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摘要:我国核电事业发展较快,尽管核电事故发生概率很低,但是如果发生事故,对生态环境和人体健康危害较大甚至产生毁灭性的后果。核电站事故可能会对区域水体发生较大规模的污染,必须加强核电事故应急对策研究以及对水安全保障措施的研究,以确保将核电站事故的危害降到最低。
关键词:核电事故;应急;对策;水安全
作者简介:李薇(1974-),女,内蒙古宁城人,甘肃环境科学设计研究院,高级工程师。(甘肃 兰州 730030)丁晓雯(1981-),女,江苏江都人,华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室,讲师。(北京 102206)
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)21-0110-01
一、核电事故分析
核电站正常运行过程中需要大量淡水资源(作为冷却水、冲洗水等),核电站低放射性冷却水排放一般也选择在河流、湖泊、海洋之中。因此,核电站选址一般靠近滨海地区和内陆河湖附近。核电站泄漏事故一旦发生,势必会对区域水体发生较大规模的污染。尽管从理论上推算核电站事故发生的概率极小(约为10-6次/每堆),但是由于工作人员操作失误、技术缺陷以及自然灾害等不确定因素还是可能引发一些核电站事故。[1-2]切尔诺贝利核事故对核电站周边地表水和供水源的放射性污染非常严重。一些倾倒物造成第聂伯河及其支流普里皮亚季河沉积物的污染,该河是3000万人的供水水源。邻近的普里皮亚季河的沉积物估计含有1万居里(Ci)的90Sr,1.2万居里(Ci) 的137Cs和0.2万居里(Ci) 的巨毒物质238Pu。第一次污染高峰发生在放射性物质随云中降水和气流直接落入水库时,位于污染区域的波雷帕提河、基辅水库和其他一些小河都受到了放射性污染,造成了严重的生态环境破坏。[3]
二、核电事故研究现状
在和平利用核电的同时,必须加强核事故应急对策研究,以确保核电站的安全运行。主要核电利用国家也对核电事故的应急对策进行了大量深入的研究。德国根据本国PSA分析结果,高压熔堆概率占堆芯熔化总概率95%以上,将二回路及一回路的Bleed—Feed作为PWR核电厂事故预防和缓解的重要措施,确定实施准则,编制规程,并进行操作人员的培训及事故指南的实际应用。[4]
截止到2008年我国核电总装机容量为907.8万千瓦,但国内核电厂都没有正式的核电事故管理指导。我国几乎没有核事故试验设备,事故的机理研究完全借鉴国外的研究成果。[2]
为了改进核电站建设和运行的安全水平,降低核电事故对水安全的影响,促进核电站的有序发展,亟须进行核电站事故条件下保障水资源安全的应急对策和风险防范措施的研究。
三、核电事故应急对策研究技术方案
开展核电事故应急对策研究主要工作包括以下内容:(1)收集三方面的资料:1)国外核电站事故及应急处理措施相关报告;2)构建严谨完善的物理模型与数学模型,在假想核电站事故情景下进行水资源影响模拟结果报告;3)滨海及内陆核电项目水资源专题论证报告及其专家审查材料。掌握国外核电站事故的类型、起因、过程、影响及保障水安全采取的措施,分析核电站事故条件下对水资源影响的共性问题,了解专家及水行政主管部门以及公众对核电建设水资源安全所关注的关键问题。
(2)实地调研和专家咨询:前往滨海及内陆核电站厂址进行实地调查,勘察事故可能影响的水域,听取水行政主管部门、水利、水务、核技术、水环境生态保护等管理和技术专家、核电建设业主方对核电建设水资源安全所提出的需要解决的问题,了解各相关部门水安全保障方面所掌握的技术、管理标准及避免核电站事故对水安全造成影响关键技术和措施的难点。
(3)核电站事故源项分析:回顾国外核电站事故起因、过程、主要放射性物质、对周围水体的影响,了解核电站可能发生的其他事故类型。分析调研正在运行或即将建设的反应堆技术现有的安全设计的可靠性,识别最可能发生放射性废水泄漏的环节,辨识可能对水资源产生影响的核电站事故源项。
(4)核电站事故对水资源的影响评估。监测、分析、计算核电站取/用/排水事故泄漏的放射性物质在自然水体(河流、湖泊、水库)中的迁移转化过程;对核电站取/用/排水事故对水资源(地表水、地下水)水质、水量和水功能区的影响进行评价,最终确定各类别核电站事故对水资源安全的影响。
(5)建立水安全的预防措施与应急措施。在前述核电站事故成因分析、危害机制分析的基础上,研究核电建设与运行管理过程中保障水安全存在的法律法规、体制机制、管理制度以及应急响应方面的问题,分不同对象(河流、湖泊、水库)和事故等级制定水安全应急保障预案,提出预防核电站事故对水安全造成危害的对策措施以及突发核电站事故条件下水安全应急对策与措施。
四、核电事故水安全保障措施技术方案
核电事故水安全保障措施主要研究核电站事故条件下保障水资源安全的工程措施与非工程措施,探讨地表水堤坝物理隔离措施(修砌临时堤坝)、地下水防渗措施(地下隔离墙),核电站事故条件下的水资源应急调度措施等。具体内容包括:1)核电站事故条件下全流域应急响应机制,水安全应急保障预案,特别是最不利条件、组合条件下的应急保障预案;2)内陆核电站事故条件下水量应急调度与调控措施;3)核电站事故条件下地表水物理隔离措施;4)核电站事故条件下地下水防渗措施;5)核电站事故条件下饮用水源地与自来水厂的应急保护措施;6)核电站事故条件下水质污染监测应急预案,在放射性液态流出物通过排放水域产生辐射的途径方面,沿滨海核电厂址需考虑流出物—水—水生物(鱼、虾类)—人体的辐射。而内陆核电厂址除了考虑相同的途径外,要考虑流出物—水灌溉—植物—人体和流出物—饮用水—人体的辐射;7)核电站事故条件下应急水源地建设;8)核电站事故条件下水安全信息发布制度。
另一方面还需要从保障水安全的法律法规、体制机制以及管理制度等方面研究核电站在选址、规划、设计与运行阶段中保障周围水安全的管理要求与预防措施,具体包括:1)饮用水水源地防止突发核电站事故保护条例,如核电站与饮用水水源地的安全距离;2)核电影响水域防护区与缓冲区的设立,如核电站与江河湖库等水体的安全距离;3)核电突发放射性污染协调机制建设;4)核电辐射区备用水源地建设;5)突发核电站事故预警预报系统建设;6)建立或完善保证水安全的公众参与制度、水功能区划制度与水资源论证制度。
五、结束语
核电站发生事故的原因很多,但不管是哪一种情况引起的事故,其对外的主要危害都是放射性污染。因此,核电事故应急对策与水安全保障措施必须遵照预防为主、关口前移的原则,尽可能地防止和减少事故的发生。要全面贯彻应急理念、应急计划,实现应急的制度化。首先要实现核应急系统的彼此联通、信息共享,再将核应急纳入到国家统一的应急信息系统。在前述核电站事故成因分析、危害机制分析的基础上,建立核电建设与运行管理过程中可能的核事故应急预案模型和水安全保障措施体系,为核电的健康发展及水资源的合理开发利用与保护提供保障。
参考文献:
[1]朱继洲.核反应堆安全分析[M].西安:西安交通大学出版社,2000.
[2]曹学武,苏云,杨燕华,等.国外严重事故管理现状以及对我国开展严重事故管理的建议[J].核安全,2002,(3).
[3]邹正宇,苏鲁明.三哩岛事故和切尔诺贝利事故[M].北京:原子能出版社,2008.
[4]严锦泉,郑光明,等.核电厂严重事故研究概况[J].核安全,2002,(3):
1-2.
[5]费洪澄,张金涛.应急核电安全的纵深防御[J]劳动保护,2008,(2).
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:核电事故;应急;对策;水安全
作者简介:李薇(1974-),女,内蒙古宁城人,甘肃环境科学设计研究院,高级工程师。(甘肃 兰州 730030)丁晓雯(1981-),女,江苏江都人,华北电力大学区域能源系统优化教育部重点实验室,讲师。(北京 102206)
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)21-0110-01
一、核电事故分析
核电站正常运行过程中需要大量淡水资源(作为冷却水、冲洗水等),核电站低放射性冷却水排放一般也选择在河流、湖泊、海洋之中。因此,核电站选址一般靠近滨海地区和内陆河湖附近。核电站泄漏事故一旦发生,势必会对区域水体发生较大规模的污染。尽管从理论上推算核电站事故发生的概率极小(约为10-6次/每堆),但是由于工作人员操作失误、技术缺陷以及自然灾害等不确定因素还是可能引发一些核电站事故。[1-2]切尔诺贝利核事故对核电站周边地表水和供水源的放射性污染非常严重。一些倾倒物造成第聂伯河及其支流普里皮亚季河沉积物的污染,该河是3000万人的供水水源。邻近的普里皮亚季河的沉积物估计含有1万居里(Ci)的90Sr,1.2万居里(Ci) 的137Cs和0.2万居里(Ci) 的巨毒物质238Pu。第一次污染高峰发生在放射性物质随云中降水和气流直接落入水库时,位于污染区域的波雷帕提河、基辅水库和其他一些小河都受到了放射性污染,造成了严重的生态环境破坏。[3]
二、核电事故研究现状
在和平利用核电的同时,必须加强核事故应急对策研究,以确保核电站的安全运行。主要核电利用国家也对核电事故的应急对策进行了大量深入的研究。德国根据本国PSA分析结果,高压熔堆概率占堆芯熔化总概率95%以上,将二回路及一回路的Bleed—Feed作为PWR核电厂事故预防和缓解的重要措施,确定实施准则,编制规程,并进行操作人员的培训及事故指南的实际应用。[4]
截止到2008年我国核电总装机容量为907.8万千瓦,但国内核电厂都没有正式的核电事故管理指导。我国几乎没有核事故试验设备,事故的机理研究完全借鉴国外的研究成果。[2]
为了改进核电站建设和运行的安全水平,降低核电事故对水安全的影响,促进核电站的有序发展,亟须进行核电站事故条件下保障水资源安全的应急对策和风险防范措施的研究。
三、核电事故应急对策研究技术方案
开展核电事故应急对策研究主要工作包括以下内容:(1)收集三方面的资料:1)国外核电站事故及应急处理措施相关报告;2)构建严谨完善的物理模型与数学模型,在假想核电站事故情景下进行水资源影响模拟结果报告;3)滨海及内陆核电项目水资源专题论证报告及其专家审查材料。掌握国外核电站事故的类型、起因、过程、影响及保障水安全采取的措施,分析核电站事故条件下对水资源影响的共性问题,了解专家及水行政主管部门以及公众对核电建设水资源安全所关注的关键问题。
(2)实地调研和专家咨询:前往滨海及内陆核电站厂址进行实地调查,勘察事故可能影响的水域,听取水行政主管部门、水利、水务、核技术、水环境生态保护等管理和技术专家、核电建设业主方对核电建设水资源安全所提出的需要解决的问题,了解各相关部门水安全保障方面所掌握的技术、管理标准及避免核电站事故对水安全造成影响关键技术和措施的难点。
(3)核电站事故源项分析:回顾国外核电站事故起因、过程、主要放射性物质、对周围水体的影响,了解核电站可能发生的其他事故类型。分析调研正在运行或即将建设的反应堆技术现有的安全设计的可靠性,识别最可能发生放射性废水泄漏的环节,辨识可能对水资源产生影响的核电站事故源项。
(4)核电站事故对水资源的影响评估。监测、分析、计算核电站取/用/排水事故泄漏的放射性物质在自然水体(河流、湖泊、水库)中的迁移转化过程;对核电站取/用/排水事故对水资源(地表水、地下水)水质、水量和水功能区的影响进行评价,最终确定各类别核电站事故对水资源安全的影响。
(5)建立水安全的预防措施与应急措施。在前述核电站事故成因分析、危害机制分析的基础上,研究核电建设与运行管理过程中保障水安全存在的法律法规、体制机制、管理制度以及应急响应方面的问题,分不同对象(河流、湖泊、水库)和事故等级制定水安全应急保障预案,提出预防核电站事故对水安全造成危害的对策措施以及突发核电站事故条件下水安全应急对策与措施。
四、核电事故水安全保障措施技术方案
核电事故水安全保障措施主要研究核电站事故条件下保障水资源安全的工程措施与非工程措施,探讨地表水堤坝物理隔离措施(修砌临时堤坝)、地下水防渗措施(地下隔离墙),核电站事故条件下的水资源应急调度措施等。具体内容包括:1)核电站事故条件下全流域应急响应机制,水安全应急保障预案,特别是最不利条件、组合条件下的应急保障预案;2)内陆核电站事故条件下水量应急调度与调控措施;3)核电站事故条件下地表水物理隔离措施;4)核电站事故条件下地下水防渗措施;5)核电站事故条件下饮用水源地与自来水厂的应急保护措施;6)核电站事故条件下水质污染监测应急预案,在放射性液态流出物通过排放水域产生辐射的途径方面,沿滨海核电厂址需考虑流出物—水—水生物(鱼、虾类)—人体的辐射。而内陆核电厂址除了考虑相同的途径外,要考虑流出物—水灌溉—植物—人体和流出物—饮用水—人体的辐射;7)核电站事故条件下应急水源地建设;8)核电站事故条件下水安全信息发布制度。
另一方面还需要从保障水安全的法律法规、体制机制以及管理制度等方面研究核电站在选址、规划、设计与运行阶段中保障周围水安全的管理要求与预防措施,具体包括:1)饮用水水源地防止突发核电站事故保护条例,如核电站与饮用水水源地的安全距离;2)核电影响水域防护区与缓冲区的设立,如核电站与江河湖库等水体的安全距离;3)核电突发放射性污染协调机制建设;4)核电辐射区备用水源地建设;5)突发核电站事故预警预报系统建设;6)建立或完善保证水安全的公众参与制度、水功能区划制度与水资源论证制度。
五、结束语
核电站发生事故的原因很多,但不管是哪一种情况引起的事故,其对外的主要危害都是放射性污染。因此,核电事故应急对策与水安全保障措施必须遵照预防为主、关口前移的原则,尽可能地防止和减少事故的发生。要全面贯彻应急理念、应急计划,实现应急的制度化。首先要实现核应急系统的彼此联通、信息共享,再将核应急纳入到国家统一的应急信息系统。在前述核电站事故成因分析、危害机制分析的基础上,建立核电建设与运行管理过程中可能的核事故应急预案模型和水安全保障措施体系,为核电的健康发展及水资源的合理开发利用与保护提供保障。
参考文献:
[1]朱继洲.核反应堆安全分析[M].西安:西安交通大学出版社,2000.
[2]曹学武,苏云,杨燕华,等.国外严重事故管理现状以及对我国开展严重事故管理的建议[J].核安全,2002,(3).
[3]邹正宇,苏鲁明.三哩岛事故和切尔诺贝利事故[M].北京:原子能出版社,2008.
[4]严锦泉,郑光明,等.核电厂严重事故研究概况[J].核安全,2002,(3):
1-2.
[5]费洪澄,张金涛.应急核电安全的纵深防御[J]劳动保护,2008,(2).
(责任编辑:麻剑飞)