GB/T 28178-2011 极低水平放射性废物的填埋处置

　　ICS 13. 030. 30 Z 70

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28178—2011

　　极低水平放射性废物的填埋处置

　　Landfilldisposalforverylow levelradioactivewaste

　　2011-12-30发布 2012-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28178—2011

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 极低放废物填埋处置原则 1

　　5 极低放废物填埋处置的活度浓度指导值 2

　　6 专设极低放废物填埋场选址要求 4

　　7 专设极低放废物填埋场的设计与建造 4

　　8 极低放废物填埋场的运行与关闭 5

　　附录 A (资料性附录) 极低放废物中人工放射性核素处置活度浓度指导值的推导 7

　　附录 B (资料性附录) 防渗层和覆盖层结构 14

　　附录 C (资料性附录) 防渗材料的性能 16

　　附录 D (资料性附录) 极低放废物填埋场设计 、建造用的主要工程建设标准目录 17

　　参考文献 18

　　GB/T 28178—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国核工业集团公司提出 。

　　本标准由全国核能标准化技术委员会(SAC/TC58)归 口 。

　　本标准起草单位 :核工业标准化研究所 。

　　本标准主要起草人 :罗上庚 、夏益华 、孙东辉 、张鑫 。

　　Ⅰ

　　GB/T 28178—2011

　　极低水平放射性废物的填埋处置

　　1 范围

　　本标准规定了极低水平放射性废物(以下简称极低放废物)填埋处置的基本要求 ,包括处置原则 ,填埋处置活度浓度指导值 , 以及专设填埋场的选址 、设计 、建造要求和填埋场的运行 、关闭要求 。

　　本标准适用于核动力厂 、核燃料循环设施的运行和退役以及核技术利用活动所产生的极低放废物的填埋处置 。

　　本标准不适用于铀(钍)矿冶产生的尾矿 、废石的处置 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 18871—2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　极低放废物 verylow levelradioactivewaste;VLLW

　　放射性水平极低 ,可以在浅层废物填埋场处置的固体废物 ,其所含的人工短寿命放射性核素的活度浓度高于免管水平 ,但不高于本标准所推荐的活度浓度指导值或监管部门认可的活度浓度值 。

　　3. 2

　　(极低放)废物填埋场 VLLW landfillsite

　　填埋处置极低放废物的填埋场 。包括为处置大量极低放废物经监管部门认可(或批准)的专设填埋场或监管部门认可的其他填埋场(如利用废矿井) 。

　　3. 3

　　活度浓度指导值 activity concentration guidelines

　　一种给定的活度浓度指导值 , 当固体废物中的放射性活度浓度等于或低于该值时 ,无需进行逐例评价 ,经监管部门认可后即可在填埋场进行填埋处置 。

　　3. 4

　　关闭 closure

　　填埋场运行终了时 ,对填埋场采取的措施 ,如回填 、设置覆盖层等 ,使填埋场永久封闭 。 3. 5

　　有组织控制 institutionalcontrol

　　由监管部门认可的单位对填埋场进行的控制 ,包括监测 、维护 、防侵入和限制土地使用等 。

　　4 极低放废物填埋处置原则

　　4. 1 极低放废物应在保证公众和环境安全的前提下 ,经济 、合理地处置 。

　　1

　　GB/T 28178—2011

　　4. 2 极低放废物应尽可能就近填埋处置 。

　　4. 3 极低放废物的填埋处置应根据废物数量和废物特征等因素选择适宜的处置方式 ,如专设填埋场或利用适当的废矿井 。也可以利用工业固体废物填埋场处置极低放废物 。

　　4. 4 不得通过故意稀释来达到规定的极低放废物活度浓度指导值 。

　　4. 5 极低放废物 的 填 埋 处 置 , 如 果 涉 及 其 他 危 害(如 化 学 、生 物 危 害 等) , 还 应 满 足 其 他 相 关 标 准 的要求 。

　　4. 6 对于含天然放射性核素的极低放废物 ,只有核设施和核技术利用产生的少量的废物 ,可以按本标准的要求进行填埋处置 。

　　5 极低放废物填埋处置的活度浓度指导值

　　5. 1 确定活度浓度指导值的辐射防护基础

　　5. 1. 1 人工放射性核素

　　对人工放射性核素活度浓度指导值的推导 ,是基于确保从填埋操作到场址开放全过程中各照射途径(参见附录 A)所致个人有效剂量均低于审定的公众剂量约束值的要求 。本标准中公众剂量约束值取GB 18871—2002中 11. 4. 3. 2规定的剂量约束值范围的下限 , 即 0. 1 mSv/a。

　　5. 1. 2 天然放射性核素

　　对于238U、235U 和232Th天然放射性衰变系列中的任何一个核素 ,本标准取国际原子能机构推荐的免管值作为这些天然放射性核素的活度浓度指导值 。

　　5. 2 活度浓度指导值

　　5. 2. 1 人工放射性核素的活度浓度指导值

　　含人工放射性核素的极低放废物的填埋处置活度浓度指导值见表 1(推导所用的模式和参数参见附录 A) 。对于表 1 中未列出的人工放射性核素 ,可参考表 1所列数据提出申请值 ,报监管部门审批 。

　　5. 2. 2 天然放射性核素的活度浓度指导值

　　a) 对于一批废物的总量在一吨以下的含天然放射性核素的极低放废物 ,238U、235U、232Th衰变链中任何一个核素的活度浓度指导值为 10 kBq/kg;

　　b) 对于一批 废 物 的 总 量 超 过 一 吨 的 含 天 然 放 射 性 核 素 的 极 低 放 废 物 , 每 个 填 埋 单 元 内238 U、 235U、232Th衰变链中任何一个核素的平均活度浓度不得大于 1 kBq/kg,单个废物包的平均活度浓度指导值不得大于 10 kBq/kg。

　　5. 2. 3 含多种人工放射性核素的活度浓度指导值

　　含多种人工放射性核素的极低放废物 ,其中每一种人工放射性核素的活度浓度值与各自的活度浓度指导值的比值之和应不大于 1, 即应满足式(1) :

　　… … … … … … … … … … ( 1 )

　　式中 :

　　Ci — 极低放废物中核素i的活度浓度 ,单位为千贝克每千克(kBq/kg) ;

　　Cio — 核素i在极低放废物中的处置活度浓度指导值 ,单位为千贝克每千克(kBq/kg) ;

　　n — 极低放废物中人工放射性核素的种类数 。

　　2

　　GB/T 28178—2011

　　表 1 人工放射性核素处置活度浓度指导值(kBq/kg)

　　核素

　　半衰期 * (a)

　　主要辐射类型

　　推算值

　　IAEA-RS-G-1. 7免管水平

　　活度浓度指导值

　　H-3

　　12. 32

　　β

　　1 000

　　100

　　1 000

　　C-14

　　5 730

　　β

　　10

　　1

　　10

　　Na-22

　　2. 602

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　Cl-36

　　3. 01× 105

　　β,低能 γ

　　100

　　1

　　10

　　Ca-41

　　1. 4×105

　　低能 β

　　1 000

　　1 000

　　Fe-55

　　2. 737

　　低能 β

　　100 000

　　1000

　　100 000

　　Co-60

　　5. 271 3

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　Ni-59

　　1. 01× 105

　　低能 β

　　10 000

　　100

　　10 000

　　Ni-63

　　100. 1

　　低能 β

　　10 000

　　100

　　10 000

　　Sr-90

　　28. 79

　　β

　　100

　　1

　　100

　　Zr-93

　　1. 53× 106

　　β,低能 γ

　　100

　　10

　　100

　　Nb-93m

　　16. 13

　　β,低能 γ

　　100

　　10

　　100

　　Nb-94

　　2. 03× 104

　　β,γ

　　1

　　0. 1

　　1

　　Tc-99

　　2. 111× 105

　　β,低能 γ

　　10

　　1

　　10

　　Ru-106

　　1. 023 5

　　低能 β

　　10

　　0. 1

　　10

　　Sb-125

　　2. 758 56

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　I-129

　　1. 57× 107

　　β,低能 γ

　　0. 1

　　0. 01

　　0. 1

　　Cs-134

　　2. 064 8

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　Cs-135

　　2. 3× 106

　　β,γ

　　1 000

　　100

　　1 000

　　Cs-137

　　30. 167 1

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　Eu-152

　　13. 537

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　Eu-154

　　8. 593

　　β,γ

　　10

　　0. 1

　　10

　　Tl-204

　　3. 78

　　β

　　10

　　1

　　10

　　Bi-207

　　32. 9

　　β,γ

　　1

　　0. 1

　　1

　　Np-237

　　2. 144×106

　　α,低能 γ

　　10

　　1

　　1* *

　　Pu-238

　　87. 7

　　α,γ

　　10

　　0. 1

　　0. 1* *

　　Pu-239

　　2. 411× 104

　　α,γ

　　10

　　0. 1

　　0. 1* *

　　Pu-241

　　14. 35

　　α,β,γ

　　1 000

　　10

　　1 000

　　Am-241

　　432. 2

　　α,低能 γ

　　10

　　0. 1

　　0. 1* *

　　Cm-244

　　18. 10

　　α,低能 γ

　　100

　　1

　　100

　　Cf-252

　　2. 645

　　α,γ

　　100

　　1

　　100

　　* 核素半衰期取自 ICRP No-107号出版物 。

　　* * 经国家监管部门批准 ,专设极低放废物填埋场接收的废物中 ,长寿命人工放射性核素(Np-237、Pu-238、Pu-239、 Am-241)的活度浓度指导值可适当放宽 。具体的数值应根据填埋场的工程屏障和天然屏障条件由环境影响评价的结果决定 。

　　5. 2. 4 含人工和天然放射性核素混合物的活度浓度指导值

　　对于同时含有人工和天然两类放射性核素的极低放废物 ,应当同时满足上述 5. 2. 1、5. 2. 2 和5. 2. 3的要求 。

　　3

　　GB/T 28178—2011

　　5. 3 活度浓度指导值的应用规则

　　5. 3. 1 对于活度浓度值不大于表 1所给定的活度浓度指导值的极低放废物 ,均可按规定在满足要求的填埋场进行处置 。

　　5. 3. 2 对于活度浓度值大于表 1所给定的活度浓度指导值的极低放废物 ,应进行必要的剂量评价 , 以验证是否满足剂量约束值要求或监管部门确定的其他要求 ,经监管部门审核后方可进行处置 。

　　5. 3. 3 对于处置条件明显优于本标准所假定处置条件的填埋场(如深层废矿井等) ,通过剂量评价和优化分析 ,经监管部门批准 ,可适当提高极低放废物的处置活度浓度 。

　　6 专设极低放废物填埋场选址要求

　　6. 1 专设极低放废物填埋场的场址应满足下列要求 :

　　a) 符合该地区城乡建设规划和(或)单位总体规划的要求 。场址应选在交通方便 、建造和运行费用低 、能保证填埋场正常运行的地方 ,不应选在工农业发展和居民生活规划区 、生态保护区 、水源保护区 、风景名胜区和需要特殊保护的区域内 。

　　b) 地区地质构造 相 对 简 单 、稳 定 , 没 有 活 动 断 层 。应 避 开 湿 地 和 低 洼 汇 水 处 、石 灰 溶 洞 发 育 地带 、废矿塌陷区 、多滑坡或泥石流地区 、高压缩性淤泥或软土区 。

　　c) 在百年一遇洪水标高线以上 ,并在长远规划中的水库等人工蓄水设施 、淹没区和保护区之外 。

　　d) 距地表水体和饮水取水点有适当的距离 。不应选在地下水补给区 、饮用水源保护区和供水远景规划区内 ,且下游无集中供水井 。

　　e) 最高地下水位一般应在填埋场基底 2 m 以下 。

　　6. 2 专设极低放废物填埋场的场址确定 ,一般应经过方案比选 。

　　7 专设极低放废物填埋场的设计与建造

　　7. 1 建设规模

　　填埋场的建设规模应考虑所在地区或单位现有的和预期运行与退役期间可能产生的极低放废物数量 , 留有适当发展余地 。根据废物产生与废物接收情况可考虑分期建设 。

　　7. 2 填埋场宜包括的建(构)筑物与条件

　　填埋场宜包括以下建(构)筑物与条件 :

　　a) 废物接收间(含必要的监测手段) ;

　　b) 废物填埋区(通常分若干子区) , 内设若干处置单元 ;

　　c) 遮雨装置 ;

　　d) 废物转运和填埋机具 ;

　　e) 排洪沟 ;

　　f) 辐射监测(含地下水监测)手段 ;

　　g) 公用辅助设施 ;

　　h) 消防与工业安全卫生器材和必要的办公和生活服务用房 。

　　对于上述 f)、g) 、h)所列条件 ,填埋场营运单位应充分利用其已有的设施 、设备和仪器 , 以减少建造和运行成本 。

　　4

　　GB/T 28178—2011

　　7. 3 填埋场类型

　　填埋场通常有两种类型 :平地型(含丘顶平面型)和山谷型(含傍山型) ,它们在总图布置和填埋区的设计上有许多不同的要求 。应特别关注山谷型填埋场的地质 、地貌 、地震与气象等条件对其稳定性的可能影响 ,采取必要的工程措施保证安全 。

　　7. 4 布置原则

　　7. 4. 1 填埋场的填埋区应与其他建筑物保持适当的距离 。 填埋区与填埋场围墙间的距离 、与其他建(构)筑物的距离 、沟槽型填埋区之间的距离等 ,应考虑方便施工 、废物运输和填埋作业 。

　　7. 4. 2 对山谷型填埋场 ,应把填埋区和其他建(构)筑物布置在不同的高程上 ,并与公路干线连接 。

　　7. 4. 3 应在填埋场地下水的上 、下游设置必要数量的监测井 。

　　7. 5 废物填埋单元

　　7. 5. 1 对平地型填埋场 ,可采用长方条型等沟槽状填埋单元 , 以方便遮雨装置的移动和已填埋部分的及时覆盖 。填埋单元的尺寸应考虑土地的有效利用 、地下水位 、边坡稳定性 、废物运输和工程操作机具的大小及其进出沟槽需要的活动空间 ,方便覆盖层施工作业等要求 。

　　7. 5. 2 对山谷型填埋场 ,视其地形 、地貌和开阔面积的大小 ,可采用沟槽型 、平面堆码型或复合型等的填埋单元 ,甚至筑坝建库 。

　　7. 5. 3 填埋单元的工程屏障一般包括基础层 、防渗层和覆盖层 ,它们应分别满足下列要求 :

　　a) 基础层应将地基土壤夯实 ,达到设计要求的密实度 ,保证废物填埋单元在各种条件下的长期稳定性 。

　　b) 防渗层根据拟填埋废物的特性和场址的岩土特性 、当地的气候条件和防渗材料的可获得性 ,以及技术 经 济 比 较 , 可 以 采 用 天 然 材 料 (如 粘 土 等) 或 人 工 材 料 (如 高 密 度 聚 乙 烯 ( High Density Polyethylene, HDPE)膜或膨润土防水毯(Geosynthetic Clay Liner, GCL) 等) 。 防 渗层结构示意图参见附录 B。 防渗材料的性能参见附录 C。

　　c) 覆盖层的设计 应 考 虑 当 地 气 象 条 件 、人 员 和 动 物 的 活 动 情 况 。 覆 盖 层 的 结 构 示 意 图 参 见 附录 B,其使用材料的性能参见附录 C。

　　7. 5. 4 填埋单元边坡的工程质量要求应与基础层的要求相同 。

　　7. 5. 5 遮雨装置设计应充分考虑当地风压的影响 。

　　7. 6 填埋场的建造

　　7. 6. 1 极低放废物填埋场的建造主要包括 :

　　a) 道路和排洪沟 ;

　　b) 地基和边坡 ;

　　c) 防渗层 ;

　　d) 遮雨装置 。

　　7. 6. 2 填埋场的建造应符合我国有关工程建设标准(参见附录 D) 。

　　8 极低放废物填埋场的运行与关闭

　　8. 1 废物的包装

　　8. 1. 1 为方便搬运和填埋操作 ,极低放废物宜包装在有一定强度的 、柔韧性较好的软包装袋中 , 防止在搬运或运输过程中出现包装袋破裂或穿孔 ,而造成废物泄漏和洒落 。

　　5

　　GB/T 28178—2011

　　8. 1. 2 对属于极低放废物的大型物件 ,可以裸运 ,但应采取措施保证在转运过程不会发生破碎与洒落 。

　　8. 2 废物的接收

　　8. 2. 1 所接收的极低放废物的活度浓度应满足本标准第 5 章的规定 。

　　8. 2. 2 应对送处置的极低放废物中的核素活度浓度进行抽样检查 ,在保证一批废物的活度浓度平均值满足要求的前提下 ,单个废物包的最大活度浓度不得超过本标准规定的活度浓度指导值的 10倍 。

　　8. 2. 3 接收的废物中不应含易燃 、易爆 、易发生激烈反应或易产生有毒气体等可能影响填埋场安全的危险物品 。

　　8. 2. 4 接收废物时应交接相关废物包的文件 ,并把全部信息输入数据库保存 。

　　8. 3 填埋场的运行

　　8. 3. 1 废物的填埋运行应按下列要求进行 :

　　a) 填埋作业通常应分单元进行 ,不宜在多个作业面同时进行操作 。

　　b) 废物按设计规定送入填埋单元 , 分层铺设和压实 。 压实前 , 在废物包之间可采用现场的沙土填充 ,平整压实 , 以利上一层铺设作业的进行 。

　　c) 填埋作业应考虑防雨和防止粉尘飞扬措施 。

　　d) 一个填埋单元填满后 ,应立即建造覆盖层 ,把废物覆盖起来 。

　　e) 如发现填埋单元内有积水 ,应及时排出 。

　　8. 3. 2 填埋场的 日常管理应按下列要求进行 :

　　a) 保持对建(构)筑物 、设施和设备的维修和维护 ;

　　b) 进行必要的环境监测 ;

　　c) 收集和保管运行记录与资料 ;

　　d) 按规定向监管部门和公众报告运行情况 。

　　8. 4 填埋场的关闭

　　8. 4. 1 当填埋场接收的废物达到规定的废物容量或填埋场寿期时 ,应申请和实施正常关闭 。 当发现填埋场的选址或设计有严重错误 ,或发生严重 自然灾害 ,致使填埋场不再满足极低放废物填埋处置要求时 ,应申请和实施非正常关闭 。

　　8. 4. 2 填埋场的关闭宜按下列顺序进行 :

　　a) 停止接收废物 ;

　　b) 保留关闭后有组织 控 制 期 所 需 要 的 建(构) 筑 物 、设 备 、仪 器 和 工 器 具 , 拆 除 其 他 所 有 的 地 面设施 ;

　　c) 设立长期标志 。

　　8. 5 极低放废物填埋场关闭后的有组织控制

　　8. 5. 1 关闭后的有组织控制期为 30年 。

　　8. 5. 2 有组织控制期内的主要工作应包括 :

　　a) 维护填埋区的覆盖层和保留的建筑物 ;

　　b) 渗滤液监测和必要的环境监测 ;

　　c) 防止外来人员闯入场区 ;

　　d) 对整个场址的地表面进行终态监测 , 达到无条件开放水平 ,并经监管部门批准后方可终止有组织控制期 。

　　8. 5. 3 有组织控制期结束后 ,按有关法规的规定及时拆除原保留的建筑物和公用辅助系统 ,停止维护活动 。拆除标志 。

　　6

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　极低放废物中人工放射性核素处置活度浓度指导值的推导

　　A. 1 放射性核素的选择

　　选择核设施和核技术利用所产生的废物中较重要的 、其半衰期大于一年的 31种人工核素 。

　　A. 2 照射情景和照射途径

　　照射情景和照射途径见表 A. 1。

　　表 A. 1 不同时期的照射情景和照射途径

　　时期

　　描 述

　　受照对象

　　相关照射途径

　　填埋期 * (10 a )

　　填埋操作人 员 填 埋 废 物 ,假 定 在填埋场运行期(T) 内每年按总填埋量的速率填埋

　　填埋人员

　　填埋场内直接外照射 ;

　　填埋场内吸入内照射 ;

　　填埋场内直接食入污土内照射 ;填埋场内皮肤污染外照射

　　有组织控制期

　　(30 a)

　　填 埋 场 填 满 后 , 开 始 有 组 织 控制期

　　场外公众