1放射性废物埋藏场的特点

核工业发展早期阶段，受限于当时环保理念及废物管理成本，世界上许多国家在部分低放废物储存或处置时，很多采用了近地表直接填埋的方式，其特点一般包括：采用场外填埋，且方式粗放，很多废物埋藏地点都不能确定；放射性废物源项信息极度不完整，甚至缺乏源项数据；废物贮存设施内部辐射较强，部分不适于人员直接操作；废物存放时没有考虑废物回取的需求，不具备回取手段；废物包装方式混乱，废物杂乱堆放；缺乏通风、辐射防护设计，基本没有剂量报警系统和放射性气溶胶监测系统。

此类废物填埋场经过长时间的运行，放射性核素逐渐向周围迁移扩散，导致土壤甚至地下水的污染，对环境及公众造成一定程度的影响。一些国家针对此种情况，陆续开展了填埋废物回取及场地清理活动，将放射性废物按照现行法规、标准进行包装、整备、处置。

2国外废物埋藏场退役概况

美国在上世纪中叶出于军工生产和研究需要，产生了大量的低、中水平放射性废物，在多个场址建造了大量的废物埋藏场并对废物进行填埋。美国部分填埋场的地理条件同我国相似，其退役方法对我国废物填埋场的退役具有一定的参考价值。

（1）爱达荷实验室场地埋藏废物的整治

爱达荷国家实验室场区位于美国爱达荷州东南部，处于干旱到半干旱地区。在其放射性废物管理综合区中的地下处置区范围内，废物被处置在21个凹坑、58个沟渠以及21个土沟中^[1]。

地下处置区回取作业中，对于确定的凹坑区域，将进行完全挖掘，目标废物包括淤泥、石墨、过滤器、氧化物等废物以及根据操作经验惯常认为的超铀废物。回取过程为：采用柴油动力挖掘机和伸缩臂叉车，从回取场地挖掘出埋藏废物。每个确定的凹坑区域按照网格划分以便于记录及跟踪。操作人员操作挖掘机将废物从坑内移出。伸缩臂叉车将废物运往圆桶包装台，利用手套箱对废物进行分拣，装桶内送至无损检测工位进行检测，确保满足处理和处置要求。

（2）洛斯阿拉莫斯材料处置区B埋藏废物的回取前准备工作

美国洛斯阿拉莫斯实验室在材料处置区域B处置的放射性污染物包括实验室产生的污染玻璃器皿、废弃的设备和木制家具、垃圾碎片、建筑材料、衣物、玻璃、纸张、垃圾和少量化学品等。大型的物品或设备用纸板包装，或放置于木箱之中。废物通常都简单地堆放在埋藏场地的沟渠中，使用推土机用泥土掩埋废物，没有将废物进行分类和压缩处理。

美国目前计划对材料处置区域B进行废物清理。废物处置沟将进行充分挖掘，同时，所有废物和挖掘出的土壤都将进行测量，并送往场外废物处置设施中进行处置。由于没有场地内埋藏废物的历史记录，废物清理前需要考虑废物处置出路，以及这些废物在回取过程中的危险分析^[2]。

（3）汉福特300区的618-7号低放废物填埋场

根据美国能源部的河流廊道关闭计划，汉福德已经完成场地内300区7个以上低放废物填埋场的整治工作，对埋藏的污染物进行挖掘、检测并运输到符合要求的处置场中^[3]。以最后开展清理的618-7号填埋场为例，该场地接收来自锆合金生产和用于钍靶生产中的废物，其整治活动主要包括回取、检测和处置550个圆桶包装废物，以及处置疑似装有高毒性化学品的两个压缩气体钢瓶。

整治工作的难点为回取约100个装有锆合金金属碎屑的圆桶包装废物，锆合金金属碎屑暴露在空气中时，一定条件下会发生自燃。回取工作主要利用挖掘机开展。挖掘过程中发现圆桶或异形桶时，对其进行温度、挥发性有机化合物和辐射剂量率的远程监测。监测设备安装在挖掘机臂上，可以直接在圆桶上方定位。经对检测结果进行评估后，由挖掘机将圆桶废物装入方箱，并通过叉车运送到无损检测线上，并确定是否可以对圆桶废物进行安全采样。最终获得废物的重量、伽马能谱以及中子能谱等分析数据。

3废物回取关键技术方案探讨

3.1 废物回取原则

在制定埋藏场废物回取技术方案时，应遵循的原则一般包括：

1）遵循辐射防护最优化的原则，回取现场加强剂量监测，并结合回取现场人员工作区域的辐射水平采取不同回取操作模式，选取不同类型的回取设备，以确保工作人员所受剂量符合ALARA原则，同时又要兼顾废物回取的工作效率。

2）遵循废物最小化原则，在废物回取过程中废物按放射性水平、材质进行分类、包装，不同类型的废物分别进行处理（焚烧、熔炼、压缩），以减少最终处置的废物量。

3）结合废物埋藏场的废物分布情况，合理安排清理顺序和物流运输通道，以避免或减少产生二次污染，并确保物流运输畅通。

4）废物清理时应控制污染扩散，合理控制气流走向，保证工作人员、公众及环境安全。

3.2 污染扩散控制

在废物回取时，考虑清理区上方搭建气帐，以合理控制气流走向，防止工作区域放射性物质的扩散、迁移。回取作业中的主要工作，包括清理废物、包装和转运废物等工作，均在气帐内完成。

气帐尺寸随清理区的尺寸而定，气帐内设运输装置，用于运输现场清理出的废物桶（袋），气帐内设有监控摄像头用于监控废物回取操作。

由于废物埋藏场面积一般较大，从节约成本角度考虑，气帐宜设计为易于拆装和转移的形式，以便转移和循环使用。气帐重复使用前先进行去污。

3.3 废物清理

根据废物埋藏场的源项数据差异，应采取差异化的废物回取及场地清理方法。对于辐射水平较高区域的废物回取，宜采用远程遥控操作方式；对于辐射水平较低区域的废物回取，可采用工作人员操作回取机具进行现场废物回取的方式。这是因为，采用远程回取操作方式，虽然可以从很大程度上降低工作人员的辐照剂量，但同时也极大削弱了工作效率，增加了工程周期及成本，因此在合理控制工作人员的辐照剂量满足国家标准及管理目标值的前提下，对于区域辐射剂量率低于特定值时采用人工近距离回取废物的作业方式是合理的。

可对废物埋藏区划分为若干清理单元，并逐一清理。每个清理单元先清理覆盖土，再清理埋藏废物，最后清理污染土。

（1）清理废物沟覆盖土

清理前或清理过程中对废物埋藏区进行喷水或喷雾，以避免产生大量的尘土。废物埋藏区覆盖土需要逐层进行清理，清理过程中同时对工作区域的剂量水平进行测量。根据人员工作区域的剂量水平测量值，采取远程遥控回取作业方式或现场回取方式。采用现场回取作业方式时，工作人员必须穿戴必要的防护用具，操作工程机具清理覆盖土。清理出的覆盖土可堆放在一侧，根据检测结果，若覆盖土未受到污染，可以考虑作为废物回取完毕后的回填土使用。

（2）废物清理

对废物清理区内暴露的废物进行测量，确定局部热点位置。同时对回取工作区域的剂量水平进行测量，根据测量数据分别采用远程遥控操作或现场操作等不同的回取方式。远程遥控操作装置应根据废物回取的需要配备多种工具头，完成废物粗切割、剪切、抓起等工作^[4]。

空废物桶和空废物袋分别通过运输装置运至指定的填装工位。考虑到回取点附近环境条件，应优先选择远程遥控运输方式。清理过程中，如有废物洒落，大块废物及放射性水平较高的废物可通过遥控机具操作捡起，小块废物和远程遥控机械无法触及的废物由身着防护服的工作人员进行人工处理。

由于掩埋废物混杂，需要逐层清理废物清理区内废物。清理区若探测到热点，先清理热点区内废物，然后再清理其它废物。在回取废物时，每次尽可能抓取同类材质的废物，以便于废物的分拣，为此应设置摄像系统实时观察和监控观察。

（3）货包的转运

回取的废物分别装入运输装置上的空废物桶（袋），通过摄像系统监测，待废物桶（袋）装满后，停止填装。

远程操作运输装置。通过工棚内摄像头，监测远程操作装置运行位置，将废物包送至加盖封包工位，操作人员在局部防护下对废物桶进行封盖，对袋装废物包进行封包。将封好的废物包运至临时暂存区域，对废物包进行吸尘、擦拭去污、检测，检测合格后根据废物去向做出标识，然后转运至废物暂存区域。

4）气帐去污和拆除

气帐所覆盖的废物埋藏区清理完后，若需移至下一埋藏区继续开展清理工作时，应先对气帐表面进行检测，并根据检测结果采用吸尘、擦拭或其他去污方法，至达到可以复用水平后，再进行气帐的拆除、重新安装和使用。

结论

（1） 世界各国存在许多采用直接填埋方式储存或处置放射性废物的近地表埋藏场，由于不符合现在的废物管理要求，且对环境造成了影响或安全隐患，需要开展退役及废物回取活动。

（2） 废物填埋场在制定废物回取技术方案时，应遵循辐射防护最优化、废物最小化原则，并控制污染扩散，保证公众人员及公众、环境安全。

（3） 废物回取及场地清理活动中，需要根据源项情况，采用合理的技术方案。

（4） 废物回取过程中有必要对废物及场地进行及时测量，以判断并决定废物处理、整备方式及场地的清理方案。

参考文献

[1] D. K. Jorgensen. Evaluating In Situ Treatment Technologies for Buried Waste Remediation at the INEEL.1999.

[2] A.B Chaloupka, C.W. Criswell. Preparations for Retrieval of Buried Waste at Material Disposal Area B – 9494. 2009.

[3] E.J.Shen. Retrieval of Underground Storage Tank Wastes：The Hanford Challenge. 1994.

[4]李忠镝，何春英. 放射性固体废物回取工程设计方案研究[J]. 国防技术基础，2006.06:42-45