随着国民经济和科学技术的迅猛发展, 放射性物质及其制品在工业、农业、科学研究、医疗卫生、地质勘探和国防建设等领域已得到越来越广泛的应用, 对促进生产力和科学技术的发展发挥了无可比拟的作用。在核技术应用给人类带来了巨大利益的同时, 放射性废物(含废放射源)的产生量也日益增多, 如果管理不善就会给社会带来危害, 危及公众健康和社会公共安全。

放射性废物是当今公众关心的一个敏感问题, 安全处理处置放射性废物不仅关系到人体健康、环境安全, 更是影响核事业可持续发展的关键因素之一。因此放射性废物的管理成了热点课题, 受到人们的高度关注并正获得迅速发展。国际原子能机构(IAEA)在征集成员国意见的基础上, 经理事会批准, 在1995年发布了放射性废物管理九条基本原则, 即保护人体健康, 保护环境, 保护后代, 不给后代增加不适当的负担, 建立国家法律框架, 控制废物的产生, 废物产生和管理间的相依性, 确保设施寿期内的安全及超越国境的考虑。

我国《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》^[1] (GB18871-2002)中对上述原则也作了规定。放射性废物是一种特殊的环境污染源和电离辐射源, 放射性废物的安全管理除遵循一般有毒、有害物质的管理要求外, 还要遵循电离辐射源管理要求。因此, 放射性废物的安全管理是一项复杂化、系统化、科学化的工作。

1 放射性废物的定义、来源、分类及危害 1.1 放射性废物的定义

根据我国现行的国家标准《放射性废物的分类》(GB9133-1995), 放射性废物的定义为:含有放射性核素或被放射性核素污染, 其浓度或活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平, 并且预计不再利用的物质。这个定义也是国际原子能机构(IAEA)在其技术文件《Radioactive Waste Management Glossary》^[2]中对放射性废物的定义, 若废物中含有的放射性核素的量大于清洁解控水平则认为是放射性废物, 若小于或等于清洁解控水平为免管废物, 亦即非放射性废物。

1.2 放射性废物的来源及分类 1.2.1 放射性废物的来源

人类的一切生产和消费活动都会产生目前不能再利用或不值得回收利用的废弃物, 核能的开发利用也不例外, 一切生产、使用和操作放射性物质的部门及场所都可能产生放射性废物。放射性废物来源广泛(见图 1), 基本来源于以下几个方面。

1.2.1.1 核能开发类

从开采铀矿开始直到核能发电或核试验均产生放射性废物, 绝大部分的放射性废物来自核燃料循环。现在许多早期建成的核设施服役期满, 在其退役过程中产生的废物逐渐成为放射性废物的又一主要来源;

1.2.1.2 核技术应用类

放射性材料在工业、农业、研究和医学等领域应用中产生的放射性废物, 虽然产生的量很小, 仅占总量的几个百分点。然而要特别注意其中的废放射源, 它体积虽小, 但活度高, 且可以发光, 常被误认为"贵重金属"之类的"宝贝", 一旦发生丢失被盗事故, 会对公众产生危害, 甚至造成人员伤亡;

1.2.1.3 伴生放射性矿物资源开发利用类

放射性全是天然的, 并且活度水平不高, 但其数量往往较大。

1.2.2 放射性废物的分类

放射性废物来源很多, 废物的状态、组成和特性也是极其多样化, 为了便于管理, 必须进行分类。放射性废物的分类有许多种方法, 无论何种分类, 原生的放射性废物单从其物理形态上分, 是以气载废物、液体废物和固体废物状态存在。气载废物和液体废物由于其易流动、体积大、贮存安全性差等特点, 对其的处理方法已经研究出许多有效的技术, 经过处理之后, 气载废物和液体废物都将被净化, 而在处理过程中绝大部分放射性核素进入浓集物(或浓缩物), 然后再使之转化为固化体, 在这个意义上放射性废物最终表现为放射性固体废物。相对于气载废物和液体废物而言, 固体废物易贮存。因此, 放射性废物的安全管理重点应针对于固体废物。

核技术应用的工矿企业、医疗卫生及科研教育等部门大部分集中在城市, 习惯上把核技术应用部门产生的放射性废物统称为城市放射性废物。《城市放射性废物管理办法》根据废物中所含核素的半衰期, 将城市放射性废物分为三类:①半衰期废物(T_1/2 ≤ 60d); ②等半衰期废物(60d＜T_1/2 ≤ 5.3a); ③长半衰期废物(T_1/2 >5.3a)。

1.3 放射性废物的危害

放射性废物的危害包括物理毒性、化学毒性和生物毒性。通常主要是物理毒性。有些核素如铀还具有化学毒性, 此外, 对于混合废物含有有毒、有害化学污染物。至于生物毒性, 仅来自医院的个别废物才可能掺有。物理毒性指的是辐射作用。辐射作用人类已研究了100a, 效应已经清楚:大剂量照射可出现确定性效应, 小剂量照射会出现随机性效应。

2 城市放射性废物的特点、管理目标及现状 2.1 城市放射性废物的特点

放射性同位素几乎应用于国民经济的各个行业, 如工矿企业、科研、医疗及教育等部门, 这些核技术应用部门所产生的放射性废物构成了城市放射性废物的主要来源。因此, 城市放射性废物具有以下一些特征^[3]:①射性核素的品种多, 但绝大部分核素的半衰期较短; ②放射性比活度较低, 一般在3.7 ×10³~3.7 ×10⁵ Bq/kg, 甚至更低; ③大部分是干固体废物, 如工作服、手套、鞋套、试管、棉签、包装品等污染物品; ④废物绝大部分具有可压缩性和可燃性; ⑤废放射源种类多, 但一般是和包装容器一起存放, 且大部分放射源的活度在3.7 ×10¹⁰ Bq以下。

2.2 放射性废物的管理目标

放射性废物管理以安全为核心, 处置为目标, 以优化方式对放射性废物进行全过程管理, 实现安全处置, 保护当代和后代人的健康(要避免确定性效应发生, 使随机效应的发生率降低到可以接受的极低水平), 保护环境(指环境质量以及环境中除人以外的生物种群), 不给后代带来不适当的负担, 使核能的开发利用持续发展。

2.3 城市放射性废物的管理现状 2.3.1 我国城市放射性废物的管理现状

我国城市放射性废物的管理可以划分为两个阶段, 第一阶段是1982年之前的这一段时间, 城市放射性废物的管理比较混乱, 除北京市和吉林省建城市放射性废物库集中收贮城市放射性废物以外, 其他省、市的放射性废物都由各个单位自行管理。1982年以后为第二阶段, 国务院授权当时的国家环保局统一管理全国的城市放射性废物, 从那时起全国21个省、自治区、直辖市陆续建立了城市放射性废物库, 收贮放射性同位素应用过程中产生的放射性废物。

2.3.2 北京市放射性废物的管理现状

北京市的核能研究和核技术应用单位数量多、分布广, 密封源、非密封源和射线装置广泛应用于工业、医疗、科研各领域, 产生了大量的放射性废物(源)。这些废物数量大、种类多、形态各异、情况复杂。然而贮存这些放射性废物的要求较高, 若贮存不当, 将危及社会环境安全。根据2004年放射源调查的结果, 北京市目前约有7千多枚闲置的放射源, 分布在北京市数百个单位。综合北京市放射性废物的管理工作, 大体可分为以下三种情况。

2.3.2.1 集中管理

北京是我国最早建造放射性废物库的城市, 基本上解决了当时北京市存放放射性废物的问题, 并且多年来一贯坚持"废物入库, 集中管理"的原则, 因此, 相对全国其它城市而言, 很少发生因放射性废物、废源造成的环境污染事故。

北京市旧放射性废物库运行三十多年, 共收贮了570m³的放射性废物和2 582个(不包括火灾报警器用镅源及钴针)废放射源, 总活度约2.35 ×10¹² Bq(63.5Ci)^[3]。但由于是我国第一个建成的城市放射性废物库, 缺少经验等原因, 在安全管理方面存在较多问题, 如废物采用了多种简单的包装形式(塑料袋、纸箱等, 甚至裸存); 废物没有分类, 混合堆放, 给后续的废物处理、处置工作带来了极大的困难; 档案不全, 源项资料不清楚, 再分类比较困难, 进一步增加了后续工作的难度等。

2.3.2.2 自行管理

目前各单位对废物(源)的收集、贮存和处理没有一个统一的办法, 没有一个具有实际操作性的管理办法和规章制度, 对放射性水平极低的废物更是随意处理, 极易危害到公众的健康和安全。

2.3.2.3 无人管理

在放射性废物库投入运行前以及其他历史的原因, 有些单位将放射性废物和废放射源埋放在本单位地下, 弃之不管, 由于人员调动、时世变迁等原因, 导致埋入地下的废物无人知晓, 埋下了环境安全的一大隐患, 有些已造成了局部环境的污染。所以加强放射性废物(源)的监管, 保障收、运、贮安全是城市安全不可缺少的重要组成部分。

3 结论与建议 3.1 结论

①放射性废物安全管理关系到环境保护、人类健康和科学技术、国民经济的发展, 必须引起足够重视; ②放射性废物特别是城市放射性废物必须实行统一管理、集中收贮的原则; ③在放射性废物管理方面, 人们从失败的教训开始走向成功。在早期各国都不重视放射性废物管理, 结果导致了环境污染。在总结教训的基础上, 国际原子能机构(IAEA)在1995年发布了放射性废物管理九条基本原则, 这是必须长期坚持的放废管理原则。

3.2 建议

尽管城市放射性废物的数量与核燃料循环产生的废物相比要少得多, 活度低, 但由于其分布面广, 污染点就很多, 并且废物的产生速率随社会的进步, 生产力的发展而在不断增加, 因此对公众的健康和环境的安全都将造成威胁, 必须进一步加强对城市放射性废物的安全管理。

对放射性废物的安全管理分产生者及其主管部门、放射性废物专营机构以及审管部门的管理。不同层面上的管理重点、程序不尽相同, 各部门要严格履行各自的职责, 但相互之间又要密切配合。

3.2.1 审管当局的职责

审管当局的最主要职责是制定政策、规章、标准, 并监督执行。城市放射性废物还应从以下几方面加强监督管理。

3.2.1.1 加强监控

对闲置和废弃的放射源(放射性废物)要加强监控, 明确安全责任, 对存放场所的安全性进行评估, 并督促产生单位按照国家规定及时返回生产厂家或送交城市放射性废物库暂存;

3.2.1.2 履行相关手续并符合程序

监督检查废物、废源的转移是否履行相关的手续和执行相应的送贮程序;

3.2.1.3 建立档案

应建立健全管辖范围内的档案和记录, 这包括两方面的内容, 首先是对放射性同位素应用单位或产生放射性废物的单位, 必须明确其所用核素的种类、活度、废物产生的形态和预计产生的数量、管理人员的素质等情况; 其次是对于某种废源(废物)除核素的种类、活度外, 还要明确出厂日期、废物产生时间、包装形式等情况, 以方便、有效的实施监督管理;

3.2.1.4 建立数据库和计算机网络系统

这也是国外废物管理质量保证中一条主要经验。所有与废物处理有关的文件、资料、报告和数据等都输入计算机网络系统中, 通过计算机处理将废物产生者、废物贮存者、处理的和监管部门的资料统一起来, 用计算机记录跟踪废物的流向, 实现从产生到销毁的动态的全过程管理, 并且通过数据分析和反馈, 能及时为管理行为提供指导性建议。

3.2.2 放射性废物产生单位的职责

做好城市放射性废物的管理, 首先要规范废物(含废源)产生单位内部的管理, 因为这是废物产生的"源头", 必须严格遵守废物最少化原则, 可以从以下几方面加强管理。

3.2.2.1 视工作人员的培训

使他们熟悉工艺过程, 并严格按照规章制度操作, 避免事故的发生, 减少和控制废物产生量。

3.2.2.2 严格落实分类收集、存放和处理废物制度

防止交叉污染, 为废源、废物的最终处理和处置提供方便。

3.2.2.3 建立分区管理制度

减少不必要的污染区数目和范围, 严格控制进入污染区的人员、工具和材料。

3.2.2.4 采用先进工艺设备

单位在发展生产、提高技术水平的过程中要加强调研工作, 引进国外较为先进的工艺和设备, 减少废源、废物的产生, 减轻国内处理、处置的压力。

3.2.2.5 专人管理

废物产生单位必须按照要求设置安全、可靠的废物暂存设施, 在"等待"收贮之前应指定专人管理, 实施定期或不定期检查, 防止丢失, 保证人员安全和环境不受污染。

3.2.2.6 按时解控

对于那些放射性水平极低、核素半衰期又短的废物产生单位(医疗及部分科研单位), 且自身又具备一定安全、可靠的废物暂存设施及专业技术人员, 在自行暂存一定的时间后, 根据清洁解控水平的定义^[4], 可向审管部门申请, 解除审管控制, 经审管部门认定后作为普通废物处理, 这也是减少源项, 节省人力、物力、财力和时间的有效措施。

3.2.2.7 预处理

积极配合废物、废源的收贮整备工作, 使之符合相关的收贮、入库等要求。

3.2.3 放射性废物营运单位的职责

城市放射性废物在收、贮过程中的严格管理, 是避免差错和责任事故的重要环节, 也是废源、废物最终能科学、有效、安全、合理处置的前提和基础。此部分又分为以下两个阶段:首先是废物收贮前的管理, 根据目前城市放射性废物的暂存条件, 应从废物的物理状态、化学稳定性、腐蚀性、包装完整性、包装外表面的照射剂量率和表面污染情况等方面入手, 严格把关, 和送贮单位共同确认放射性废物和废源的个数(件数)、核素种类及活度等相关源项信息, 以做到帐物相符, 双方确认并签字盖章。其次是废物的入库管理, 废物一旦离开送贮单位, 其安全责任已完全转移到废物库管理单位, 这一环节不容忽视, 必须做到从废物的入库定位到建档准确无误才行。入库定位可考虑从核素的半衰期、放射性废物减容处理的主要技术, 即焚烧和压缩两大方法上考虑将其存放于废物库的不同库房和位置, 入库编号要注意体现出收贮年份、库房号、坑号和顺序号等内容, 并且堆放整齐, 不超高, 防止跌落和摔碰。

档案的建立及管理也非常重要, 每份资料至少要一式三份, 审管当局、产生者和营运部门各持一份, 放射性废物、废源的相关信息, 如废物种类、核素名称、活度、表面及1m远处剂量率、送贮单位、入库年份、编号和库存位置等重要信息录入废物管理数据库和计算机网络系统, 为日后的管理和处置提供方便。

放射性同位素的应用涉及到国民经济和社会发展的各行各业, 产生的放射性废物量多、面广, 且情况复杂, 因此放射性废物的管理, 尤其是城市放射性废物的管理是一项长期、琐碎和艰巨的工作, 为更好的保障公众及环境的安全, 建立以人为本的和谐社会, 促进国民经济的协调和可持续性发展, 如何科学、有效的提高城市放射性废物的安全管理, 是值得大家一起探讨和研究的课题。