我国内陆核电站环境风险管理存在的问题及对策研究

谭德明

摘要：2011年3月11日日本发生的福岛核电泄露事件凸显了加强核电站环境风险评估与控制的必要性与重要性。因此，本文在对国内外核电站环境风险文献综述的基础上，对内陆核电站环境风险存在的问题进行了比较深入的分析，并从提高风险防范意识、合理处理放射性排放物、科学选址以保护水域与水源等角度提出了相应的环境风险控制对策。

Abstract： The Fukushima nuclear power leak incident in Japan on March 11， 2011 highlights the necessity and importance of strengthening the environmental risk assessment and control of nuclear power plants. Therefore， based on the literature review of environmental risks of nuclear power plants at home and abroad， this paper analyzes the problems of environmental risks in inland nuclear power plants， and puts forward corresponding countermeasures for environmental risk control from improving the risk prevention awareness， reasonable disposal of radioactive emissions， and water sources protection.

关键词：内陆核电站；环境风险；控制对策

Key words： inland nuclear power plant；environmental risks；control countermeasures

中图分类号：TM623.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0051-03

0 引言

2011年日本福岛发生了9.0级的大地震，随即引发的海啸使得福岛核电站的多台相关操作设备的冷却功能停止了运作，地震和海啸这两种天灾同时的侵袭，相关人员没有实时做出精准判断和应对，使灾害降低到最少，直接导致发生了爆炸，放射物质大量泄漏。从此次事情中我们发现，对事件的预防和缓解认识不足，没有及时的恰当利用现有的有效性的系统管理和我们目前已经掌握的相关技术补救方法，这就导致了自三哩岛、切尔诺贝利核事件发生后，核电企业发生的又一件影响范围很广破坏性极强的核事故核危机[1]。福岛核电站泄露事件警醒了所有核电企业，在核风险控制领域要学会未雨绸缪，学会预防。当今威胁人类生存的天灾在原三大天灾即地震、海啸、巨风的基础上又新增了核泄漏、环境污染和地球变暖，环境风险控制对于当今的人类生存和发展来说越来越重要。环境问题总是因为关乎着大家的切身利益，而备受关注。环境风险具有破坏性大、造成事故影响波及范围很广等一些显著特点，同时这种发生我们无法提前预知和肯定，所以一旦发生将无法想象，对于整个世界来说都是沉重的打击，对整个生态平衡来说也是致命的打击与破坏（见表1）。就拿福岛来说，发生后的数些时日里，具有放射性的物质在很大一部分疆域都可以检测的出来，而且给海洋中排放的具有放射性的污水更是不敢想象，所引发的环境成本难以弥补和估计。所以，我们针对核电的环境风险控制变得十分重要。

1 国内外文献综述

1.1 国外研究现状

随着世界大战后西方世界开始进行重建，民众对于风险的重视程度与日俱增，一些有关于生活所能涉及到的水利、资源类工厂快速发展，恰巧是因为这些各行各业的部门纷纷发展与兴建的缘故[3]，社会的进步，人们不断的追求文明与科学，对各类研究更加深入，当然也包括了近些年才走入人们视野的环境风险研究，越来越完善深入，环境风险也在逐渐趋于成熟。Zamanali和Jalal在1998年对核电站概率安全评价方法进行研究，并对该方法的进展进行详细的论述，并且在美国已经开始应用[4]。Margulies和Timothy在2004年对核电站的选址进行研究，并对其风险优化提出自己的研究成果[5]。2006年Kirchsteiger和Christian开始对欧洲和其他地区的核电站进行可能存在的风险进行分析和分类[6]。

1.2 国内研究现状

我国在二十世纪中后期才对风险管理进行探讨，与发达国家研究的时间相差甚远，后来随着改革开放的深入与扩大，如何降低甚至规避风险所带来的隐患成了人们关心的焦点。王晓辉和徐元辉两位专家在他们的文章中对于环境风险的含义和特征表现进行了恰当的表述，提出了风险管理数量模型等有关问题及相关管理理论[7]；袁策风、李蒙和夏兵则针对建设期间存在的风险进行了系统性的探讨[8]；陈妍等人提出了公众健康和非人类物种的核电站环境风险评价框架，并针对框架所造成的不利结果，采用层次分析法，计算对于核电站环境风险而言的权重并对其进行排序，目的是为了发现哪些因素是占主要权重的，随后针对偏大的进行优先管控和预防[9]；李晓慧就核电工程项目的自身特点，论述了核电项目工程风险管理研究的重要意义所在，针对影响核电企业的几个风险因素进行了研究分析，得出了针对核电企业项目风险进行防控的有效方法，也对之后的相关政策决定提供了很有效的参考依据[10]。 虽然核电风险领域已经吸引了不少学者的关注，但在实践方面的研究还是不足，更缺少与我们国家核电发展情况相联系的案例分析。

2 内陆核电站项目环境风险存在的问题

2.1 缺乏环境风险防范意识

首先，企业的宗旨和追求的奋斗目标就是获取盈利，这就导致了企业在对其资金的投入上会倾向性避开收益微小甚至为零的选择。预防环境风险的危害需要提高企业对于环境风险控制机制，环保技术的投入，而这部分投入也是企业提高环境风险防范能力的根本，但因其无法产生短期收益，使得在制度不健全不完善而且惩处力度不够强劲的政策环境中，某些企业可能心存侥幸在不安全不合格的生产环境氛围内作业，使得企业的潜在环境风险指数很高，极易导致突发环境事件的爆发。

2.2 核电站污水处理不当

何以做到“最严重事故工况下核污水可封堵、可贮存、可控制？福岛核电站至今也控制不住核污水以每天400吨的速度增长；号称“环境影响微不足道”的美国三里岛事故核污水高达9000吨，耗时14年才处理完。核电厂在运行、维护和退役的过程中将不可避免地向环境排放放射性废液，而核爆炸或核电站事故也会泄露大量放射性物质，这会造成大范围的人员伤亡，引起人民恐慌和社会的不稳定，进而从根本上限制了核电的长远发展。其具体的危害表现在：①核泄漏造成人员伤害；②大量放射性污水直接排入海中造成水体污染；③地下水污染与放射性物质沉降污染附近土壤。而对于排放的控制，政府的监管与相关政策的推出就显得尤为重要，就排放标准控制来看，根据《核电厂放射性液态流出物的排放技术要求》的标准制定表明了我们国家对于放射性物质的排放标准远高于发达国标准，这表明我们国家对于放射性排放的监管不到位。

2.3 “核雾霾”的产生

大气弥散条件是内陆核电选址的重要关注点之一，年平均风速越高，静风频率越低，大气弥散条件越好，越有利于放射性气载污染物扩散，核电站正常运行时对周围公众的辐射影响越小，反之，则产生微米级“放射性气溶胶”颗粒，形成“核雾霾”。美国内陆核电厂址的大气弥散条件远远好于我国，9个拟建核电厂址的年平均风速都在2米/秒以上，年静风频率在1%以下（只有一个厂址高达2.28%），即每年无风期不到4天（最长也不过1周）。而我国大部分内陆核电厂址是与欧美迥异的小静风天气，例如湖南、湖北、江西的核电站中除江西彭泽气象条件稍好外，湖南、湖北的年平均风速均在2米/秒以下，年静风频率则分别高达16%、8%，即每年无风期长达29天～60天，均大大超过了美国标准。

2.4 内陆核电站“旱”和“涝”

核电站因遭受干旱洪涝等不可抗力自然事件而产生的后果，其严重性不言而喻。内陆核电站面临的一大自然风险是地震。曾经因洪水灾害的发生导致FortCalhoun和Cooper两个核电站发生事故，造成站内厂房坍塌，幸运的是洪水并没有想象中的那般凶猛，而且水容量是在可承受的范围内，才没有让灾难发生。另外，核电站在运行过程中要产生巨大热量，需要大量的冷却水，所以核电站的选址必须靠近水源，最好是靠海，而内陆地区的水源全部为淡水，几乎所有的大江大河都担负着直接向周边城市供应生活用水的职能。在这种情况下，一旦发生干旱或是洪涝灾害，其后果不堪设想。

2.5 核电站所处地域稳定性差

日本的福岛核电站事故给所有核电企业敲响了警钟，也将核电站选址的问题推上了和核电环境风险控制研究的风口浪尖。核电站部分位于板块交界处，这些位置很有可能出现偶发性地震，继而引发海啸，严重时可导致核电站爆炸，造成核泄漏等安全事故。例如大阪核电临近水库堤坝，经常性的发大水，处在这样的危险中，一旦爆发洪水等自然灾害，那后果难以预料。其中最典型的就是日本，它位于板块交接处，地震频频发生，2011年发生的里氏9.0级大地震最终导致了福岛核事故。对于这种极其不稳定的地域，就需要充分考虑板块稳定性。但从现有的从现有的研究文献来看，我国对于巨灾的研究以及日本地震后的经验总结还停留在某个单项制度的学习上，希望通过实施巨灾保风实现灾害风风的分担与补偿。缺乏从社会宏观制度层面上对巨大环境风风进行整体治理的研究。

3 加强内陆核电站环境风险控制的对策

3.1 提高风险防范意识

日本福岛早在灾难发生之前就已存在诸多问题，然而并未引起政府足够重视，配套的法律、政策和机制明显跟不上核电发展，这与日本政府对地震实施的完善的相关机制形成鲜明对比。这充分说明了政府的权威性和强制性能为核电环境风险控制提供强大的后盾，但单纯将风险防范依赖于政府的重视是不可靠的。企业管理层的环境风险防范意识对企业感知环境风险并提前做好应对计划十分重要，对于环境风险的研究，由于其难以预测，所以管理层应在完善预防措施的基础上，提高应急处理能力，成立应急管理小组，以备不时之需。针对后果严重的特别风险还应专门建立相关制度防范、降低此类风险，努力保障日常生产工作的安全性，减少因人为原因产生的事故。

3.2 合理处理放射性排放物

核废料一直是众人关心的重点，内陆核电站由于其地理位置的特殊性，使得核废料的处理事故的危害更大。企业必须对残渣或者排放到空气中的污染物进行过滤，例如对废水的二次利用，而对其排出的放射性物质，用一些化学药物对其降解等方式，使得排放的废水中放射性含量极低，总排放浓度极低，使整个过程尽量达到“近零排放”。政府也应建立监管制度以监督企业完成上述措施。其次，应对核电站周围的居民进行知识普及，防止不必要的事故发生。桃花江核电站对周围的民众进行一系列科普工作。核电开放日组织周边机关和村民到已建成的秦山核电等基地参观消除恐核及心中疑虑等。在和民众的沟通过程中，他感受到，开展核电公众沟通，是整个行业或全社会共同的工作。

3.3 科学选址以保护水域、水源

作为“以防万一”的应对手段，核电站在上马前已缜密考虑了核事故应急准备和响应可行性，在厂址选择阶段就根据厂址条件（人口分布、交通、气象、医疗、通信、农副业生产、水资源利用、外部事件）制定厂址区域核应急方案，论证实施紧急防护和中长期防护行动的可行性，这些措施尽可能地确保事故发生时能保护附近居民的安全。对于水域问题，我们对厂址会引发水灾的各种情况的灾难，乃至我们人为引起水域变化的情况全面理性的进行检验，对假设的研究分析再实践而后得出厂址的地势高度，确保不会出现危机。一般有隔水岩层分离，相当于独立个体，没有必然的关联，这样即便发生事故也不会造成系列反应，导致更严重的后果。

3.4 大气弥散条件的改善

对于我国部分内陆核电厂址可能相对较多出现低风速条件的情况，已经有设计研究单位在湖北咸宁核电厂和湖南桃花江核电厂址进行了现场大气弥散条件试验研究，包括SF6示踪试验以及精细模式应用（三维诊断风场模式，蒙特卡罗数值扩散模式或三维拉格朗日高斯烟团模式）。这两项试验研究中均观测到低风速条件下有明显的风向摆动现象，而这使得气载放射性羽流的水平扩散范围显著增大，从而使地面浓度明显降低。但为从源头降低气溶胶颗粒的产生，核电站应在在反应堆运行过程中，减少主冷却剂系统中腐蚀产物等废物的泄漏，设计运行有效的废气处理系统来净化处理这部分气载污染物。而且除了采用高斯直线烟流模式，还需采用可以较现实地模拟低风速情况下的大气弥散条件的更为精细的大气弥散模式如蒙特卡罗数值扩散模式，应用这些模式往往需要实施较为庞大和精细的现场气象观测计划，需要企业提高大气弥散测量预算。

3.5 如何防范地震等自然风险

我国内陆地区远离“俯冲带”断层，而且内陆核电建设单位均注意将内陆核电厂厂址选择在地震活动水平较低的地区。根据30个通过初步可行性研究确定的内陆核电优先候选厂址的相关资料，可以从中看到，这些厂址均位于区域地壳稳定地区或区域地壳相对稳定地区，即均处于地震活动水平很低的地区。日本福岛9级地震在核电厂附近区域的地面水平加速度峰值据估计为0.41G至0.50G，也就是说，内陆核电拟建的AP1000核电厂在类似日本福岛9级地震的环境下也能保证安全。关于核电站选址，要求厂址内部必须没有断裂带通过，而且要求核电站数公里范围内没有活动断裂，厂址100km海域、50km内陆，历史上没有发生过6级以上地震，厂址区600年来也没有发生6级地震的构造背景。2016年2月24日，湖南省桃江县桃花江核电站厂址附近发生了Ml3.2级地震，引发了周围民众的担忧，按照中国核安全法规的相关要求，核电站选址阶段要由国家地震部门的专家技术人员进行详细的地震安全评价。但是安全评价是否排除了所有极端事件发生的可能，而专家认为桃花江核电站厂址处于低地震活动区，厂址近区域范围不具备发生大地震的条件。

4 总结

总之，随着我国核电工程建设越来越成熟和完善，核电会成为生活上所不能或缺的一部分，作为最主要的清洁能源，核电的应用能减少温室气体的排放，减缓生态不平衡，同时核资源为我们的生产生活质量带来很多的便捷。但核电内含的风险始终惊醒我们需要提高安全意识，努力提升核电站的安全系数，未来的核电在我国能源中会占据更重要的位置，而我国的人文地理环境决定了内陆核电站有着更好的发展空间，所以研究内陆核电站的环境风险有着极其重要的意义。本文虽然提出了一些对策，但对于环境风险的研究仍需要更深入的分析。

参考文献：

[1]中国科协科普部，中国学会.科学解读公众关注热点[N].新华报，2014-5-8.

[2]虞义华，秦萍，郑新业，傅佳莎.核电，我们准备好了吗[N].人民日报，2015-6-26.

[3]吴越峰.建设工程项目风险管理的研究与应用[D].大连理工大学，2008.

[4]Zamanali，Jalal.Probabilistic-risk assessment applications in the nuclear-power industry[J]；IEEE Transactions on Reliability，1998（9）：23-26.

[5]Margetllies，Timothy.S.Riskoptimization：siting of nuclear power electricity generating units[J].Reliability Engineering&System Safety，2004（11）：323-325.

[6]Kirchsteiger，Christian，Current practices for risk zoning around nuclear power plants in comarison to other industry sectors[J].Journal of Hazardous Materials，2006（08）：392-397.

[7]丁小峰.核电项目前期风险管理研究[D].华北电力大学，2009.

[8]袁策风，李蒙，夏兵.核电工程总承包项目全面风险管理研究[J].工业安全与环保，2011（5）：63.

[9]陈妍，郑鹏，陈海英，张春明，李小龙.核电厂环境风险评价框架及方法[J].科技导报，2015，33（4）：37-43.

[10]李晓慧.核电工程项目风险管理的探讨和研究[J].山东工业技术，2015（7）：84.