2. 山东省核与辐射安全监测中心
2. Shandong Nuclear and Radiation Safety Monitoring Center
山东省作为全国核技术利用大省,目前核技术利用单位在用放射源8000余枚。其中Ⅳ、Ⅴ类放射源5500余枚,主要分布在矿山开采、造纸、金属冶炼及加工、化工、医疗等行业。山东省城市放射性废物库作为全省唯一暂存Ⅳ、Ⅴ类放射源的场所,承担全省核技术利用单位因各种原因产生的Ⅳ、Ⅴ类废旧放射源的回收贮存任务[1]。2005年投入运行至今,山东省城市放射性废物库已收贮各类废旧放射源7018枚[2],其中2011年3月之前收贮的3831枚放射源已由清源公司转移处置[3],截至2019年底,废物库库存各类放射源3123枚。2017年以来,在取消废旧放射源收贮收费、环保整治、供给侧结构改革、压煤减煤、新旧动能转换[4]等政策作用下,山东省废旧放射源产生量显著增加。
1 材料与方法从年度收贮量、核素分布、行业分布、地市分布、送贮原因五个方面对近三年来山东省废旧放射源收贮[5]的数据进行统计,进而分析数据产生及变化的原因。
2 结果 2.1 年度收贮数量2012年至今,收贮入库废旧放射源2571枚,年均收贮放射源320枚。历年收贮情况见表1。
其中2017—2019年收贮413家单位放射源1393枚,占8年来收贮总量的54.1%。年均收贮放射源464枚,较前三年(2014—2016年)年均收贮量217枚提高113.8%。
2.2 按核素分类2017—2019年收贮放射源按核素分类情况:收贮137Cs放射源 652枚,占三年收贮总量46.8%,收贮241Am放射源364枚,占三年收贮总量26.1%,收贮85Kr放射源170枚,占三年收贮总量12.2%,三者合计占比85.1%,具体见表2。
2017—2019年收贮放射源按行业分类情况,见表3。
2017—2019放射源收贮量按地市分类情况 见表4。
此种情况一般集中在造纸行业,主要核素为85Kr、147Pm、55Fe,2017—2019年因此原因收贮放射源152枚,占总收贮量的10.9%。
2.5.2因使用维护成本增加、计量不准以及其他技术替代等原因,企业放弃使用放射源类仪器仪表。此原因各个行业均存在,例如煤矿行业用皮带秤取代核子秤,用超声波或者人工化验的方式取代灰分仪;交通公路工程中相关标准改变,不再使用核子密度仪测路基密实度;因监管措施增强导致使用成本高,例如要求加装放射源在线监控等,某些企业在一些不是必须使用放射源仪表情况下,选择放弃使用。以上情况以137Cs、241Am放射源居多,共计587枚,占收贮总量42.1%。
2.5.3教育、科研、医疗行业,实验设备停用、校准源停用、医疗活动停止开展等。常见有气象色谱仪中63Ni放射源,敷贴器中90Sr放射源等,因此类原因收贮的放射源共计113枚,占收贮总量的8.1%。
2.5.4因经济效益、政策要求等原因,企业破产或者关停产线。例如近年来大批轧钢企业因效益问题破产倒闭;因产业政策和环保政策原因,铝厂,钢铁厂、造纸厂、化工厂、煤矿关停产能等。因此类原因收贮的放射源共计487枚,占收贮总量的34.9%。
3 讨论 3.1 2017—2019年年均收贮量较前五年明显增多主要有以下方面原因:
①费用原因:2017年4月1日起,根据国家有关文件[9]规定,放射源实行免费收贮,前期因无力承担送贮费用而积压的一批用源单位集中送贮放射源,导致2017年短期内收贮量较高。另外由于实行免费收贮,产生的废旧放射源能够得到及时送贮,必然导致2017年至今年均送贮量高于以往。
②政策原因:2017年以来,由于钢铁去产能,清理违规产能、中央环保督察、压煤减煤等政策原因,关停一批钢厂、铝厂、纸厂、煤矿等,这些单位多为放射源使用大户,以聊城市为例,2017年山东省按照中央要求关停茌平信发铝业违规产能,一次性送贮相关放射源75枚。所以产业结构调整,化解产能过程等政策原因是导致收贮量升高的一大重要原因。
③监管原因:2018年1月,济宁市发生了2枚85Kr放射源丢失事件,该事件发生后济宁市对放射源的监管[10]力度加大,2018年要求企业安装与公安联网的监控系统,2019年要求企业加装放射源在线监控系统,部分企业在权衡成本效益后,选择放弃使用放射源。济宁市放射源收贮量由2017年49枚突然增加到2018年的182枚以及2019年收贮151枚,分别占全省年收贮总量的42.4%、30.0%。很大一部分原因就是由于监管要求改变,企业放射源使用成本增加,权衡效益与成本后放弃使用放射源。济宁市放射源收贮量的居高不下,也是2018年、2019年全省放射源收贮量居高不下的主要原因。另外,2017年以来山东省每年开展的放射源专项行动检查,加大了对废旧放射源的检查力度,一是要求废旧放射源要尽早送贮;二是要求各地市加大对辖区内历史遗留放射源的排查力度,对排查出的放射源要及时送贮。从实际情况看,每年专项行动前后,各地市放射源收贮申报量均有很大幅度升高。
3.2 放射源收贮核素集中度及行业集中度较高由表2知,收贮废旧放射源以137Cs、241Am、85Kr为主,占到总收贮量的84%。这与三种核素的基数大的特征相吻合,根据国家核技术利用辐射安全监管系统[11]可知目前山东省在用Ⅳ、Ⅴ类放射源5500余枚,其中137Cs、241Am、85Kr放射源共计4639枚,占Ⅳ、Ⅴ类放射源总量的84.3%;由表3知,2017—2019年放射源收贮主要集中的行业为煤矿、金矿、造纸、钢铁、轧钢等,占比达到70.9%,行业集中度较高;采矿业主要用137Cs放射源作核子秤,造纸主要用85Kr放射源测厚,钢铁使用137Cs放射源作料位计,金属加工主要使用241Am放射源测厚。由于这些行业全部以137Cs、241Am、85Kr放射源为主。所以放射源收贮核素集中度高与行业的集中度高是相吻合的。
3.3 各地市放射源收贮量与各地市放射源源存量有一定联系,但监管政策及产业政策变化对放射源收贮数据变化影响较大各地市Ⅳ、Ⅴ类放射源放射源存量与各地市经济总量无必然联系。放射源存量应该取决于各地市的产业结构,采矿业、金属冶炼、金属加工、造纸、化工行业占比高的地市放射源存量多。根据表4可知,放射源收贮量排名与各地市Ⅳ、Ⅴ类放射源放射源存量有一定联系,即放射源收贮量排名靠前的城市必然是Ⅳ、Ⅴ类放射源放射源存量相对较大的城市。但是具体收贮量排名还是主要受政策及监管的影响比较大,比如济宁收贮量排名第一主要是因为监管加强的原因,聊城收贮量排名第二主要是由于清理违规产能的政策原因。
3.4 核技术利用单位主动弃用放射源的比例在增加由表3可知,煤矿及采矿业收贮放射源338枚,属于淘汰放射源最多的行业,实际上煤矿及采矿业137Cs、241Am放射源半衰期均较长,其相关仪器仪表可以在满足性能指标的情况下长时间使用,但是每年来仍有大量的此类放射源送贮,很少一部分是由于经济效益、政策原因导致的停产送贮,有很大一部分原因是企业主动弃用,这一部分约占此类放射源总数的50%以上,通过实地到企业收贮调研了解,导致弃用送贮的原因很大一部分是因为监管政策日趋严苛,大大提高了企业使用成本,所以在废旧放射源送贮不收费的情况下,面对监管越来越严的形势,企业权衡之后能不用就不用,能用别的技术替代就替代,有很多收贮放射源为近两年的新购放射源,造成一定的浪费。
总之,由于收贮政策、产业政策、监管政策等原因,造成近三年来山东省废旧放射源平均收贮量较大较以往有大幅提高。目前我省放射源基数仍然较大,由于正常更换加之新技术替代的原因,每年仍有较高比例的淘汰率,另外随着我省产业结构调整力度不断加大,新旧动能转换重大工程的深入实施,旧产能淘汰过程中废旧放射源产生量较大,预计未来三年我省废旧放射源收贮量仍然会维持在高位,每年收贮放射源应在300枚以上,核素仍然以137Cs、241Am、85Kr为主。
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