放射性廢物處置設施關閉、移交與監護問題探討

王洪祖 吳 宏 圣 鋒 田彬杉

0 前言

放射性廢物處置設施的關閉是處置設施運行終了時針對處置設施進行的活動。包括在廢物安置完成后，通過覆蓋近地表處置設施，回填或封閉地質處置庫及其通道，并終止和結束所有相關建筑設置的活動，使處置庫永久封閉。由于放射性廢物本身的特性，在處置場運行期間并不能保證放射性核素衰變到對人與自然無害的程度，因此在處置設施關閉后也需要對其進行監護。處置設施的監護是指為保證核設施的狀態保持在規定限值以內而進行的各種活動。對于一個近地表處置設施，監督通常延續到運行和關閉期以后。處置設施的關閉、移交及關閉后監護是處置設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施關閉后300～500 年安全隔離，遠遠超出處置設施的運行期，處置場的關閉及關閉后管理工作在我國尚屬空白，需要借鑒國外經驗并結合我國實際進行探討。

我國的西北低中放固體廢物處置場已運行了20 多年，一期一階段的庫容已接近滿容，一期二階段的庫容預計在未來5 到8 年內也將滿容，西北處置場一期工程面臨著關閉及關閉后管理問題，需要進行探討。國外目前已有多個放射性廢物處置設施關閉，每個國家都對處置設施的關閉、移交以及監護進行了相關規定，國際原子能機構（IAEA）在安全導則和技術文件中也對處置場關閉、移交及監護進行了描述。

1 國外情況

1.1 IAEA 的相關文件

IAEA 的安全導則SSG-23[1]中對處置設施關閉的環境影響評價和安全評價做出了規定。

安全導則SSG-29[2]中對處置設施關閉的要求、安全要求、文件要求、關閉計劃、關閉后有組織控制等做出了原則性規定。

技術文件TECDOC- 1260[3]對近地表處置設施的關閉步驟和技術進行了描述，并提供了一些國家處置場關閉的案例。

IAEA 安全導則SSG-29 中7.15 規定：不同的組織可能負責不同的有組織控制活動。營運者通常負責主動的有組織控制，而國家機構可能負責記錄歸檔和土地使用控制等活動。在適當階段，經過監管批準，可以將場址責任從營運者轉移到政府。

IAEA 安全導則SSG-29 對關閉后階段和有組織控制也有原則性的規定。

有組織控制可以是主動的（即，控制需要營運者的主動維護），或是被動的（即，未來不需要營運者或其他人采取行動就能夠持續的措施）。主動的有組織控制包括防止公眾進入場址的措施（例如，保持場址圍欄和安保人員）和環境介質中放射性核素濃度和工程屏障完整性與性能的監測活動。被動的有組織控制可包括將處置設施信息納入地方、國家或國際記錄和檔案中（為使后代能夠對處置設施及其安全做決策），在場址上使用持久性標識，以及在法律中限制土地使用。

1.2 法國芒什處置場

芒什處置場（CSM）是法國第一個低中放廢物近地表處置場，位于法國的西北部，截至目前（2019 年 9 月），該處置場已關閉，現處于關閉后有組織的控制階段。該處置場于 1969-1994 年間運行，期間共有員工 100 名，共處置了約 1，470，000個廢物包，體積約527，225m3。目前，該處置場處于關閉前階段，現由法國放射性廢物管理機構（ANDRA）運營，來自ANDRA 的7 個內設機構的12 名員工在該處置中心工作。

芒什處置場關閉條件如下[4]：

（1）正常關閉：當已經達到運行許可證允許處置的廢物數量或放射性總活度限值時，處置場應實行正常關閉。

（2）非正常關閉：當發現處置場選址或設計有不可改正的嚴重錯誤，或發 生嚴重事故，或發生不可預見的自然災害，使得處置場不再適合處置放射性廢物時，處置場應實行非正常關閉。實施非正常關閉應得到監管部門的批準。

芒什處置場設置了如下三個關閉目標：

（1）限制雨水通過覆蓋層滲入至廢物體中，ANDRA 對水的滲入目標設置為每年每平方米的區域滲入水量不超過5 升。

（2）保護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、以及嚙齒類生物等。

（3）耐久性方面：在監護期內，可以在被動條件下維持非滲透性以及防護功能。

為了保證安全屏障的完整性，處置場關閉前應制定監護計劃，監護計劃應定期更新，關閉后監護的持續時間應當根據處置場的類型及其容納廢物的種類確定。 關閉后對芒什近地表處置設施及其周邊環境的監護將會持續幾百年。法國于1996年確定采用3 階段的監護計劃，分別為：

（1）第一階段：監測時長為5 年，本次監護為積極主動監護期，主要用于 提供經驗反饋資料，并可用于后期方案的修正，以及驗證前期力學、化學等模型的預測是否合理。此階段持續時間可動態調整，直到觀測不到重大的演變現象；主要開展監測、監督以及設施的維護工作。

（2）第二階段：監測時長在 50-100 年，為主動監護期，目的是驗證處置場的性能與預測的性能相一致，此階段持續時間也可根據需要動態調整。

（3）第三階段：被動監護期，主要限制土地的使用，進行有限的監測工作，以確保不發生核素釋放且不對公眾產生影響。

1.3 美國處置場

美國自上世紀60 年代開始對來自核電廠、學校和醫療設備的低中水平放射性廢物進行近地表處置。處置場運行經驗包括在潮濕多雨地區（Barnwell，South Carolina; West Valley，New York; Maxey Flats，Kentucky; and Sheffield，Illinois）以及干旱少雨地區（Richland，Washington; Beatty，Nevada; and Tooele，Utah）建造近地表處置場。New York，Illinois 和Nevada 三個州的處置場已處于關閉狀態，不再接收廢物。

Barnwell，South Carolina 處置設施于 1971 年開始運行，在潮濕的海岸環境下持續處置低中水平放射性廢物。該處置場位于南卡羅來納州并租給私人公司運營。州政府在運行期間籌募資金以用于處置場關閉后的監測和維護。

Maxey Flats，Kentucky（肯塔基州馬克西平原）處置場 1964年開始接收廢物，并于1978 年關閉。Kentucky 州政府負責該處置場的長期管理運營。

Sheffield，Illinois（伊利諾伊州）處置場于 1966 年開始運營，按照Illinois 的合同規定，關閉后的監控和維護由處置場的運營機構執行，該機構負責長期有組織的監控。

West Valley（西谷）處置場于 1963 年投入運行，并于 1975年停止接收廢物。總占地200 英畝，其中處置區占地15 英畝。紐約州政府負責處置場的最終關閉和長期管理的研究工作。

Hanford 處置場位于美國華盛頓州，自1965 年開始運行，用于處置低中放廢物，政府在運營期間管控相關的財政，并留出資金用于支付處置場最終關閉及關閉后所需的監測和維護費用。

Nevada 州的Beatty 處置場是美國第一個商業運行的處置場，于1962 年開始接收廢物。由于公眾的原因，該36 英畝的低、中放廢物處置場在1992 年末關閉，該處置場的關閉完全是因為政策原因，而不是該處置場的性能問題。在與負責長期機構監管的內華達州管理部門的條約框架下，后期的監管和維護是由廠址運行者執行的。該州僅負責管理費用，另外，在運行期間收取的費用來支付這些處置活動。

1.4 西班牙El Cabril 處置場

西班牙近地表處置設施El Cabril 處置場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。該處置場建造于1990 年，在1992 年完成建造，并于同年10 月獲得運行許可證且開始接收廢物。處置場的關閉時間目前尚未確定，但關閉后的300 年要對其進行有組織地監控。

西班牙管理機構需要對處置場設置一個關閉的計劃，計劃中應涵蓋評價所需的各個方面，以下給出了西班牙管理機構要求的各個要素：

（1）最終處置廢物的清單。

（2）最后處置覆蓋層的設計。

（3）關閉的輻射影響。

（4）性能評價和分析。

（5）入滲和地表水的監測。

（6）質量保證，包括真實運行和建造記錄。

覆蓋層的設計需符合監管部門批準的安全評價要求，且應與其他設施的設計相協調。從這個意義上說，在具體意義上El Cabril 的封填系統還需要考慮以下參數：

（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：基于防止人類闖入事件的發生進行推算）。

（4）有組織的監控期（300 年）。

西班牙處置場的監測計劃主要考慮關閉后階段，需要考慮的因素包括：

（1）現場標記。

（2）記錄的完整性。

（3）監測責任體的界定。

（4）監測的費用。

（5）管理費用。

（6）基于廢物源項而制定的監測時長。

（7）風險限值。

（8）安全評價。

（9）后期維護的最小化。

（10）安保需求。

（11）文件的要求。

（12）必要時的緊急干預措施。

現階段，西班牙并沒有形成系統的監測計劃。

2 國內法律法規的相關規定

《中華人民共和國核安全法》

第四十六條規定：

國家建立放射性廢物處置設施關閉制度。

放射性廢物處置設施有下列情形之一的，應當依法辦理關閉手續，并在劃定的區域設置永久性標記：

（1）設計服役期屆滿。

（2）處置的放射性廢物已經達到設計容量。

（3）所在地區的地質構造或者水文地質等條件發生重大變化，不適宜繼續處置放射性廢物。

（4）法律、行政法規規定的其他需要關閉的情形。

第四十七條規定：放射性廢物處置設施關閉前，放射性廢物處置單位應當編制放射性廢物處置設施關閉安全監護計劃，報國務院核安全監督管理部門批準。

放射性廢物處置設施關閉后，放射性廢物處置單位應當按照經批準的安全監護計劃進行安全監護；經國務院核安全監督管理部門會同國務院有關部門批準后，將其交由省、自治區、直轄市人民政府進行監護管理。

《放射性廢物安全管理條例》

第二十七條放射性固體廢物處置設施設計服役期屆滿，或者處置的放射性固體廢物已達到該設施的設計容量，或者所在地區的地質構造或者水文地質等條件發生重大變化導致處置設施不適宜繼續處置放射性固體廢物的，應當依法辦理關閉手續，并在劃定的區域設置永久性標記。

關閉放射性固體廢物處置設施的，處置單位應當編制處置設施安全監護計劃，報國務院環境保護主管部門批準。

放射性固體廢物處置設施依法關閉后，處置單位應當按照經批準的安全監護計劃，對關閉后的處置設施進行安全監護。放射性固體廢物處置單位因破產、吊銷許可證等原因終止的，處置設施關閉和安全監護所需費用由提供財務擔保的單位承擔。

《低中水平放射性固體廢物近地表處置規定》（GB 9132-2018）中第9 節處置場的關閉中也對關閉條件和關閉管理進行了規定。第10 節對處置場關閉后的監護做了規定。

3 結論與建議

處置設施關閉及關閉后管理是處置設施管理的重要內容。處置設施關閉后管理時間將遠遠超過處置場的運行時間，需要對其進行長期監護以保證處置設施多重屏障系統能達到效果。

關于處置設施的關閉、移交以及監護在“核安全法”中已有原則性規定。處置場關閉是需要開展一系列工作以保證處置場關閉后的長期安全性。安全分析報告和環境影響評價報告是必要內容，是國際通用的規定，也是我國法規標準中的要求。關閉后的安全監護計劃是核安全法中的規定。關閉后的應急預案是對處置場關閉后可能發生事故和危險的應急管理、指揮、救援計劃等，是很有必要的。質量保證文件是處置設施運行者對處置設施關閉后長期安全性能的保證，也是有必要的。

關閉后安全監護的目的是：防止公眾意外闖入處置庫；防止移出或擾動已處置的放射性廢物；對照設計準則監測處置庫的效能；執行必要的補救措施。對放射性固體廢物處置設施關閉后的監護是保障廢物處置設施安全的重要內容。

在對關閉的放射性廢物處置設施進行一定時間的安全監護后，確認關閉的放射性廢物處置設施狀態穩定，可向國務院核安全監督管理部門提出申請，經國務院核安全監督管理部門會同國務院有關部門批準后，將關閉的放射性廢物處置設施交由省、自治區、直轄市人民政府盡行監護管理。也可以等同于一般設施，出于優化管理資源的考慮，交由地方管理，由省級人民政府負責。

我國目前在處置設施的關閉及關閉后管理開展的相關研究較少，雖然在法律中有了原則性規定，但具有可操作性的辦法和標準尚未出臺，處置設施關閉所需的技術、管理模式、經費保障等方面尚需研究，建議盡快開展相關研究。