放射性废物近地表处置设施的应急管理研究

崔 浩，陈 鹏，杨端节，李 冰

(生态环境部核与辐射安全中心，北京 102401)

低放废物中不含或只含有限的长寿命放射性核素，可通过具有工程屏障的近地表处置设施处置。我国核电目前正处于快速发展时期，每百万千瓦压水堆核电机组，运行期间每年约产生50～100 m3低中放废物，退役期间则会产生更多的低放废物[1]。“十三五”体现中国国家战略的百大工程项目中包括建设5座中低放射性废物处置场。放射性废物处置设施申请运行许可证需提交的材料中包括运行阶段应急预案[2]，但放射性废物近地表处置设施(以下简称处置设施)的应急相关要求并不明确。本文将从我国放射性废物近地表处置设施应急准备与响应现状出发，梳理应急相关法规标准，根据其事故特征，提出处置设施运行期应急准备与响应的建议，以加强核与辐射安全监管能力，指导营运单位应急准备与应急响应工作，为处置设施应急相关法规标准的制定提供技术依据。

1 管理现状及存在的问题

1.1 应急管理现状

放射性废物分为极短寿命放射性废物、极低水平放射性废物、低水平放射性废物、中水平放射性废物和高水平放射性废物等五类[3]。低水平放射性废物中短寿命放射性核素活度浓度可以较高、长寿命放射性核素含量有限，原则上采取近地表处置方式，处置设施深度一般为地表到地下30 m。

我国从上世纪80年代开始研究低水平放射性废物处置技术和政策，1992年国务院颁布了《关于我国中、低水平放射性废物的环境政策》(国发〔1992〕45号)，确立了我国处置这类废物的处置方针。90年代初原中国核工业总公司根据当时的地理分布和可预见的放射性废物总量提出了建设西北、华南、华东、华北、东北五个放射性废物处置场计划[4]。2003年进一步确定了低水平放射性废物的近地表处置技术路线[5]。

国内目前运行的低放废物处置设施包括飞凤山处置场、北龙处置场、西北处置场，均为低放废物近地表处置设施，近年来正在规划和建设多座低放废物处置设施，均采用处置单元技术路线。建造运行期间先建设处置单元，依次分层码放废物，分层填充水泥砂浆，填充单元空隙，封顶或建造处置单元顶盖；待处置场关闭前，对所有处置单元进行覆盖，设置主动监护工程和管理措施。处置场关闭后的监护期一般设计为300～500 a，分为主动监护期和被动监护期。主动监护期一般考虑为100 a。

目前国内放射性废物近地表处置设施营运单位未如其他核设施一样编制完备的场内应急预案，一般仅在初步安全分析报告中给出应急相关事项的初步安排。其中如应急状态分级、应急计划区、应急设施设备等内容均参考2010年发布的《核燃料循环设施营运单位的应急准备和应急响应》(HAD 002/07—2010)，在应急实践中发现存在诸多问题，适用性不够强。该导则已于2019年修订为HAD 002/07—2019，根据核安全法中关于核燃料循环设施的定义以及多年来的应急实践、经验反馈，修订后的HAD 002/07—2019适用范围调整为核燃料生产、加工、贮存和后处理设施等，明确不再适用于放射性废物处置设施，因此，从监管角度来说，处置设施的应急管理存在缺失。为指导放射性废物近地表处置设施营运单位制定场内应急预案，开展应急准备和应急响应行动，以及加强国务院核安全监督管理部门对营运单位应急准备和应急响应工作的监督管理，有必要提出放射性废物近地表处置设施营运单位应急准备和应急响应的具体要求。

1.2 应急准备与响应方面存在的问题

(1)可参考的法规标准不够明确

低放固体废物处置设施在应急准备与响应方面的法规标准不够明确。《核安全法》中规定放射性废物的处理、贮存、处置设施属于核设施，营运单位负责制订本单位场内核事故应急预案[2]。《放射性污染防治法》中规定核设施包括放射性废物的处理和处置设施，核设施营运单位应当按照核设施的规模和性质制定核事故场内应急计划，做好应急准备。出现核事故应急状态时，核设施营运单位必须立即采取有效的应急措施控制事故，并向核设施主管部门和环境保护行政主管部门、卫生行政部门、公安部门以及其他有关部门报告[5]。《放射性废物安全管理条例》(国务院令第612号)规定放射性固体废物处置单位发生的事故构成辐射事故的，应当立即启动本单位的应急方案，并依照《中华人民共和国放射性污染防治法》、《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》的规定进行报告，开展有关事故应急工作[6]。《低、中水平放射性固体废物近地表处置安全规定》(GB 9132—2018)中规定了处置场应制定应急方案，通过应急措施来处理非正常情况(如废物包档案不清楚、废物包不合格或破裂、废物散落、以及发现放射性物质非正常的释放等)，以阻止或尽量减少放射性污染的扩散[7]。

上述规定中，《放射性废物安全管理条例》规定的处置设施营运单位的报告原则与核安全法以及放射性污染防治法中关于营运单位的报告原则是不完全一致的。由于法律及国务院令均为强制性规定，依据《中华人民共和国立法法》第八十八条“法律的效力高于行政法规、地方性法规、规章”。对于报告制度等规定，采用上位法即核安全法中的规定。对于核安全法未规定的应急分级等内容，应执行国务院第612号令及第449号令中的规定，即采用辐射事故分级原则。

(2)核事故应急状态分级对处置设施适用性不强

由于相关法规标准不够明确，目前我国放射性废物近地表处置设施的应急准备与响应基本参照核事故应急预案的要求开展，采用与核设施核事故应急状态分级方法，将应急状态划分为四级，依次为应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急[8]。但在处置设施的使用过程中发现，采用核事故的应急状态分级很难与四级状态的定义自洽且不易操作。这是因为处置设施与核电厂、研究堆、核燃料循环设施的事故特征明显不同，其接收的废物本身为低放固体废物，无发生临界可能，其事故类型、进展相对简单，即使在涉及包装破损的操作事故中，如坠落和破碎情况下，泄漏可能主要在设施内，不会持续恶化[9]；其后果主要是对职业工作人员的辐射影响，事故后向环境进一步转移的可能性较小。因此其特征更加接近辐射事故的定义。辐射事故的定义是指除核事故以外，放射性物质丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控，导致人员受到意外的异常照射或者有环境污染后果的事件，其定义中包括了放射性废物处置设施发生的辐射事故。“辐射事故”的应急分级则是按照“一般”、“较大”、“重大”、“特别重大”来分级。因此，从事故特点和处置方式角度，处置设施的事故特征更加接近“辐射事故”，其应急分级参照辐射事故分级原则定级并依据相应级别进行应急响应更为妥当。

2 典型事故分析与辐射事故分级

2.1 典型事故分析

以国内一处置场为例[10]，运行期间两个典型的包络事故为：(1)一辆运输废物的车辆起火或爆炸；(2)一个废物桶在吊装过程中坠落到未封闭的处置单元内。起火或爆炸事故假设运输废物包的车辆发生偶然事故引起车辆着火爆炸，造成废物桶破裂，固化体内的放射性物质受热而弥散挥发。坠落事故假定为吊装过程中一个废物包发生坠落，坠落下来的废物包同时砸坏另一个废物包，造成两个废物包的破裂。上述两个事故的放射性释放量列于表1。

利用表1中的火灾事故源项，计算了事故释放造成的现场、边界、居民点处的个人有效剂量，结果列于表2。

表1 火灾和坠落事故的放射性释放量(Bq)

表2 火灾事故的剂量估算值(Sv)

根据分析，废物桶的坠落事故只发生在处置单元内，不会有放射性向环境中进一步转移。所以这里仅考虑处理事故时对职业工作人员的剂量。利用表1中坠落事故源项计算，工作人员所受剂量分别为2.6×10-4Sv(60Co)，9.7×10-6Sv(137Cs)。

由上面的计算分析可以看出，放射性废物近地表处置设施的事故具有如下特点：

(1)接收的固体废物在进厂前均满足相应国家标准的规定，事故源项水平较低，不会影响场外；

(2)处置设施事故类型、进程相对简单，废物桶在破碎后造成的放射性污染并不会持续进展恶化；

(3)根据事故后果分析，处置设施的环境风险较小，对公众的剂量水平很低，事故处置过程中造成的人员受照剂量可控，所需应急资源有限。

与核动力厂、研究堆、核燃料循环设施相比，处置设施的事故特征及处置方式更加接近辐射事故。因此，处置设施的应急状态分级可以考虑参照辐射事故应急分级方法。

需要注意的是，处置设施作为一种核设施，在辐射事故应急分级的同时，要针对其特点考虑外部事件如暴雨、洪水、地震、安保事件等对该设施的影响，具体可在设施的自然灾害、安保事件应急预案中体现，并与处置设施核应急预案有效衔接。

2.2 辐射事故分级

根据上述分析，放射性废物近地表处置设施的事故分级建议按照辐射事故分级原则定级，并依据相应等级进行采取响应行动。

《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》将辐射事故分为四级(特别重大辐射事故、重大辐射事故、较大辐射事故、一般辐射事故)[11]，其中较大辐射事故和一般辐射事故的规定如下[12]：

较大辐射事故：

1)Ⅲ类放射源丢失、被盗、失控；

2)放射性同位素和射线装置失控导致10人以下急性重度放射病、局部器官残疾；

3)放射性物质泄漏，造成小范围辐射污染后果。

一般辐射事故：

1)Ⅳ、Ⅴ类放射源丢失、被盗、失控；

2)放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射；

3)放射性物质泄漏，造成厂区内或设施内局部辐射污染后果；

4)铀(钍)矿、伴生放射性矿开发利用超标排放，造成环境辐射污染后果；

5)测井用放射源落井，打捞不成功进行封井处理。

根据上述定义，在处置设施辐射事故时，可采用放射性物质泄漏，造成小范围/厂区内或设施内局部辐射污染后果来进行定级，但“小范围”与“厂区内或设施内局部”的说法比较模糊，不易界定，可操作性较差。为解决定值问题，考虑采用表3的量化指标。该表取自2013版《生态环境部(国家核安全局)辐射事故应急预案》中各级辐射事故分级量化指标。其设置主要参考了INES事故分级中的131I当量释放量、放射性物质运输或辐射源辐射事故分级标准、GB 18871—2002中规定的撤离的通用干预水平等要求[13]。此外，根据IAEA的INES分级手册中确定核事件分级表准则的原则中“对于对人和环境的影响水平较低的事件，以所受到的剂量和受到照射的人数进行定级[14]”的规定以及辐射事故的定级特征，也可考虑将人员受照作为分级量化指标，据此增加了表3中人员受照的指标。营运单位在编制应急预案过程中，可考虑利用该表简单推算处置设施事故所能达到的辐射事故等级。

表3 放射性废物近地表处置设施事故分级量化指标建议

以上节提到的火灾事故举例说明。按照表1中提供的事故源项数据，取释放量较大的火灾事故释放情景，以主要照射途径吸入途径为例，参考IAEA的INES分级手册中的计算参数及计算方法[14]，粗略估算，可得到131I当量释放量约为8.0×109Bq，即使考虑其他照射途径，其释放量仅接近一般辐射事故的下限。

根据处置设施发生辐射事故的性质、严重程度、可控性和影响范围等因素，处置设施事故可能达到表3中一般辐射事故等级，一般不大可能达到较大辐射事故等级。但从保守性考虑本文将处置设施的事故等级分为较大辐射事故和一般辐射事故。

营运单位在编制应急预案时应根据处置设施所接收废物的实际情况及安全分析所得到的事故特征确定最高事故应急等级，由于直接采用131I当量值难以操作，还应给出辐射事故应急分级的可操作性的判据。

3 应急管理体系调整与优化

处置设施属于核设施，因此，从整体上看，处置设施的应急管理体系应按照核设施核事故应急体系进行管理，但在部分内容上应根据其设施特点进行适应性调整或优化。具体体现在以下几个方面：

(1)事故分级

处置设施事故应急分级建议按照辐射事故应急分级原则定级。营运单位应根据所接收废物、事故特征、国内外事故经验、核安保威胁评价的结果等进行具体分析，以判断设施所能达到的事故应急等级。定级可参考2.2节中的方法进行，营运单位在应急预案中确定事故应急等级的判据时，可结合设施自身的特点，根据安全分析报告中的事故情景，选取如火灾、坠落等典型事故，采用上述分析方法，给出可操作性较强的事故分级的判据，如“××个(及以上)混凝土包装发生火灾，且15分钟未能扑灭”可对应一般辐射事故。

(2)应急报告

尽管放射性废物近地表处置设施可以采用辐射事故分级，但并不采用辐射事故应急管理体系。

辐射事故应急管理体系下，发生辐射事故时，相关单位应当立即向当地生态环境主管部门、公安部门、卫生主管部门报告。生态环境主管部门、公安部门、卫生主管部门接到辐射事故报告后，应当立即将辐射事故信息报告本级人民政府和上级人民政府生态环境主管部门、公安部门、卫生主管部门。县级以上地方人民政府及其有关部门接到辐射事故报告后，应当按照事故分级报告的规定及时将辐射事故信息报告上级人民政府及其有关部门[10]。

由于放射性废物近地表处置设施属于核设施，其应急管理体系不同于其他辐射事故应急管理体系，应遵循我国核事故应急管理体系。发生核事故时，核设施营运单位应当按照应急预案的要求开展应急响应，减轻事故后果，并立即向国务院核工业主管部门、核安全监督管理部门和省、自治区、直辖市人民政府指定的部门报告核设施状况。

因此，为更好地开展对于处置设施营运单位的应急监管，建立与国务院相关部门的报告渠道，处置设施营运单位应急报告制度基本原则为：发生事故时，处置设施营运单位应及时向国务院核安全监督管理部门、核工业主管部门和省、自治区、直辖市人民政府指定的部门报告。

(3)应急组织

与核动力厂、研究堆、核燃料循环设施相比，处置设施的事故后果相对较小，应急响应行动的规模有限，其应急组织可相对简化。营运单位应急组织包括应急指挥部和若干应急行动组。应急指挥部由总指挥及其他成员组成。营运单位应根据积极兼容的原则设置若干应急行动组，并配备合适的人员。应急行动组应涵盖下述职责：事故处置，监测评价，后勤保障，辐射防护和应急照射控制，通知与报告等。一般包括应急处置组、后勤保障组等。

(4)应急设施

由于处置设施不存在临界以及核或辐射事故导致的有毒化学物质泄漏事故，其应急设施的要求相对核燃料循环设计应更为简化。应急设施种类包括应急指挥室、通信系统、急救和医疗设备、辐射防护设施与设备、其他应急设备和物资。评价设施与设备、辐射监测设施与设备合并为监测与评价设施设备。由于处置设施并无所谓的控制室，并不执行运行控制、探明应急状态及对其进行分级，执行缓解行动以及启动响应组织功能，因此可不再做具体应急功能要求，从应急设施中移除。

4 建议

根据我国放射性废物近地表处置设施应急管理现状，考虑其事故特征，就放射性废物近地表处置设施的应急准备与响应提出以下建议：

(1)建议处置设施应急预案仍参照核设施核事故应急预案进行编制，其中处置设施的应急体系按照核设施核事故应急体系进行管理，如应急组织体系、应急报告制度、应急设备等。

(2)建议采用辐射事故分级原则分级。

(3)建议审管部门联合各相关单位对放射性废物近地表处置设施应急相关设计要求、评价准则、审评原则开展研究，以指导该类设施的应急准备和应急响应工作。