我國城市放射性廢物庫潛在污染因素分析及對策建議

陳德育，湯澤平，龔 杰

（1.廣東省輻射環境監測中心，廣州 510300；2.中核清原環境技術工程有限責任公司，北京 100037）

我國大部分省、自治區、直轄市已建立城市放射性廢物庫（簡稱“廢物庫”）。廢物庫用于暫存本行政區域內民用核技術利用單位所產生的廢舊放射源（簡稱“廢源”）和低中水平放射性廢物（簡稱“廢物”），屬社會公益性環境保護設施。對城市放射性廢物的管理是一項長期、瑣碎和任務艱巨的工作［1］。在廢物庫運行中，由于種種原因可能會產生放射性污染問題，會給廢物庫的運行管理、環境及人員帶來風險。本文對可能導致城市放射性廢物庫放射性污染的關鍵環節進行分析，并結合現行法規和標準提出針對性的對策和建議。

1 城市放射性廢物庫運行管理的特點

1.1 城市放射性廢物庫運行管理相關法律法規及技術標準

針對放射性廢物庫的運行管理，我國有完整的法律、法規和技術標準。城市放射性廢物庫管理單位應依法依規（還要滿足對放射性工作場所的一般規定）收貯本轄區范圍內的放射性廢物。相關法律法規及技術標準見表1。

表1 城市放射性廢物庫運行相關法律法規及技術標準Table 1 Laws,regulations and technical standards related to the operation of urban radioactive waste repository

續表1

1.2 廢舊放射源種類多、數量大、活度范圍廣、包裝陳舊

我國核技術利用領域非常廣泛，包括工業、農業、醫療、資源、環境、科研等；利用的放射源種類多，α源有244Cm、238Pu等；β源有90Sr、85Kr等；γ源有192Ir、60Co、137Cs；中子源有241Am-9Be、252Cf等；還有少量非密封放射源，如14C、125I等；類型多，如核子秤、料位計、探傷機、水分計、煤灰分儀、測厚儀、測井儀、輻照裝置、放療設備、敷貼器等；活度范圍廣：從微居到居里都有。這些放射源達到壽期或者不再用于原始目的后，便成為廢舊放射源，屬于一種特殊類型的放射性廢物［2］。廢舊放射源有兩種安全收貯方式：一種是返回生產廠家；另一種就是送往廢物庫。截至2019年年底，全國共有在用放射源146 291枚［3］。2011年，全國城市庫共治理收貯廢源達76 000余枚。廢源的類別范圍非常廣，從Ⅰ類源至豁免源［4］都有。廢源通常包裝陳舊，有不同程度的損壞，還有一些廢源來源、源項信息缺失。

1.3 放射性廢物收貯因整備不規范產生泄漏隱患

城市放射性廢物庫收貯的放射性廢物核素種類多、形態各異，有金屬片狀的241Am、含14C的膠囊、粉狀含鈾化學試劑、金屬環狀238Pu、63Ni和90Sr等。目前，我國制訂了嚴格的放射性廢物管理標準和規范，但由于技術、人員以及管理的不足，在整備和監測環節可能會產生泄漏隱患。例如，曾發生過以放射性廢液形態送貯的情況。

1.4 廢舊放射源轉移時存在整備能力不足的情況

根據城市放射性廢物庫收貯管理規定，廢物庫是暫存庫。從當前收貯情況看，廢物庫收貯周期一般為5～10年，甚至更長時間。在庫容不足時，相關人員需要在庫內將廢源整備后移交國家廢放射源貯存庫集中貯存，將廢物整備后送低中放廢物處置場處置。

按照《核技術利用放射性廢物庫選址、設計與建造技術要求》（試行），城市放射性廢物庫屬二類庫，僅設貯存設施，不設廢物處理、整備設施和裝置，但是，在廢物庫治理階段仍需要對廢源廢物進行就地整備，以滿足放射性物質運輸和后期處置或長期貯存的需要。目前，城市放射性廢物庫內缺乏整備操作間、固定式監測設備，以及相應整備設備，如減容設備、水泥固定/固化設備等。

2 放射性污染潛在因素分析

在正常情況下，對廢源、廢物的所有操作都應當保證放射性核素處于良好的包容狀態。由于廢物庫內廢源包裝陳舊、信息不全，所以在廢物庫運行的多個環節均有發生放射性核素擴散、造成放射性污染的風險。

造成廢物庫污染的兩個直接原因是廢舊放射源的泄露和放射性廢物包裝的破損，而引起泄露和破損的原因又有如下幾種情況。

2.1 核技術利用單位的操作不當

首先，核技術利用單位在使用放射源時，如果不按放射源輻射安全要求或違反國家法律法規、標準進行操作，可能造成放射源的破損、泄露與污染；其次，核技術利用單位若送貯液體廢物、未經可靠包容或整備的廢物，送貯后就可能給廢物庫帶來放射性污染。因此，核技術利用單位送貯廢物之前，應將所有廢物轉化為固態，并且進行整備；對于含有易擴散放射性核素的廢物，應將其進行可靠包容，防止放射性核素的擴散；所使用的容器應滿足廢物庫的接收要求。

2.2 廢源廢物的收貯過程不規范

廢源廢物收貯過程涉及廢源廢物的回取、表面監測核查、交通運輸、吊裝搬運入庫等工作內容，難免要對廢源廢物包裝體進行多次操作。該過程如果未及時發現不合規廢源廢物包裝體，且在運輸搬運、吊裝入庫過程中包裝體意外損壞，造成廢物庫放射性核素污染的可能性就大大增加。

2.3 廢物庫貯存廢源廢物的時間過長

廢源廢物收貯后一般要貯存5～10年，甚至更長時間，貯存期間往往會發生以下情況：

（1）廢源廢物包裝進一步老化，包容性能逐漸降低，或者某些具有腐蝕性的放射性廢物可能腐蝕包裝容器，徹底毀壞其包容性。

（2）某些廢源久置會發生自然泄露，如226Ra源，1個226Ra原子完全衰變會生成5個4He原子，久置引起包封容器壓力增大，膨脹過壓可能造成容器破損，導致擴大污染［5］。

（3）已經發生泄漏的放射性核素會隨時間逐漸擴散，尤其是衰變時母核會發生反沖的α放射性核素，如244Cm、241Am。

（4）廢物庫均為地坑式貯存，貯存期間有可能對某些包裝體進行回取等操作，這些操作均有損壞包裝體或加劇污染擴散的風險。

2.4 廢源廢物的治理設施不完善

為滿足廢物量的最小化、廢源長期貯存動態管理、廢物最終處置，以及遠距離運輸的要求，一般需要對廢源廢物進行治理。廢源廢物治理主要包括對廢源廢物進行信息的收集、回取、核查與整備、運輸、送貯或處置全過程。廢源廢物的回取、核查與整備環節一般都在廢物庫內進行，包括廢源拆除、合并、重新包裝、廢物分揀整備、加入處置容器內進行固化或固定。

廢物廢源治理的基礎設施包括：帶屏蔽的手套箱，用于廢物廢源的分揀、核查；廢物壓縮設備，用于廢物壓縮減容；廢物水泥固定/固化設備，用于放射性廢物的水泥固定/固化；廢源遠距離操作設備及焊接設備，用于放射源的整備。

目前，我國城市放射性廢物庫配備的處理整備設施參差不齊，人員的專業水平差別也較大。廢源廢物的治理現場多為臨時現場，治理過程難免要產生一些不當操作，這也是造成放射性核素泄露和擴散的潛在因素之一。

3 對策和建議

相比于一般的放射性工作場所，廢物庫是省級行政區域內絕大多數民用廢舊放射源和放射性廢物的暫存場所，具有收貯廢源廢物數量大、核素種類多、包裝陳舊等特點，比較容易發生放射性污染。加強對廢物庫的污染控制，有利于保持廢物庫的安全運行，保障廢源廢物的安全，保護環境和保障人員健康。

廢物庫防止污染重點在于對各關鍵環節的控制。通過對廢物庫污染原因的分析和對策的制定，可以有針對性地為可能發生放射性污染的各環節提供具體操作指導。

3.1 加強對核技術利用單位的管理

目前，有很多核技術利用單位對于國家規定的廢源廢物的管理要求并不十分明晰。我們必須加強國家法規、標準與相關輻射安全防護知識的專項培訓或宣傳，定期或不定期地檢查輻射源使用或貯存狀態，將放射性污染隱患消滅在源頭。

因為私自拆解放射源源體極有可能造成放射源的破損、泄露，所以，我國嚴禁核技術利用單位私自操作放射源，尤其對于某些密封殼很薄、易破的放射源。對于含源裝置，放射源只能由相關技術人員拆卸后送貯。對于體積較大的射線裝置，可將放射源拆除后連同相關部件共同送貯。液體、粉末放射性廢物還必須在滿足國家防護要求條件下轉化為包容性可靠的固體放射性廢物，并經現場監督監測確認后才能送貯。

核技術利用單位還應使用滿足國家相關標準的放射性廢物容器分類存放廢物，以減小后期廢物整備的操作量和容器換裝的風險。

3.2 規范廢源廢物收貯環節

廢物庫管理單位對廢源廢物需進行嚴密監測，核實廢源廢物使用單位的貯存場所及廢源廢物包裝體的污染狀況，及時發現污染情況，檢查廢源廢物包裝體的包容情況，并評估其包容性能，確保貯存期間其包容完整性。不滿足要求的核技術利用單位應采取改進措施直至滿足國家規定要求。廢源廢物收貯過程要按國家輻射防護與安全的相關要求進行，在各環節都要進行表面污染監測和外照射劑量率監測，及時發現污染情況并采取措施及記錄建檔。

3.3 做好廢源廢物貯存環節的管理工作

在廢源廢物貯存期間，廢物庫管理單位要對入庫建檔情況與廢源廢物貯存狀態進行定期檢查并編寫年度評估報告，確保各容器的包容完整性；要制訂日常監測計劃，定期對庫坑內部、蓋板、通風系統的輻射水平與放射性污染進行監測，及時發現污染情況并采取相應措施；除進行必要的檢查、監測外，應減少對廢源廢物的非必要操作；應減少庫內無關物品的放置數量，以減小污染發生時去污的工作量和二次廢物產生量。

省級廢物庫并不適合于長期貯存廢源廢物，管理單位應按國家規定要求適時將廢源廢物轉移至國家廢物庫進行貯存或處理。參照相關國家標準及生態環境部對核電廠廢物管理政策，省級廢物庫宜5年開展一次治理；應依據國家相關規定與庫容情況及時制訂定期清庫計劃，以便統籌考慮省廢物庫與國家廢物庫集中收貯能力；對于廢源廢物貯存及可能的風險信息應記錄建檔，為廢源廢物的永久治理提供科學依據。

3.4 廢源廢物的治理準備充分

在實施廢源廢物治理前，廢物庫應了解庫內的廢源廢物貯存狀態、各年度環境輻射水平監測狀況，評估放射性污染發生的風險。

廢源廢物治理單位要與城市放射性廢物庫的管理單位進行詳細的溝通交流，根據具體情況共同制訂出可行的廢源廢物治理方案，優化廢源廢物的治理臨時場所設置，以減少在治理期間發生放射性污染的風險。

3.5 增設配套廢物廢源整備設施

我國省級廢物庫都不具備廢物廢源處理、整備設施設備。為了更好更有效地在廢物庫內對廢源廢物進行適當處理，建議在城市放射性廢物庫內設置配套廢物處理、整備的設施設備，或由國家統籌考慮，建立區域廢物廢源整備中心，集中解決區域內零散廢物、廢源的整備問題。