放射性核素在地质材料中的迁移研究进展

深层地质处置是处置高放废物的可行方案之一。高放废物中的放射性核素具有放射性强,核素毒性大,半衰期长(100 a)等特点。而吸附性弱、扩散能力强的关键放射性核素在处置库中的迁移特征成为地质处置库选址的安全性评价最为关注的内容之一。文章广泛调研了国内外粘土岩地质处置研究的工作进展,并从核素种类、粘土类型、具体迁移研究方法、研究设备和迁移所用拟合的数学模型开发方面,总结了当前国内外的研究现状,对中国高放废物粘土岩地质处置工作提出了相应的建议。     

放射性核素在花岗岩地质圈中的迁移计算

文章分析了高放废物地质处置系统中核素在地质屏障的迁移途径,采用库室模型方法,通过Goldsim软件对放射性核素在花岗岩裂隙中的迁移模型,即平面单裂隙迁移模型,进行了求解,模拟了放射性核素在地质屏障中的迁移释放,给出核素从地质屏障的释放率结果。     

地下水环境中钚形态分布研究进展

在一些遗留核废物点及放射性废物地质处置库的长期环境影响评估中,钚往往是地下环境中放射性污染物的重点关注因子。钚在地下环境中的潜在迁移行为与其化学行为高度相关。该文综述了近年来国内外对钚在地下水环境中的化学行为研究成果,包括其在水溶液中不同p H/Eh条件下的存在形态、与地下水中无机配位体以及有机配位体之间的相互作用,着重讨论了地下水环境中铁矿、胶体物质、有机物、微生物等对钚化学行为的影响。最后,展望了国内未来该领域应开展的若干研究方向。     

地应力对高放废物黏土岩地质处置库洞室群稳定性影响的数值模拟

世界上尚无建成投入使用的高放废物(指高水平放射性废物)地质处置库,世界各国的高放废物地质处置库仍是一种概念设计,总体设计思路基本是一致的,主要包括地面设施和地下设施设计两部分。目前主流的高放废物地质处置库地下设施的设计是以"井字形"巷道列阵的形式布置于地下,基于此类洞室群地下结构特征,以我国高放废物黏土岩地质处置库预选区(塔木素预选区)为工程地质背景,结合该预选区地应力场分布特征,针对比利时高放废物黏土岩地质处置库地下设施的概念设计模型,运用ABAQUS数值仿真软件对该高放废物黏土岩地质处置库洞室群主巷道洞轴线方向与最大水平主应力的夹角在0°～90°变化条件下,洞室群周围围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律进行了数值模拟研究。结果表明:塔木素预选区受水平、垂直应力作用的影响均较显著,初步认为该预选区地应力分布特征可能具有一定的层控性;为减小地应力对高放废物黏土岩地质处置库稳定性的影响,地质处置库洞室群主巷道洞轴线方向应与地应力方向呈一定的角度;以比利时高放废物黏土岩地质处置库地下设施的概念设计为例,当地质处置库洞室群主巷道洞轴线方向与最大水平主应力夹角a为45°左右时,地质处置库洞室群的稳定性最好。我国目前尚未提出高放废物黏土岩地质处置库的概念设计模型,该研究可为我国高放废物黏土岩地质处置库的设计提供参考。     

科海拾贝

德建立放射性废物处置库 德国在下萨克森州萨尔吉特矿山已废弃的康拉德矿井建立一座放射性废物最终处置库。这是一个已采深度达地下800—1000米的废弃矿井,矿井非常干燥,表土层中厚粘土层可以供井口建筑防御近地表地下水。目前,该矿井已被选中作为释热可忽略不计的放射性废物最终处置库。     

微生物与放射性核素相互作用的研究进展

利用微生物处理放射性废物正日益引起人们的关注,是对现有核素固化方法的新的补充及探索,也是极有应用前景的新尝试。用微生物菌体作为生物处理剂,富集回收存在于水溶液中的铀等放射性核素,效率高,成本低,耗能少,而且没有二次污染物。通过微生物的吸附富集核素作用,可以实现放射性废物的减量化目标,为核素的再生或地质处置创造有利条件。文章综述了目前国内外利用微生物进行放射性核素处理的研究进展。     

核电可持续发展与低中放固体废物安全管理

核事故与放射性废物安全管理是核电可持续发展的两大制约因素。本文针对目前核电厂面临的积存的低中放固体废物超出暂存库设计容量和时间的困境,分析核电持续发展带来的放射性固体废物的处置需求和放射性风险,深入探讨了我国低中放固体废物处置现状和存在的问题,认为问题存在的深层原因主要是废物处置责任划分不明确、核电发展与放射性废物管理的国家职能存在割离,在此基础上提出加快出台放射性固体废物处置选址规划、建立独立的放射性固体废物贮存和处置公司、建立和完善放射性废物管理基金制度等政策建议。     

高放废物地质处置指标体系分类与分级研究

该文从对放射性废物的包容、隔离、阻滞、延迟等安全功能出发,研究分析了地质处置安全评价基本指标和辅助指标。并从处置库的各屏障系统出发,对各屏障系统(包括场址)指标进行了分类与分级。安全指标体系的分类与分级研究能更好地指导安全评价工作的开展。     

核电可持续发展与低中放固体废物处置困境

放射性固体废物安全处置是核电可持续发展的制约因素之一。本文针对核电厂面临的固体废物积存量超出暂存库设计容量但无法送交处置的困境,通过分析核电持续发展带来的放射性固体废物的处置需求和我国低中放固体废物处置现状及存在的问题,认为出现处置困境的深层原因是废物处置责任不明确、核电发展与放射性废物管理的国家职能存在割离,在此基础上提出加快出台放射性固体废物处置选址规划、建立独立的放射性固体废物处置公司、完善放射性废物管理资金保证制度等政策建议。     

90Sr在干旱地区包气带砂土中的迁移研究

放射性废物处置的基本安全目标是保护人类和环境免受电离辐射的有害影响.开展处置场环境影响评价可以量化它对人体健康和环境潜在影响.90Sr是放射性废物中具有代表性的裂变核素.为了获取90Sr在干旱地区某处置场址包气带砂土中的迁移规律,采用静态实验和动态实验对其在砂土的迁移进行了研究.结果表明,对于该场址,砂土对90Sr的吸附能力较弱;静态实验测量得到的分配系数与动态实验拟合计算得到的相差约一个量级;采用非平衡模式模拟该场址包气带砂土中90Sr的迁移更为恰当.     

Environmental impact of radionuclide migration in groundwater from a low-intermediate level radioactive waste repository.

The radionuclide migration from a certain Chinese repository with low-intermediate level radioactive solid waste is studied. The migration in groundwater is analyzed and computed in detail. Under presumption of normal releasing, or the bottom of the repository has been marinated for one month with precipitation reaching 600 mm once and a 6 m aerated zone exists, a prediction for 7 radionuclides is conducted. It shows that the aerated zone is the primary barrier for migration. The migration for radionuclides 60Co, 137Cs, 90Sr, 63Ni, etc. will be retarded in it within 500 years. The concentration of 239Pu will be decreased by amount of 6 order. Only 3H and 14C can migrate through the aerated zone. The radionuclides that go through the aerated zone and enter the aquifer will exist in spring, stream and sea. Based on this, the intake dose by residents in different age group resulting from drinking contaminated spring water, eating seafood is calculated. The results showed that the impact of the repository to the key resident group is lower than the limit in national repository regulation standard. This complies with the repository management target.     

低中放废物近地表处置安全评价模式研究

采用景象－后果分析法，建立了在浸出与闯入景象下，放射性核素从近地表核废物处置库经由工程屏障，地质屏障迁移到生态环境的评价模式。开发了相应的计算机程序（ＰＲＥＳＤＳＡ）。利用现场的试验资料，对模式进行了检验。基于现场测量与试验室模拟试验，实地调查以及献调研参数，使用ＰＲＥＳＤＳＡ程序对所假定的黄土包气层核废物处置场周围环境产生的辐射影响进行了计算和预测。结果表明，按照浸出影象计算，在所选的１０种核     

Environmental impact of radionuclide migration in groundwater from a low-intermediate level radioactive waste repository

Ｔｈｅｎｅａｒｓｕｒｆａｃｅｄｉｓｐｏｓａｌｉｓｔｈｅｍａｉｎｌｙｄｉｓｐｏｓａｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｌｏｗｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｌｅｖｅｌｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｓｏｌｉｄｗａｓｔｅ(ＬＩＬＷ)ｉｎｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓ.Ｕｓｕａｌｌｙ,ｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｗａｙｉｎｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｕｎｉｔｉｓｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｓｐｕｔａｎｄｐｉｌｅｄｉｎａｒｒａｙ,ａｎｄｔｈｅｂａｃｋｆｉｌｌａｎｄｂｕｆｆｅｒｍａｔｅｒｉａｌｉｓｆｉｌｌｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｅｓ…     

Pu在处置库地下水中的种态模拟及影响特征

采用PHREEQC对Pu在西南某低放废物处置库、甘肃北山高放处置库五一检测井和三号井地下水中的种态及影响进行对比分析,并探讨了pH、pE和离子浓度对Pu在地下水溶液中的影响分布。结果表明:Pu在地下水中主要以Ⅳ价的Pu(OH)_4和Pu(OH)_3~+为主,其次有少量Ⅴ价的PuO_2~+存在。pE和pH对Pu在地下水中的种态存在影响较大,强酸环境中溶液主要以Pu(Ⅲ)存在,中性及碱性环境中,溶液主要以Pu(Ⅳ)存在。离子浓度对Pu在地下水中的种态有一定影响,主要原因是CO_3~(2-)和SO_4~(2-)易与Pu结合形成新的络合物。因此,放射性废物处置库选址与安全评价工作等需要充分考虑周边地下水溶液的离子浓度、pH和pE等影响因素。     

3H在黄土中迁移的滞后特征

为证实3H在介质中的吸附,进行了饱和条件下的3H和Br-、3H和99Tc与非饱和条件下的3H和131I的溶质迁移野外现场实验和室内模拟实验.结果表明,3H的迁移速度滞后于Br-、99Tc和131I.模拟结果表明,3H在饱和黄土中迁移的延迟因子约为1.95～2.05,相当于在地下水中迁移的速度比地下水流速慢了50%.影响3H迁移滞后的因素主要有土壤黏土矿物的吸附,土壤中不流动水的存在及土壤的理化性质.该结果对用3H对地下水定年和测速的精度提出了质疑,也为中、低和极低放射性废物处置场中处置3H废物的安全评价提供依据.     

家庭危险废物管理探讨

家庭产生的危险废物因产生量少、分布广泛、难以管理等原因,尚未纳入危险废物管理体系。家庭危险废物混同生活垃圾进行管理、处置,对地下水、大气、地表水、土壤产生污染。文章对美国及欧洲的家庭危险废物管理方法进行了系统分析,其管理措施为:在法律管理体系下,以分类收集为主,宣传教育为辅,采取无害化处置方式。我国目前对于家庭危险废物的管理尚处于起步阶段,相关的法律法规不健全,处理处置设施也不完善。文章基于对国外管理特点的分析,针对我国国情对家庭危险废物管理提出以下建议:建立相关的法律法规;进一步完善收集、运输和处置系统;通过教育宣传等方法提高全民对家庭危险废物的认识。     

基于清洁生产理念的建筑垃圾减量技术

建筑垃圾的处理仍是一个世界性难题,在中国其主要处理方式仍是传统填埋。垃圾填埋会占用土地、污染土壤和地下水、释放温室气体甲烷等。建筑垃圾产生于建筑工业,在建筑工业整个环节中贯彻清洁生产理念是解决建筑垃圾问题的根本措施。调研世界建筑垃圾处置现状和发展趋势,可知建筑垃圾管理的主要措施是源头减量、施工减量和资源化利用,贯彻"避免产生、尽量减少、资源化利用和安全弃置"的原则,具体通过优化设计、采用先进施工技术、健全法律法规、强化施工过程管理和废物就地利用等方式实现,最终降低外运至消纳场的建筑垃圾量。结合中国实际情况,建筑垃圾用于道路材料有很大发展空间。     

基于过程模拟的地下水污染风险评价方法研究

通过对简易垃圾填埋场污染地下水过程的系统分析,提出了以抽水井作为保护目标进行地下水污染风险评价的方法,确定了地下水污染风险评价因子,建立了基于过程模拟的污染物迁移转化数学模型.以特征污染物Cl-的污染范围和程度划分了风险等级.利用构建的地下水污染风险评价方法,以我国北方某简易垃圾填埋场作为案例进行了地下水污染风险评价.结果表明,污染源与污染物迁移转化的共同作用决定了地下水污染范围和风险等级.地下水污染风险评价方法的建立为开展简易垃圾填埋场地下水污染有效监管提供了一种方法.