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一、库区概况
该贮存库位于辽宁省旧城市放射性废物库位于海城市大屯镇,库区距县级公路干线约1 km,与公众距离较近,库区处在半山坡平面,周围是南果梨种植区,建筑年久失修,基础设施均已失去功能。2009年将放射性标准型粉末、废旧放射源、污染容器等近五千枚源及几十个货包运往国家西北放射性废源库贮存。清空后的放射性废物贮存库经辐射环境水平初步调查及核素分析得知,库区存在污染面积大,局部地区污染较重,地表污染有迁移、扩散等趋势。因此,贮存库的放射性治理工作迫在眉睫。
二、治理思路
综合考虑污染现状、场区管理现状等实际因素,提出了如下治理思路:
1.宜早不宜迟。放射性污染物不同于其他类污染,其中部分污染核素半衰期较长且活度较高,经风等自然或人为搬运引起扩散或迁移,后期很难对放射性污染物进行有效管控与回收。
2.恢复周围生态环境,保护公众安全。通过治理,可以显著降低库区放射性污染水平,既可以做到恢复周围生态环境,又可以降低周围活动对公众照射剂量,保护公众人身安全,避免引发群体性事件。
3.以辐射防护为优先,寻求治理效果与经济代价平衡点。
三、治理技术路线
治理技术的总体路线是先按污染程度划分区域,再针对不同污染区域制定不同治理方法,收集后的极低放、低放污染物制定不同的处置方案。
(一)污染区分级分类
污染区域的分級与分类在放射性污染治理中可以为治理工作提供十分重要的边际参数。通过X-γ辐射剂量测量仪现场检测布点759个(1 m×1 m梅花布点法),测量出治理前库区内X-γ空气吸收剂量率水平达到127~1421 nSv/h,库区内部分区域辐射水平远高于本地区本底水平14.9~171.8 nSv/h,由此确定了库区内高于本底辐射水平的被污染区域及面积;通过α、β表面污染测量仪对废物库内及二楼通风间、废物库外院内空地及废物库院外各相关点位进行了β表面沾污测量,监测结果为0.15~4.31 Bq/cm2,部分点位的监测值高于本项目的解控值0.8 Bq/cm2;依据库区废旧放射源及放射性货包清单可知该库区曾贮存的主要核素有137Cs、60Co、226Ra等,通过放射性核素分析,检测报告中137Cs的检测结果为1 680 Bq/Kg,远高于拟开放场址土壤活度浓度可接受水平,其他核素略高于土壤中天然放射性核素活度浓度,基本确定超标核素污染区域并明确标识。
(二)去除方法选择
参照国内关于废物库或放射性污染场所治理方面主要科学研究方向及治理实例,目前主流的去除方法有机械破除、人工清除、试剂去除和凝胶去除等。
为选择最优化的去除方法,在贮存库现场随机选择了水泥光滑表面、水泥粗糙表面、土壤表面、通风管道表面等四处不同质地作为试验区域。每一区域划分为多块分别进行机械破除或人工清除、试剂去除、凝胶去除等试验并测试。试验结果对比表明,在水泥光滑表面和通风管道表面(含部分油漆),凝胶(EDTA二钠)凭借较强的吸污能力去除效果最好,化学试剂(柠檬酸钠)依靠较好的流动性去除效果次之,机械破除因扬尘等问题效果最差;在水泥粗糙表面,凝胶(EDTA二钠)依靠较强的表面吸附能力去除效果一般,机械破除效果次之,化学试剂(柠檬酸钠)因回收难度大所以去除效果十分不理想;在院内土壤表面,机械破除及人工清挖整体效果最好,凝胶(EDTA二钠)去除及化学试剂(柠檬酸钠)去除效果均不理想。综合以上各种去除方法的优缺点及成本分析,制定了针对不同区域或不同构筑件采用多种去除方法的综合治理方案,最终达到治理效果及经济效益的平衡点。
(三)放射性废物的处理与处置
1.放射性废物的处理。
放射性废物的处理作为治理工作的一个重要环节,在库区外建立完善的治理配套设施对后期处置工作具有十分重要的意义。通过现场设置废物分级分类临时存放区、废物固化间、工具贮存室、工作人员休息区(临时休息区、淋浴间、更衣室),即可以做到施工、休息分区,又可以避免放射性核素的二次污染。
2.放射性废物的处置。
按照环保部发布的《放射性废物分类》2017年第65号文件中的相关放射性废物分类,本项目在治理过程中产生的废物为低水平放射性废物、极低水平放射性废物及可解控或豁免废物。其中低水平放射性废物的主要来源是蒸发池治理过程中产生的含放射性废物137Cs的凝胶;极低水平放射性废物的主要来源为受到轻微污染的墙面粉灰、地面水泥砂浆、地面杂填土、通风管道表面污染物、施工用具、防护用品等;可解控或豁免废物主要为库区内建筑垃圾等,按照相关规定在检测合格后可按照国家及地区固体废物管理规定处置,不需要采取或进一步采取辐射防护控制措施。
(1)低放废物的处置。
在本治理项目中,低放废物主要是按照目前国内在中低放废物方面的治理经验与处理方法,结合本项目的产生废物总量小等情况,宜直接采用200 L钢桶水泥固化的方式深埋贮存。为达到放射性废物安全处置的根本目的,宜设置30年的废物处置安全期,避免因人为因素造成二次污染。
(2)极低放废物的处置。
本项目中的极低放废物来源较多,总量较大,外照辐射剂量率水平略高于本底水平,放射性比活度低,其中部分污染核素经过一段时期衰变后可考虑解控,在外包装上主要考虑防止扩散、泄露,外照射辐射防护次之,考虑到运输途中的安全以及搬运倒运和长期暂存等因素,宜采用双层塑封封装。结合辽宁省地区水文地质等条件及就近便宜处置的原则,建议运送至地下水埋深较大、区域稳定性较好、看护条件良好的753矿井内。