

4）破解“鄰避效應(yīng)”

破解放射性廢物處置場(chǎng)選址的“鄰避效應(yīng)（NIMBY：NOT IN MY BACKYARD）”，要在源頭上想辦法、尋突破，及時(shí)出臺(tái)核電的“大三同時(shí)”政策，凡是上核電項(xiàng)目，其業(yè)主要么自行配套建設(shè)廢物處置場(chǎng)，要么與區(qū)域內(nèi)的廢物處置單位簽訂廢物接收處置協(xié)議（合同），對(duì)于自行配套建設(shè)廢物處置場(chǎng)的，建成后要交給有相應(yīng)廢物處置資質(zhì)的專業(yè)公司運(yùn)營(yíng)。

5）加強(qiáng)宣傳

為了更好的讓公眾能夠了解并接受放射性廢物處置，我們一方面，要借助新聞媒體對(duì)處置技術(shù)的安全性進(jìn)行廣泛宣傳，并適時(shí)向公眾公開(kāi)相關(guān)文件內(nèi)容，征詢公眾意見(jiàn)，讓公眾全面了解處置技術(shù)，促進(jìn)公眾接受； 另一方面，要讓公眾參與廠址評(píng)價(jià)等決策過(guò)程，建立公眾的信任，消除恐核心理。

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Status of Low and Intermediate Level Waste Disposal Facilities Around the World

Qiao Yahua Wang Liang Chen Li Liu Fudong Zhang Chunming Zhang Qiong
（Nuclear and Radiation Safety Center，Ministry of Environmental Protection, Beijing 100082,China）

With the rapid development and application of nuclear science，large amounts of radioactive waste are produced. It has become a pressing issue that radioactive waste should be disposed off in proper disposal facilities. Some countries already have these facilities and others are planning theirs. Information about disposal facilities around the world is useful and necessary; however, data on this matter are usually scattered in offcial reports per country. In order to allow an easier access to this information, this paper aims to provide an overview of disposal facilities for low and intermediate level radioactive waste around the world (updated until 2011). Also, characteristics of the facilities were provided, when possible. The paper also provided a summarized overview of these reactors around the world (updated until 2013). This data collection may be an important tool for researchers, and other professionals in this feld. Also, it might provide an overview about the fnal disposal of radioactive waste.

low and intermediate level; radioactive waste; disposal facilities

X771

A

1674-6252（2014）06-0053-11

科技部重大專項(xiàng)CAP1400安全評(píng)審技術(shù)及獨(dú)立驗(yàn)證試驗(yàn)(2013ZX06002001).

喬亞華，1977年生，女，高級(jí)工程師，核燃料循環(huán)與材料專業(yè)，主要從事核與輻射安全研究.﹡通訊作者：張瓊，高級(jí)工程師，主要從事核與輻射安全研究.