我國伴生放射性礦廢物處置現(xiàn)狀研究

滕柯延，曾宇峰，謝樹軍，彭 浩，*

（1. 生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心，北京 100082；2. 中核四川環(huán)保工程有限責(zé)任公司，廣元 628000）

2003 年發(fā)布的《放射性污染防治法》明確了我國對伴生放射性礦進(jìn)行監(jiān)管的要求，兩次污染源普查也基本摸清了我國伴生放射性礦的“家底”。近年來，監(jiān)管部門出臺了一系列的伴生放射性礦的輻射管理辦法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有效地保障了伴生放射性礦周邊生態(tài)環(huán)境的輻射安全。但是，伴生放射性廢物的處置問題一直困擾著企業(yè)和政府部門：廢物送處原動力不足，處置工程落地困難，處置市場前景不明。

本文通過對現(xiàn)有監(jiān)管的行政要求和技術(shù)指標(biāo)開展分析，梳理重點省份開展伴生放射性礦廢物處置工作的進(jìn)展情況，提出目前處置工作中存在的主要問題，并對伴生放射性礦廢物處置工作提出建議。

1 伴生放射性礦廢物的特點

1.1 定義

天然放射性核素在環(huán)境中無處不在，在涉及加工礦物的設(shè)施和活動中，天然放射性核素大量集中，在一些濕法冶金行業(yè)中尤其明顯。這些含有較高水平天然放射性核素濃度的非鈾礦稱為伴生放射性礦。伴生放射性廢物（Naturally Occurring Radioactive Material），也叫“NORM 廢物”，是指非鈾（釷）礦產(chǎn)資源開發(fā)利用活動中產(chǎn)生的鈾（釷）系單個核素活度濃度超過1 Bq/g 的固體廢物，主要為在冶煉及采選過程中產(chǎn)生的尾礦、尾渣和其他殘留物等。這些由于人類活動而產(chǎn)生的NORM 廢物會對工人、公眾和環(huán)境造成輻射影響。

1.2 伴生放射性礦廢物特點

《第二次全國污染源普查公報》顯示，截至2017 年底，我國伴生放射性固體廢物貯存量約為20.30 億噸，其中放射性活度濃度超過10 Bq/g 的固體廢物主要為稀土、鈮/鉭、鋯石和氧化鋯、鉛/鋅、鍺/鈦及鐵等礦產(chǎn)，總量為224.95 萬噸［1］。通過分析，NORM 廢物主要有以下幾個特點：

（1）涉及的行業(yè)多：伴生礦廢物不僅產(chǎn)生于伴生放射性礦的開采過程中，在應(yīng)用和冶煉過程中也會產(chǎn)生伴生礦廢物。我國的伴生礦廢物則主要分布在有色金屬、稀土、黑色金屬、化學(xué)工業(yè)和進(jìn)出口貿(mào)易等行業(yè)［2］。

（2）廢物量大：由于涉及的行業(yè)繁多，所以NORM 廢物的產(chǎn)生量巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國伴生放射性廢物的年產(chǎn)生量超過1 吉噸；

（3）比活度范圍廣：NORM 廢物中放射性核素的活度濃度最低時不足1 Bq/g，而有些伴生放射性廢物中這一數(shù)字可以達(dá)到104Bq/g 的量級［3］。

2 NORM 廢物處置的監(jiān)管

NORM 廢物的輻射影響如同其他要素對環(huán)境的影響一樣，已納入生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)管范圍。與核工業(yè)的放射性廢物不同，縣級以上地方人民政府生態(tài)環(huán)境行政主管部門是NORM 廢物的監(jiān)督檢查責(zé)任主體，生態(tài)環(huán)境部負(fù)責(zé)出臺NORM 廢物管理的辦法和相關(guān)技術(shù)要求。

2.1 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)基本建立

中國的核與輻射安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)共分為5 個層級：法律、行政法規(guī)、部門規(guī)章、指導(dǎo)性文件和參考性文件，如圖1 所示。

圖1 輻射環(huán)境安全法規(guī)體系圖Fig.1 Radiation environment safety regulations system diagram

《放射性污染防治法》的第三十四條和第三十七條中明確了伴生放射性礦的監(jiān)管要求和程序，規(guī)定了伴生放射性礦處置的要求［4］。近些年，圍繞著降低NORM 廢物的輻射風(fēng)險，避免公眾受到不必要的照射，結(jié)合我國NORM 行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，監(jiān)管部門初步建立了NORM 廢物監(jiān)管的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，見表1。

表1 現(xiàn)行NORM 廢物管理法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系Table 1 Table of current norm waste management regulations and standards system

續(xù)表

這些不斷完善的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，控制了潛在環(huán)境風(fēng)險，預(yù)防了相關(guān)活動和實踐對環(huán)境的輻射影響，對我國輻射環(huán)境安全發(fā)揮了重大作用。

2.2 NORM 廢物處置技術(shù)要求基本完善

NORM 廢物的處置和其他工業(yè)固體廢物處置一樣，需要經(jīng)過對填埋設(shè)施進(jìn)行充分的選址、科學(xué)的設(shè)計以及一定時間的監(jiān)護(hù)，最終將廢物放入地表或近地表的場所進(jìn)行安全封存。2020年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《伴生放射性物料貯存及固體廢物填埋輻射環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范（試行）》要求：對NORM 廢物填埋設(shè)施的選址、設(shè)計、建設(shè)、運行、關(guān)閉和監(jiān)護(hù)等過程應(yīng)采取措施，以保障設(shè)施的長期安全穩(wěn)定，并對NORM 廢物處置的全過程提出了技術(shù)規(guī)范［5］。

由于NORM 廢物含天然放射性核素，其處置的概念與核工業(yè)的放射性固體廢物的處置是一樣的，但是伴生礦廢渣的處置設(shè)施選址、設(shè)計、監(jiān)護(hù)工作以及監(jiān)管要求都有別于核工業(yè)廢物。下面將NORM 廢物的處置與危廢處置、核工業(yè)低中高放廢物處置的安全監(jiān)管技術(shù)要求進(jìn)行簡要對比，見表2。

表2 各類廢物處置安全技術(shù)要求Table 2 List of safety technical requirements for various waste disposal

通過上述對比可以看出，現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出了NORM 廢物處置的安全基本原則和一般要求，對處置設(shè)施從選址、設(shè)計與建設(shè)、運行、關(guān)閉到監(jiān)護(hù)等全壽期的輻射環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)范，并給出了各階段主要的技術(shù)體系和關(guān)鍵指標(biāo)，為NORM 廢物處置工程提供技術(shù)保障。

3 伴生放射性礦廢物處置的現(xiàn)狀

正如《第二次污染源普查公告》顯示，我國現(xiàn)有464 家涉及伴生放射性礦的企業(yè)，主要分布在華南和華東地區(qū)。雖然NORM 廢物處置在我國剛起步，但近年來，部分省份不同程度地開展了NORM 廢物工程選址建造的嘗試性工作，取得了一些成績。

3.1 內(nèi)蒙古關(guān)于NORM 廢物處置的實踐

內(nèi)蒙古包頭市有包括“包鋼稀土”在內(nèi)的多家稀土生產(chǎn)企業(yè)，是我國稀土的主產(chǎn)區(qū)。以“包鋼稀土”為主的企業(yè)，從白云鄂博礦山提煉出稀土后，產(chǎn)生的廢水和廢渣中含有釷等放射性核素，這些廢物都集中排向尾礦壩。經(jīng)過幾十年的開采冶煉，包頭地區(qū)形成了一個區(qū)域面積已達(dá)20 km2，儲存尾礦1.5 多億噸，積水1700 多萬m3的尾礦壩。根據(jù)2004 年的監(jiān)測結(jié)果，包頭尾礦壩中的γ 輻射劑量率約為100.7×10-8Gy·h-1，約為天然本底值的10 倍。

可以認(rèn)為，包頭尾礦壩是一個NORM 廢物的處置場，該處置場主要接收以“包鋼稀土”為主的稀土企業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的NORM 廢物，廢物來源單一。但由于尾礦壩建成年代較早，設(shè)計要求低，運行時間長，已經(jīng)影響了周邊的輻射環(huán)境。近年來，通過開展尾礦庫防滲工程、尾礦庫及周邊地區(qū)保護(hù)工程以及附近農(nóng)牧民搬遷安置工程等，降低了包頭尾礦壩周邊的輻射風(fēng)險。

3.2 四川省關(guān)于NORM 廢物處置的實踐

四川省是我國稀土生產(chǎn)的主要省份，其稀土氧化物的探明儲量為350 萬噸。四川的稀土礦主要產(chǎn)自涼山州冕寧縣牦牛坪和德昌縣大陸槽。四川稀土精礦采用濕法冶煉分離工藝。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果得出，廢渣主要來自稀土的冶煉分離過程，其放射性主要來自天然核素226Ra 和232Th，活度濃度范圍分別為226Ra：1.20×103～5.42×103Bq/kg；232Th：1.50×103～8.69×103Bq/kg，均大于103Bq/kg 的豁免水平［6］。

《涼山彝族自治州第二次全國污染源普查公報》顯示，全州伴生放射性固體廢物累計貯存量為87.26 萬噸，其中比活度超過10 Bq/g 的固體廢物主要來自稀土礦冶煉行業(yè)，總量為43 噸。NORM 廢物產(chǎn)生的單位有四川江銅稀土有限責(zé)任公司、冕寧縣方興稀土有限公司、冕寧縣茂源稀土科技有限公司、德昌縣多金屬礦試驗采選廠和德昌志能稀土有限責(zé)任公司等7 家稀土企業(yè)。

自2010 年起，四川省生態(tài)環(huán)境部門多次關(guān)注NORM 廢渣的處置問題，曾計劃在四川選址建造廢物處置設(shè)施，以統(tǒng)一解決四川省NORM廢物的出路問題，但地方人大提出NORM 廢物處置的責(zé)任主體是企業(yè)，處置設(shè)施的選址建造工作應(yīng)該由企業(yè)負(fù)責(zé)。因此，在地方各級政府的關(guān)注和支持下，涼山州的稀土企業(yè)已經(jīng)聯(lián)合成立了一家處置公司，這家處置公司專門負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)豊ORM 廢物處置的相關(guān)工作。目前，四川省的NORM 廢物處置選址工作正在開展，但未取得實質(zhì)進(jìn)展。

3.3 廣東省關(guān)于NORM 廢物處置的實踐

廣東省伴生放射性礦資源豐富，主要礦種有稀土礦、鉭鈮礦和鉛鋅礦等。天然放射性核素含量最高的是稀土礦中的獨居石［7］。

在廣東省內(nèi)開展的NORM 廢物處置選址工作比較早，近幾年，相關(guān)單位在韶關(guān)地區(qū)開展了選址的技術(shù)工作，但由于政策原因，工作目前處于停滯狀態(tài)。2017 年，廣晟稀有金屬光電新材料有限公司從廣東清遠(yuǎn)實施異地搬遷升級改造，落戶清遠(yuǎn)英德高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，同時在清遠(yuǎn)英德市建造伴生放射性固體廢物填埋場（目前還在建設(shè)中）。從《廣東省生態(tài)環(huán)境廳關(guān)于廣東富遠(yuǎn)稀土新材料股份有限公司年處理5000 噸中釔富銪稀土礦分離生產(chǎn)線異地搬遷升級改造項目環(huán)境影響報告書的批復(fù)》中可以看出，該填埋場可以接收其他企業(yè)產(chǎn)生的NORM 放射性廢物，是一個擬開展市場化運營的填埋場。

3.4 浙江省關(guān)于NORM 廢物處置的實踐

從2020 年開始，浙江省為推動解決歷史遺留的NORM 廢物問題，聯(lián)合各級政府，籌集治理資金，啟動了NORM 廢物處置工程的建設(shè)工作。處置的NORM 廢物主要包括：獨居石、綠柱石、污染土以及治理活動產(chǎn)生的二次廢物，其放射性水平在1×103～1×105Bq/g。該處置場在滿足《伴生放射性物料貯存及固體廢物填埋輻射環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 1114—2020）中設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，建造三個鋼筋混凝土填埋單元（處置容量為1.67 萬m3），設(shè)置防滲系統(tǒng)和滲水導(dǎo)排系統(tǒng)，廢物裝滿后進(jìn)行水泥灌漿填充。

目前，該處置場已接收完送處的NORM 廢物，并設(shè)置了3 m 厚的覆蓋層進(jìn)行關(guān)閉，開始了30 年的監(jiān)護(hù)工作。這是我國第一座建成、運行并關(guān)閉的NORM 廢物填埋場，處置的廢物類別明確，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較高，可為國內(nèi)的其他NORM廢物處置設(shè)施提供現(xiàn)實的工程經(jīng)驗。但該處置設(shè)施的目的只為解決歷史遺留的NORM 廢物處置問題，不具有市場性和可復(fù)制性。

4 面臨的問題及建議

NORM 廢物對環(huán)境潛在的輻射危害越來越多地受到公眾、企業(yè)和政府的關(guān)注，雖然NORM廢物處置行業(yè)在國內(nèi)的實踐積累了大量經(jīng)驗，但也面臨著諸多挑戰(zhàn)，同時也暴露出較多的問題。

4.1 主要問題

4.1.1 完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)

我國現(xiàn)行的核與輻射安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)主要服務(wù)于核設(shè)施，但由于伴生放射性礦開發(fā)利用設(shè)施和核設(shè)施所選取的工藝、原料以及污染物差異較大，所以，這些法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)在伴生放射性礦開發(fā)利用行業(yè)的適用性不強(qiáng)。相關(guān)部門制定了伴生礦開發(fā)利用行業(yè)的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。對于這些標(biāo)準(zhǔn)中缺少的伴生礦的放射性監(jiān)管內(nèi)容，一般參考鈾礦冶相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)方法，但在使用中經(jīng)常出現(xiàn)要求過嚴(yán)的情況。另外，部分法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定時間較早，缺乏良好的監(jiān)管實踐反饋，隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，這些標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容已經(jīng)不再適用于伴生礦輻射環(huán)境安全的管理。

4.1.2 廢物產(chǎn)生單位缺乏處置積極性

按照《核動力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》（GB 6249-2011）的要求，核電廠的放射性固體廢物在暫存庫內(nèi)的暫存期限不應(yīng)超過5 年。但對于NORM 廢物，沒有法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對其暫存年限進(jìn)行規(guī)定。對江蘇省部分稀土企業(yè)進(jìn)行的調(diào)研結(jié)果顯示，涉及伴生放射性礦的相關(guān)企業(yè)由于經(jīng)費限制、去向不明確和監(jiān)管壓力小等原因，對NORM 廢物的處置工作積極性不足。在再利用技術(shù)受限并已經(jīng)成為NORM 廢物的前提下，企業(yè)仍然以若干年后廢物還有可開發(fā)價值為由，拒絕對NORM 廢物開展處置活動。

4.1.3 處置市場效益不明朗

我國對核工業(yè)的放射性廢物很早就明確了區(qū)域處置的路線。同樣道理，NORM 廢物的處置也不應(yīng)該“遍地開花”，應(yīng)該在一個省建造1～2 個處置場。第二次污染源普查結(jié)果顯示，全國NORM 廢物的分布不均勻，市場化的處置場能否順利接收NORM 廢物，服務(wù)性收費能否滿足處置場的運行和后期監(jiān)管，能否開發(fā)出附屬產(chǎn)品的銷售等問題尚未得到實踐檢驗；政府在早期的行業(yè)引導(dǎo)及市場培育等工作方面應(yīng)該做到何等深度，也處于未知狀態(tài)。以上的不確定性內(nèi)容，為有效處置NORM 廢物，消除輻射安全隱患，帶來了現(xiàn)實困難。

4.1.4 選址的鄰避效應(yīng)突出

和垃圾場、核電廠和殯儀館等設(shè)施選址面臨的問題一樣，NORM 廢物處置選址同樣面臨著鄰避效應(yīng)。NORM 廢物處置給周邊公眾的身體健康、環(huán)境質(zhì)量和資產(chǎn)價值等帶來一定的負(fù)面影響。人們從而滋生厭惡情緒，產(chǎn)生“不要建在我家后院”的心理，隨即采取強(qiáng)烈和堅決的集體反對行為。鄰避效應(yīng)是社會發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，是理性經(jīng)濟(jì)人與非理性社會人相互作用的結(jié)果，不可能在短時間內(nèi)解決。如何認(rèn)識和引導(dǎo)鄰避效應(yīng)，也是全世界各行業(yè)的共同挑戰(zhàn)。

4.2 建議

4.2.1 進(jìn)一步完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系

全面完善的輻射環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)體系是保證我國輻射環(huán)境安全的重要保障。建立針對伴生放射性礦行業(yè)的完善標(biāo)準(zhǔn)體系，對于新時期輻射環(huán)境安全具有非常重要的指導(dǎo)意義。監(jiān)管部門應(yīng)盡快對現(xiàn)有的伴生放射性礦處置的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理，根據(jù)近年來伴生放射性礦輻射環(huán)境安全監(jiān)管實踐，推動《伴生礦輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》《伴生礦開發(fā)利用環(huán)境輻射限值》等相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)出臺，明確NORM 廢物處置的責(zé)任主體和監(jiān)管責(zé)任。

4.2.2 培育NORM 廢物處置產(chǎn)業(yè)

NORM 廢物的安全處置關(guān)系到公眾的輻射環(huán)境安全，是生態(tài)環(huán)境工作不可缺少的部分。相關(guān)政府部門應(yīng)該協(xié)調(diào)合作，以落實環(huán)保政策為重點，引導(dǎo)、推動，推動各項政策措施落地生效；在財稅、用地和人才等方面提供政策支持；與金融機(jī)構(gòu)合作，為產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展提供優(yōu)惠信貸支持，從而建立NORM 廢物處置工程“從無到有”“有中選優(yōu)”的產(chǎn)業(yè)良性體系。

4.2.3 建立NORM 廢物處置示范工程

相關(guān)政府應(yīng)適時推廣示范工程，打造建設(shè)質(zhì)量優(yōu)良、運行管理科學(xué)和市場運作規(guī)范的精品工程，確立行業(yè)高標(biāo)桿，以發(fā)揮引領(lǐng)作用，促進(jìn)處置行業(yè)的健康發(fā)展。同時，可以在示范工程中嘗試其他收費性服務(wù)，包括焚燒、物化和資源再利用等，來補(bǔ)貼早期NORM 廢物處置場的建設(shè)和運行成本。另外，示范工程可以對現(xiàn)行相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的完整性和適用性開展全過程驗證工作，也可進(jìn)一步優(yōu)化監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)體系，提高對NORM 廢物處置的監(jiān)管。