核電的突發事故對水資源安全影響問題

切爾諾貝利核電站作為內陸核電站，由于排放的放射性污水是進入河流、湖泊而不是海洋，它對水資源安全造成的影響，遠遠大于其他兩起濱海核電站事故。事故后在切爾諾貝利核電廠附近的露天水體中放射性核素的總β活度一度達到約3.7×104Bq/L，是WHO飲用水標準的37000倍;發生核電事故23年后，普里皮亞季河水體(屬于核電廠周圍30km范圍內的水域)中137Cs、90Sr放射性活度才逐漸消退到正常水平，但仍存在一定的放射性影響;發生事故25年后，Yanovsky湖、Glubokoye湖以及Azbuchin湖水體(屬于核電廠周圍30km范圍內的水域)中137Cs、90Sr放射性活度仍然超過了烏克蘭飲用水放射性核素活度限值水平。

目前，我國內陸核電選址主要集中在長江流域，長江作為我國水資源配置的戰略水源地，依據全國中長期經濟社會發展形勢分析和預測成果,預計到2030年,長江流域總人口將達到5億左右,供水來源中地表水占到95%以上;可實現多年平均年向黃河、淮河、海河3大流域調出水量452.5億m3，地區生產總值58萬億元左右，長江流域的水資源安全對國家利益的重要性不言而喻。安全管理的核心問題是防范風險的發生，盡管核安全目標為“每堆年發生嚴重堆芯損壞事件的概率低于十萬分之一，每堆年發生大量放射性物質釋放事件的概率低于百萬分之一”。如何開展內陸核電水資源安全管理保護工作，把安全管理“可駕馭、可控制”轉到“能控制、能駕馭”，做好維系全國人民生命安全的水源保護工作，是水資源安全和核電安全管理高度關注的問題。

核電生產安全用水的保障問題

根據核電廠的設計報告，三個內陸核電廠均采用AP1000技術，建設規模4×125萬kW，采用循環冷卻方式，單臺百萬裝機機組年取水總量約為4000萬m3，年耗水約為3000萬m3，為火電機組的1.5～2倍，用水保證率高達97%，在整個用水結構中，冷卻用水比例最大，占總用水量的96%以上。此外，為確保排放的低放廢水中放射性元素濃度達到有關標準要求，要求有一定的水量進行稀釋。以每臺AP1000機組(不考慮預期運行事件)液態年放射性排放總量除氚外為1.18×108Bq/a，液態氚的排放量為3.74×1013m3Bq/a計算，每年排放的低放射性廢水約需3.74×108m3的稀釋水量，4臺百萬千瓦核電機組稀釋水量約需1.5×109m3左右。

由于我國核電事業還處于發展的初級階段，水資源綜合規劃并未考慮核電大規模發展的需水保障問題。我國內陸核電廠址所在河流或水庫(湖)往往是一個區域經濟和社會發展的重要取水水源，普遍具有飲用水水源及工業、灌溉、漁業用水功能，核電用水要充分考慮與現有用水戶之間的協調關系。目前我國核電廠工程建設以群堆化發展為主，內陸核電廠址一般為4臺機組，其生產用水的高保證率和低放廢液的高稀釋水量，對現有流域、區域水資源配置格局都將產生較大影響。近年氣候變暖加劇了世界極端氣候事件的發生，2003—2009年夏季，歐洲和美國出現了多年不遇的大干旱，多個內陸核電廠因缺少冷卻水而被迫停運，由于核電對水的依賴性大大高于火電，水資源的短缺也成為影響核電安全運行的重要問題之一。

因此在開展內陸核電建設時，歐洲、美國遇到的水資源短缺問題應引起高度關注。近年我國重特大干旱災害發生頻繁，1991—2008年間，有7年發生了特大干旱，2009年年底到2010年6月，西南5省(自治區)發生特大干旱災害。2011年上半年，長江中下游地區湖北、湖南、江西、安徽、江蘇等5省及西南部分省(自治區)發生了特大干旱,很多湖泊出現干裂，鄱陽湖經歷了50年來的最大干旱，水位創歷史新低。如何根據當地水資源條件，制定區域水資源配置和應急調度預案，保證核電安全運行，提高核電用水的保證率，應是核電廠可研階段開展水資源論證工作中的一個重要問題。

核電廠退水中的放射性污染問題

通過反應堆一回路排水、地面沖洗水以及化學疏水等途徑，被收集處理成可以排放的含低濃度放射性物質的廢液，廢液中的放射性核素可分為H-3、C-14和其他放射性核素三類，廢液按放射性液態流出物排放管理規定進行槽式排放，其他含中高濃度放射性物質的廢液進行統一處理封存。目前核電廠低放射性液態流出物需滿足《核動力廠環境輻射防護規定》(GB6249—2011)及《核電廠放射性液態流出物排放技術要求》(GB14587—2011)規定，對核電廠退水中的放射性物質實行濃度控制、總量控制及相應的管理要求。

相對于濱海核電站，內陸核電站的液態流出物釋放的受納水域為河流、湖泊(水庫)，主要流動特征是單向流，其受納水體的容積較小，水動力條件也不同，河流從內陸地區至出海口蜿蜒上千公里，放射性遷移途徑較為復雜，同時放射性核素可通過底泥吸附、食物鏈傳遞、地下水側滲等方式形成放射性元素的富集，照射途徑網絡比近岸海域更復雜。

核電站所在地區往往經濟較發達，用水群體大，河流、水庫已經布局了很多集中飲用水水源取水口，公眾對水安全問題十分敏感，內陸核電站低放廢液排放是否會影響相鄰水功能區的使用功能，如何開展低放射性廢液排放對水功能區的影響評價，如何開展流域內核電廠低放射性廢液排放的統一管理，提高受納水體對低放廢液中放射性物質的稀釋和擴散能力，加強對下游水資源的水質保護，是在開展核電運行階段日常管理應關注的問題。

加強核電建設水資源安全管理的對策與建議

隨著核電項目的重新啟動，核電建設將逐步推進，內陸核電水資源管理作為一項剛剛開展的工作，基礎薄弱，經驗不足。今后如何在實行最嚴格水資源管理制度的要求下，開展核電建設水資源安全管理，建議如下：

1.明確核電建設項目的管理要求目前核電建設項目水資源論證作為核電水資源管理的抓手，僅僅參與了核電選址階段的一部分工作，無法滿足核電(特別是內陸核電)建設水資源安全管理的要求。按照核安全規劃要求，核電安全管理包括核電規劃、選址、研發、設計、建造、運營、退役等全過程，核電水資源管理作為核電安全管理的一部分，也應對核電建設各過程涉及的水資源問題開展全面管理，加強安全管理的主動性。

建議明確核電建設項目管理要求，規范過程管理，提高核電水資源管理的安全性。在核電規劃階段，應根據流域水資源情勢、變化趨勢和水資源承載能力，對內陸核電廠址的布局和建設規模提出合理建議，及時將內陸核電建設用水列入流域的水資源綜合規劃;在核電廠址比選階段，對備選廠址的水資源安全條件進行評估，排除廠址存在的水資源安全隱患;在核電廠可研階段，對推薦廠址制定的低放射性廢液排放方案的合理性和水資源安全應急保障預案可行性進行論證，提高推薦廠址水資源安全的保障能力;在核電廠建成運營階段，驗收相關取、排水工程，開展低放廢水排放和下游水功能區的日常監管，定期對核電廠開展水資源論證后評估等，提高核電水資源安全管理的能力。

2.加快核電水資源論證技術標準編制建設項目水資源論證通過對建設項目取、用、退水的科學論證，強化水資源開發利用的事前管理和過程管理。目前核電建設項目水資源論證主要是根據《建設項目水資源論證導則(試行)》(SL/Z322—2005)(以下簡稱《導則》)對可研階段的推薦廠址進行論證，無法涵蓋核電廠廠址選擇階段不同時期的不同水資源管理要求。建議按照一般與特殊關系的原則，以《導則》為基礎，根據水資源管理的要求和核電廠審批程序，對核電廠選址(初可研)階段和可行性研究階段分別提出水資源條件評估和核電廠水資源論證工作的技術要點，完善核電水資源論證技術要求，為核電水資源安全管理提供技術依據。

3.建立風險管理應急體系目前我國在內陸核電水資源應急響應方面尚屬空白，相應水資源應急的響應機制尚未建立。在核事故工況下如何防止放射性液體的泄漏、氣態物質的沉降對地表水水體造成放射性污染?有以下幾點建議：

①加強內陸核電嚴重事故工況下確保水資源安全的預防及緩解措施研究，如增大放射性廢液貯存設施、建立廠區地下水防滲設施、開展放射性污水泄漏封堵試驗和放射性物質擴散抑制試驗、研究高放射性污水處理的設施、制定放射性污水隔離方案等，保證嚴重事故工況下放射性污水的可儲存、可封堵、可處理、可隔離;

②做好突發事故應對準備，構建應急狀態下水資源管理機制，設立突發核電事故下污水緩沖區和防護區，制定突發核電事故下飲用水水源地的相關保護條例，建立水質污染監測應急預案，構建區域飲用水水源戰略儲備方案，建立區域、流域應急備用水源等。極端事件下的水資源應急保障也不容忽視，從國外內陸核電在大旱年份的運行管理情況可以看出，水對核電的制約性要比對火電的大得多，建議對特大干旱及突發安全供水及水污染事件，建立應急管理制度，開展區域水資源統一調度，提高內陸核電用水保證率，降低極端干旱等造成的危害，提高應急風險管理水平。

4.加強日常運行的監督管理由于核電的特殊性，長期以來水行政主管部門對核電廠取水用水的監管處在半真空狀態，核電水資源論證僅停留在取水許可的審批管理上，缺乏對核電水資源相關建設和運行方案全面系統的校核，缺乏對報告書關于取退水影響分析的必要驗證和反饋總結，沒能實現核電水資源管理上的閉合。為保證核電廠下游水質安全，建議水行政主管部門采取以下措施：

①對核電廠取水、用水、退水情況實施跟蹤管理，嚴格入河湖排污口監督管理;

②開展低放射性流出物排放管理，根據全年上游來水流量分配運行過程核定核電廠低放廢液的年內排放方案，對流域內多個核電廠的低放射性廢液排放實行統一管理，做到合理的錯時、錯峰排放，提高水體的擴散能力，全面掌握核電廠放射性液態流出物的排放濃度和排放總量;

③建立水資源監控體系，開展重要控制斷面、水功能區放射性元素監測，及時掌握下游飲用水水源地水質安全情況，定時發布水功能區水質情況公報等信息。

本文作者：姜 秋 譚炳卿 丁曉雯        工作單位：水利部水資源管理中心