墨西哥放射性废物管理现状

罗雰，苗玉龙，李棂霜，袁北龙，赵慧娴，刘刈，卢喜瑞,6

(1.西南科技大学拉美研究中心，四川 绵阳，621010；2.核废物与环境安全省部共建协同创新中心，四川 绵阳，621010；3.核废物与环境安全国防重点学科实验室，四川 绵阳，621010；4.西南科技大学外国语学院，四川 绵阳，621010；5.中国原子能科学研究院，北京，102413；6.环境友好能源材料国家重点实验室，四川 绵阳，621010)

1 放射性废物的来源、分类

墨西哥放射性废物主要来自核技术应用和核电厂，并以低水平放射性废物为主，少量的中水平放射性废物来源于核电厂。除了由联邦电力委员会(CFE)运营的核电厂外，90%的固体放射性废物来源于科学研究，10%源自医学应用。液体放射性废物的来源也大致如此。从事核技术应用的相关机构和公司需要卫生部长和国家核安全与保障委员会(CNSNS)授予的执照、授权和许可。国家核安全与保障委员会大约颁发了1 200个许可证，其中约100个与X射线设施有关，200个与核医学有关，200个与工厂企业有关，400个与放射免疫分析实验室有关，其余为高校和研究机构所有。

国家核研究所(ININ)设有放射性废物处理厂，负责收集、运输、处理在全国各地的医学、工业和研究应用中产生的放射性废物。每年大约处理20 m3固体放射性废物，280 m3中低放射性液体废物，其中有机混合废物5 m3，乏燃料密封源约10 m3。这些废物在放射性废物处理厂中经过简单处理后，送到放射性废物贮存中心(CADER)临时贮存。

1.1 放射性废物的来源

目前，国际原子能机构(IAEA)的NEWMDB数据只更新至2013年12月。数据显示墨西哥放射性核废物的总存量为28 061 m3，其中反应堆运行(RO)产生的放射性废物占16.6%，核技术应用(NA)产生的放射性废物占83.4%，而低水平放射性废物(LLW)占99.3%，中水平放射性废物(ILW)占0.7%，如表1所示。

表1 墨西哥放射性废物存量及分布

1.1.1核电站产生的放射性废物

Laguna·verde核电厂每年产生92～102个乏燃料，并将其贮存在每个反应堆二次安全壳内的辐照燃料池中。这些燃料池的贮存容量满足核电站使用寿期内的需求。在TRIGA-Mark III研究堆中，平均每年产生5个乏燃料，并将其贮存在反应堆池中，然后将其返还给供应商，以便在原产国进行最终处置。核电厂每年平均产生381 m3低放废物，这些废物暂时存放在核电厂的3个仓库中。目前，国际原子能机构(IAEA)的NEWMDB数据显示，截止到2013年12月，Laguna·verde核电站两个机组累计产生了4 662 m3的放射性废物。其中，低水平放射性废物占95.6%，中水平放射性废物占4.4%。

1.1.2核技术应用产生的放射性废物

在墨西哥，对于放射性同位素的需求，卫生部门占89%，其次是工业占9%，其余2%用于研究[1]。在放射性同位素的常规使用中，用于诊断的有：99mTc、131I、67Ga、201Tl和133Xe；用于治疗的有：125I、131I、32P、90Y、153Sm和186Re；用于工业上的有：131I、82Br、22Na和3H；用于研究的有：14C、3H、125I以及少量的各种较短半衰期的放射性同位素，其中一些用于ININ的TRIGA Mark III研究堆。在1998—2003年期间，墨西哥对放射性同位素的需求增加了23%，核医学领域的研究增加了20%[2]。用于放射性药物的放射性同位素有99Mo/99mTc、131I、125I、67Ga、201Tl、153Sm、90Sr和188W/188Re，其中99Mo/99mTc和131I分别占2003年全国核医学年需求量的72.9%和15.9%。由表1可知，墨西哥核技术应用领域产生的低水平放射性废物占总存量的83.4%，这表明墨西哥放射性废物主要来源于核技术应用。大量同位素如不进行妥善处理，会对周围环境及人体健康造成伤害。

1.2 墨西哥放射性废物的分类

根据墨西哥官方标准NOM-004-NUCL—1994[3]，放射性废物分类如下：低水平(A、B和C类)、中水平、高水平、混合水平以及铀和钍尾矿。分类的具体标准依据墨西哥《辐射安全总条例》(MGRRS)要求[4]，由放射性核素的活度水平和半衰期对废物进行分类。根据每个装置或设施的许可证和MGRRS，只要不超过墨西哥官方标准NOM-006-NUCL—1994中规定的限值，装置或设施就可以释放放射性废物[5]。

1.2.1低、中水平放射性废物分类

1.2.2高水平放射性废物

分类标准如下[3]：

(1) 核反应堆中具有放射性的乏燃料；

(2) 在核反应堆乏燃料的后处理中，溶剂萃取过程或其他过程产生的液体或固体放射性废物；萃取循环或其他过程中的浓缩废物；固化上述液体废物产生的固体废物；

(3) 与第(1)、(2)的放射性水平相当的其他放射性废物。

1.2.3混合废物

符合墨西哥官方标准NOM-004-NUCL—1994[3]中第四、五条规定，并含有墨西哥官方标准NOM-052-ECOL—1993[6]所规定的危险废物。

1.2.4铀和钍尾矿

矿厂在提取其矿石中所含的铀或钍的过程中所产生的放射性废物[7]。位于Villa Aldama和Chihuahua的铀矿工厂于上世纪60年代末开始运行，目前已经退役。整个运行期间，共产生了约65 000 t(40 625 m3)的铀尾矿，并在Pea Blanca和Chihuahua进行处置，目前的处置设施也已关闭。

2 墨西哥放射性废物管理

2.1 主管机构

根据墨西哥《宪法》第27条核事务管理条例规定，无论其来源如何，能源部负责贮存、运输和处置核燃料和放射性废物。针对核电厂的放射性废物，能源部委托联邦电力委员会负责处理，其他放射性废物则授权给国家核研究所负责。图1展示的是墨西哥放射性废物管理框架图。

表3 长、短半衰期核素分类[3]

图1 墨西哥放射性废物管理框架图

同时，该法律规定国家核安全与保障委员会审查、评估和授权如下事项：a)核设施和放射性设施的位置、设计、建造、运行、修改、停止运行、最终关闭和退役；b)与制造、使用、处理、贮存有关的所有问题，核燃料、放射性材料以及含有核燃料和放射性材料设备的再处理和运输；c)放射性废物的加工、制备、释放和贮存；d)对这些燃料和材料进行的任何处置，发送、更新、更换、改造，暂停和撤销核设施和放射性设施所需的许可和执照。

能源部通过CNSNS发布技术标准，这些标准包含在放射性废物管理的MGRRS中。墨西哥的放射性废物管理是一项受管制的活动，包括减少废物体积、隔离、收集、运输、固化、临时贮存和最终贮存的行为。

2.2 墨西哥放射性废物管理

目前，墨西哥所有的放射性废物都临时贮存在授权的设施中。针对核设施，既没有相应处置安排也没有任何退役计划，相关的研究也以评估减小废物体积的技术为主。对于放射性废物的处置，1985年至1987年在Piedrera运营了一个低水平放射性废物近地表处置场，有20 858 m3的废物被储存起来。最近能源部正开始采取行政和预算措施，拟建立一家全国性公司来管理放射性废物[8]，随着墨西哥2018年加入《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》,应该会加速这一进程。针对核电厂的放射性废物，墨西哥对于全国唯一的一座投用于大型商业的核电站——Laguna·verde核电站，从商业化生产到后期的废物管理进行了详细的责任划分。具体划分如图2所示。墨西哥联邦电力委员会对核电站产生的放射性废物处理负有直接的责任。

图2 墨西哥核电机构部门图

Laguna·verde核电站产生的中低放废物可分为处理液态放射性废物过程中产生的湿固体废物(如淤泥状沉积物、废树脂等)和基本维护操作中产生的干固体废物(如纸张、衣服、手套等)。除废树脂不经处理而贮存在高完整性容器(HIC)中外，其他废物利用水泥或沥青固化，并暂时存放在核电厂的贮存库中，这样的贮存库在Laguna·verde核电站有4个。干固体废物压实后装入桶中(200 L)。图3显示了放射性废物的容器数量和桶占贮存容器总数的比例。考虑到墨西哥的现状，对乏燃料的临时解决办法是修改目前的乏燃料池设计，以便在反应堆运行寿命期内提供足够的贮存容量。但是，随着Laguna·verde核电站运行许可期限延长30 a(至2050年)，而且其中两个储存设施在不久的将来退役，该发电厂的放射性废物贮存容量正接近饱和，一个临时场地仓库也即将接近饱和容量[9]。2016年由Holtec International公司建造完成的独立乏燃料储存装置(ISFSI)，采用了Holtec 公司最大容量的多用途罐(MPC)系统(HI-STORM FW)，可为Laguna·verde核电站提供130桶乏燃料储存容量[10]。另外，TRIGA-Mark III研究堆产生的乏燃料贮存在反应池中。

图3 Laguna·verde核电站产生放射性废物贮存情况

除核电厂的放射性废物由联邦电力委员会管理外，墨西哥其他核技术应用如放射性同位素使用过程中产生的放射性废物由国家核研究所根据MGRRS中规定的要求获得CNSNS的特别授权，进行收集和运输。国家核研究所下属的放射性废物处理厂开展废物的分离、制备和固化等操作。根据放射性废物的类型采取与之适应的处理方法：a)固体废物被压缩并包装在200 L的钢桶中；b)液体废物通过蒸发或沉淀制备，并用与固体废物相同类型的桶进行水泥固化；c)对生物废物，首先使其失去生物活性，然后将其压实并装入桶中；d)用过的密封放射源被固化在自身的容器或桶里。制备好的固体废物和桶或装有废弃源的容器被转移到放射性废物贮存中心(CADER)，临时存放在仓库中。

CADER位于Temascalapa市，距离墨西哥城约30 km，面积164 000 m2。该中心不进行任何与放射性废物制备或处理相关的操作，只作为放射性废物的贮存中心。CADER建有3个办公楼、气象站、监测室、放射性废物仓库。仓库拥有照明系统和实体保卫设施，如报警器、烟雾探测器和灭火器的互联锁。此外，还有五条190 m长的沟渠用以存放早期退役的燃料循环试验装置，深度从1.5 m到2.5 m不等，这些壕沟一直使用到1989年。CADER依赖质量保证计划，以确保行政和技术过程符合法规。进入该设施受物理安全计划(根据MGRRS设立准入要求)的管制。

综上，目前墨西哥所有的放射性废物都临时贮存在授权的设施中，当前的处理原则是当放射性废物问题出现的时候再予以解决，尚未有长期处置放射性废物的战略计划。国内由医疗、工业和各类研究活动所产生的放射性废物由墨西哥国家核研究所(ININ)的放射性废物处理设施通过压实技术和废源固定技术进行处理，并且暂时贮存在ININ运营的放射性废物贮存中心。另外，在联邦电力委员会的监管下，Laguna·verde核电站产生的放射性固体废物暂时存放在工厂内的专设贮存库中，乏燃料则存放在核电站的乏燃料储存池中，这些乏燃料储存池已经扩容改建增加存储容量。新建的ISFSI可在一定程度上缓解乏燃料贮存容量饱和的压力，但是长期的放射性废物处置战略应被提上日程。

3 墨西哥放射性废物管理法规和政策

墨西哥针对涉核活动制定了比较完备的法律法规体系，《墨西哥宪法》第27条规定，所有核能活动(核能与核技术应用)的开发和监管均在国家的专属控制之下。《墨西哥宪法》第27条关于核问题的管理法(Ley que Regula el Artículo 27 de la Constitución en Materia Nuclear，以下简称《核能法》)管辖所有核开发和放射性矿物的开采。此外，《核能法》还规定了核燃料的开发、核能的使用和核科学技术研究。核事故或损害引起的民事责任适用《核损害民事责任法》(Ley de Responsabilidad por Daos Nucleares，以下简称《核责任法》)，不适用于《核能法》。对所有放射性废料的处理、储存和处置的管辖权属于国家核安全与保障委员会(CNSNS)。委员会对核工业具有行政和执法权力，并有权发布与放射性物质处理和处置有关的健康和安全标准(NOM标准，如表4所示)。

表4 CNSNS发布的有关放射性废物处理处置的标准

同危险废物一样，放射性废物由《核能法》和《核责任法》进行定义和区分，并提供了放射性废物的特性和清单。

墨西哥相关法律部门根据宪法要求陆续颁布了一系列针对核设施与放射性废物的管理条例，颁布时间及具体法规如图4所示。

图4 墨西哥针对核设施与放射性废物管理的法律颁布时间轴

同时，在国际原子能机构帮助下，墨西哥能源部协调国家不同机构和部门提出了一系列关于放射性废物管理的国家政策和提案，以便为国家规划提供技术和规范基础。国家核安全与保障委员会也发布了一系列技术规范和标准，如NOM-022/1-NUCL—1996至NOM-022/3-NUCL—1996[11-13]，其中规定了低水平放射性废物近地表处置设施的要求。这些要求包括设施的选址、设计、施工、运营、关闭、关闭后的机构控制标准。此外，墨西哥官方标准NOM-019-NUCL—1995[14]规定了近地表处置设施的低放射性废物包装要求。

此外，墨西哥政府机构还制定了关于污染场地责任的法律法规《生态平衡与环境保护法》(一般称为《环境法》)和《一般废物防治与综合管理法案》[15](一般称为《废物法》)。

1988年《环境法》的颁布是为了通过一些预防性措施，减少和消除部分危险废物和污染场地的产生。该法于1996年进行了一次修订，此次修订最大的变化就是要求相关责任人对污染土壤进行修复。经过此次修订，预防原则和污染者付费的原则得以确立。

2004年《废物法》颁布，该法确立了污染者付费、严格责任和连带责任的原则[16]。责任主体包括污染场地的污染者、所有者和使用者以及租借场地的所有者。根据《废物法》相关规定，对于受到危险物质或废物污染的场地，如果有第三方购买者或租用者，该场地的所有者必须向其公开场地受污染信息，并且在未获得全国自然与环境部许可的情况下，禁止转让被危险废物污染的场地。

2017年12月7日，墨西哥参议院通过批准加入《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》，并于2018年5月17日正式生效，这将增强墨西哥对乏燃料和放射性废物的安全管理。

4 结语

通过对墨西哥放射性废物管理的调研，发现墨西哥核能与核技术应用主要涉及核电、医学、农学和工业等方面。废物存量分析表明，墨西哥的放射性废物主要来源于核电厂和核技术在医学、农业及工业等方面的应用，而且废物类型主要为低、中水平放射性废物。墨西哥针对放射性废物的管理体系和法律法规较完备，核电厂产生的放射性废物由联邦电力委员会负责处理；针对其他核技术应用领域的放射性废物，国家核研究所设有专门的放射性废物处理厂，负责收集、运输、处理在全国各地的医学、工业和研究应用中产生的放射性废物。目前，墨西哥所有的放射性废物都临时存储在核电厂的贮存库和放射性废物贮存中心(CADER)，还未有长久处置这些放射性废物的政策和方案。