放射性废物处置设施关闭、移交与监护问题探讨

王洪祖 吴 宏 圣 锋 田彬杉

0 前言

放射性废物处置设施的关闭是处置设施运行终了时针对处置设施进行的活动。包括在废物安置完成后，通过覆盖近地表处置设施，回填或封闭地质处置库及其通道，并终止和结束所有相关建筑设置的活动，使处置库永久封闭。由于放射性废物本身的特性，在处置场运行期间并不能保证放射性核素衰变到对人与自然无害的程度，因此在处置设施关闭后也需要对其进行监护。处置设施的监护是指为保证核设施的状态保持在规定限值以内而进行的各种活动。对于一个近地表处置设施，监督通常延续到运行和关闭期以后。处置设施的关闭、移交及关闭后监护是处置设施安全管理的最后阶段。一般情况下，需要保障近地表处置设施关闭后300～500 年安全隔离，远远超出处置设施的运行期，处置场的关闭及关闭后管理工作在我国尚属空白，需要借鉴国外经验并结合我国实际进行探讨。

我国的西北低中放固体废物处置场已运行了20 多年，一期一阶段的库容已接近满容，一期二阶段的库容预计在未来5 到8 年内也将满容，西北处置场一期工程面临着关闭及关闭后管理问题，需要进行探讨。国外目前已有多个放射性废物处置设施关闭，每个国家都对处置设施的关闭、移交以及监护进行了相关规定，国际原子能机构（IAEA）在安全导则和技术文件中也对处置场关闭、移交及监护进行了描述。

1 国外情况

1.1 IAEA 的相关文件

IAEA 的安全导则SSG-23[1]中对处置设施关闭的环境影响评价和安全评价做出了规定。

安全导则SSG-29[2]中对处置设施关闭的要求、安全要求、文件要求、关闭计划、关闭后有组织控制等做出了原则性规定。

技术文件TECDOC- 1260[3]对近地表处置设施的关闭步骤和技术进行了描述，并提供了一些国家处置场关闭的案例。

IAEA 安全导则SSG-29 中7.15 规定：不同的组织可能负责不同的有组织控制活动。营运者通常负责主动的有组织控制，而国家机构可能负责记录归档和土地使用控制等活动。在适当阶段，经过监管批准，可以将场址责任从营运者转移到政府。

IAEA 安全导则SSG-29 对关闭后阶段和有组织控制也有原则性的规定。

有组织控制可以是主动的（即，控制需要营运者的主动维护），或是被动的（即，未来不需要营运者或其他人采取行动就能够持续的措施）。主动的有组织控制包括防止公众进入场址的措施（例如，保持场址围栏和安保人员）和环境介质中放射性核素浓度和工程屏障完整性与性能的监测活动。被动的有组织控制可包括将处置设施信息纳入地方、国家或国际记录和档案中（为使后代能够对处置设施及其安全做决策），在场址上使用持久性标识，以及在法律中限制土地使用。

1.2 法国芒什处置场

芒什处置场（CSM）是法国第一个低中放废物近地表处置场，位于法国的西北部，截至目前（2019 年 9 月），该处置场已关闭，现处于关闭后有组织的控制阶段。该处置场于 1969-1994 年间运行，期间共有员工 100 名，共处置了约 1，470，000个废物包，体积约527，225m3。目前，该处置场处于关闭前阶段，现由法国放射性废物管理机构（ANDRA）运营，来自ANDRA 的7 个内设机构的12 名员工在该处置中心工作。

芒什处置场关闭条件如下[4]：

（1）正常关闭：当已经达到运行许可证允许处置的废物数量或放射性总活度限值时，处置场应实行正常关闭。

（2）非正常关闭：当发现处置场选址或设计有不可改正的严重错误，或发 生严重事故，或发生不可预见的自然灾害，使得处置场不再适合处置放射性废物时，处置场应实行非正常关闭。实施非正常关闭应得到监管部门的批准。

芒什处置场设置了如下三个关闭目标：

（1）限制雨水通过覆盖层渗入至废物体中，ANDRA 对水的渗入目标设置为每年每平方米的区域渗入水量不超过5 升。

（2）保护废物以及其它处置的材料免受不利因素的侵蚀，包括降雨、腐蚀、温度、以及啮齿类生物等。

（3）耐久性方面：在监护期内，可以在被动条件下维持非渗透性以及防护功能。

为了保证安全屏障的完整性，处置场关闭前应制定监护计划，监护计划应定期更新，关闭后监护的持续时间应当根据处置场的类型及其容纳废物的种类确定。 关闭后对芒什近地表处置设施及其周边环境的监护将会持续几百年。法国于1996年确定采用3 阶段的监护计划，分别为：

（1）第一阶段：监测时长为5 年，本次监护为积极主动监护期，主要用于 提供经验反馈资料，并可用于后期方案的修正，以及验证前期力学、化学等模型的预测是否合理。此阶段持续时间可动态调整，直到观测不到重大的演变现象；主要开展监测、监督以及设施的维护工作。

（2）第二阶段：监测时长在 50-100 年，为主动监护期，目的是验证处置场的性能与预测的性能相一致，此阶段持续时间也可根据需要动态调整。

（3）第三阶段：被动监护期，主要限制土地的使用，进行有限的监测工作，以确保不发生核素释放且不对公众产生影响。

1.3 美国处置场

美国自上世纪60 年代开始对来自核电厂、学校和医疗设备的低中水平放射性废物进行近地表处置。处置场运行经验包括在潮湿多雨地区（Barnwell，South Carolina; West Valley，New York; Maxey Flats，Kentucky; and Sheffield，Illinois）以及干旱少雨地区（Richland，Washington; Beatty，Nevada; and Tooele，Utah）建造近地表处置场。New York，Illinois 和Nevada 三个州的处置场已处于关闭状态，不再接收废物。

Barnwell，South Carolina 处置设施于 1971 年开始运行，在潮湿的海岸环境下持续处置低中水平放射性废物。该处置场位于南卡罗来纳州并租给私人公司运营。州政府在运行期间筹募资金以用于处置场关闭后的监测和维护。

Maxey Flats，Kentucky（肯塔基州马克西平原）处置场 1964年开始接收废物，并于1978 年关闭。Kentucky 州政府负责该处置场的长期管理运营。

Sheffield，Illinois（伊利诺伊州）处置场于 1966 年开始运营，按照Illinois 的合同规定，关闭后的监控和维护由处置场的运营机构执行，该机构负责长期有组织的监控。

West Valley（西谷）处置场于 1963 年投入运行，并于 1975年停止接收废物。总占地200 英亩，其中处置区占地15 英亩。纽约州政府负责处置场的最终关闭和长期管理的研究工作。

Hanford 处置场位于美国华盛顿州，自1965 年开始运行，用于处置低中放废物，政府在运营期间管控相关的财政，并留出资金用于支付处置场最终关闭及关闭后所需的监测和维护费用。

Nevada 州的Beatty 处置场是美国第一个商业运行的处置场，于1962 年开始接收废物。由于公众的原因，该36 英亩的低、中放废物处置场在1992 年末关闭，该处置场的关闭完全是因为政策原因，而不是该处置场的性能问题。在与负责长期机构监管的内华达州管理部门的条约框架下，后期的监管和维护是由厂址运行者执行的。该州仅负责管理费用，另外，在运行期间收取的费用来支付这些处置活动。

1.4 西班牙El Cabril 处置场

西班牙近地表处置设施El Cabril 处置场坐落于西班牙南部科多巴（Córdoba）省的 Hornachuelos 市，位于马德里西南的 400千米处。该处置场建造于1990 年，在1992 年完成建造，并于同年10 月获得运行许可证且开始接收废物。处置场的关闭时间目前尚未确定，但关闭后的300 年要对其进行有组织地监控。

西班牙管理机构需要对处置场设置一个关闭的计划，计划中应涵盖评价所需的各个方面，以下给出了西班牙管理机构要求的各个要素：

（1）最终处置废物的清单。

（2）最后处置覆盖层的设计。

（3）关闭的辐射影响。

（4）性能评价和分析。

（5）入渗和地表水的监测。

（6）质量保证，包括真实运行和建造记录。

覆盖层的设计需符合监管部门批准的安全评价要求，且应与其他设施的设计相协调。从这个意义上说，在具体意义上El Cabril 的封填系统还需要考虑以下参数：

（1）覆盖层的入渗率（1.5L/m2/年）。

（2）覆盖层的密度（1.8 吨/立方米）。

（3）最小厚度（2 米：基于防止人类闯入事件的发生进行推算）。

（4）有组织的监控期（300 年）。

西班牙处置场的监测计划主要考虑关闭后阶段，需要考虑的因素包括：

（1）现场标记。

（2）记录的完整性。

（3）监测责任体的界定。

（4）监测的费用。

（5）管理费用。

（6）基于废物源项而制定的监测时长。

（7）风险限值。

（8）安全评价。

（9）后期维护的最小化。

（10）安保需求。

（11）文件的要求。

（12）必要时的紧急干预措施。

现阶段，西班牙并没有形成系统的监测计划。

2 国内法律法规的相关规定

《中华人民共和国核安全法》

第四十六条规定：

国家建立放射性废物处置设施关闭制度。

放射性废物处置设施有下列情形之一的，应当依法办理关闭手续，并在划定的区域设置永久性标记：

（1）设计服役期届满。

（2）处置的放射性废物已经达到设计容量。

（3）所在地区的地质构造或者水文地质等条件发生重大变化，不适宜继续处置放射性废物。

（4）法律、行政法规规定的其他需要关闭的情形。

第四十七条规定：放射性废物处置设施关闭前，放射性废物处置单位应当编制放射性废物处置设施关闭安全监护计划，报国务院核安全监督管理部门批准。

放射性废物处置设施关闭后，放射性废物处置单位应当按照经批准的安全监护计划进行安全监护；经国务院核安全监督管理部门会同国务院有关部门批准后，将其交由省、自治区、直辖市人民政府进行监护管理。

《放射性废物安全管理条例》

第二十七条放射性固体废物处置设施设计服役期届满，或者处置的放射性固体废物已达到该设施的设计容量，或者所在地区的地质构造或者水文地质等条件发生重大变化导致处置设施不适宜继续处置放射性固体废物的，应当依法办理关闭手续，并在划定的区域设置永久性标记。

关闭放射性固体废物处置设施的，处置单位应当编制处置设施安全监护计划，报国务院环境保护主管部门批准。

放射性固体废物处置设施依法关闭后，处置单位应当按照经批准的安全监护计划，对关闭后的处置设施进行安全监护。放射性固体废物处置单位因破产、吊销许可证等原因终止的，处置设施关闭和安全监护所需费用由提供财务担保的单位承担。

《低中水平放射性固体废物近地表处置规定》（GB 9132-2018）中第9 节处置场的关闭中也对关闭条件和关闭管理进行了规定。第10 节对处置场关闭后的监护做了规定。

3 结论与建议

处置设施关闭及关闭后管理是处置设施管理的重要内容。处置设施关闭后管理时间将远远超过处置场的运行时间，需要对其进行长期监护以保证处置设施多重屏障系统能达到效果。

关于处置设施的关闭、移交以及监护在“核安全法”中已有原则性规定。处置场关闭是需要开展一系列工作以保证处置场关闭后的长期安全性。安全分析报告和环境影响评价报告是必要内容，是国际通用的规定，也是我国法规标准中的要求。关闭后的安全监护计划是核安全法中的规定。关闭后的应急预案是对处置场关闭后可能发生事故和危险的应急管理、指挥、救援计划等，是很有必要的。质量保证文件是处置设施运行者对处置设施关闭后长期安全性能的保证，也是有必要的。

关闭后安全监护的目的是：防止公众意外闯入处置库；防止移出或扰动已处置的放射性废物；对照设计准则监测处置库的效能；执行必要的补救措施。对放射性固体废物处置设施关闭后的监护是保障废物处置设施安全的重要内容。

在对关闭的放射性废物处置设施进行一定时间的安全监护后，确认关闭的放射性废物处置设施状态稳定，可向国务院核安全监督管理部门提出申请，经国务院核安全监督管理部门会同国务院有关部门批准后，将关闭的放射性废物处置设施交由省、自治区、直辖市人民政府尽行监护管理。也可以等同于一般设施，出于优化管理资源的考虑，交由地方管理，由省级人民政府负责。

我国目前在处置设施的关闭及关闭后管理开展的相关研究较少，虽然在法律中有了原则性规定，但具有可操作性的办法和标准尚未出台，处置设施关闭所需的技术、管理模式、经费保障等方面尚需研究，建议尽快开展相关研究。