我國輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設的回顧與展望

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(環(huán)境保護部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心/國家環(huán)境保護輻射環(huán)境監(jiān)測重點實驗室/浙江省輻射環(huán)境安全監(jiān)測重點實驗室，杭州 310012)

1 引 言

我國的輻射環(huán)境監(jiān)測工作經歷了從弱到強、從局部到全國的發(fā)展，輻射環(huán)境監(jiān)測水平、核與輻射事故應急能力不斷加強。但是，隨著我國核電建設的逐步發(fā)展，核技術應用的日漸廣泛，面臨境內外核與輻射事故及核與輻射恐怖事件形勢日益嚴峻，公眾核與輻射安全意識逐漸增強，我國當前輻射環(huán)境監(jiān)測的范圍規(guī)模、技術水平、監(jiān)測方法還是顯現(xiàn)出了較大的不足，監(jiān)測的時效性、準確性和完整性等方面尚不能滿足需求，輻射環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)管工作面臨較大壓力。“十一五”期間，我國環(huán)保系統(tǒng)組織建立了國家輻射環(huán)境監(jiān)測網，對全國的輻射環(huán)境質量、國家重點監(jiān)管的核與輻射設施以及核與輻射事故預警等進行了實時、連續(xù)的輻射環(huán)境監(jiān)測。輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設是對國家輻射環(huán)境監(jiān)測網的補充和完善，使輻射環(huán)境監(jiān)測能力得到了很大提升，輻射環(huán)境監(jiān)測水平得到了進一步提高，特別是核與輻射事故預警和應急響應能力得到了提升。

2 發(fā)展與現(xiàn)狀

2007年前原國家環(huán)保總局針對輻射環(huán)境質量監(jiān)測在25個省會城市首次建設了輻射環(huán)境自動監(jiān)測站；2008年初，又增補了11個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站。上述36個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站形成了我國初期的全國輻射環(huán)境自動監(jiān)測網絡，并納入了國家輻射環(huán)境監(jiān)測網國控點管理。監(jiān)測項目包括γ輻射空氣吸收劑量率、氚，氣溶膠和沉降物中的γ核素、總α和總β等。

“十二五”期間，在總結了已建輻射環(huán)境自動監(jiān)測站運行經驗的基礎上，環(huán)境保護部通過“2008年中央財政污染物減排專項資金核與輻射監(jiān)測能力建設項目”，在全國范圍內又新增了100個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站，其中全國31個省會城市及青島市各建設了1個標準型輻射環(huán)境自動監(jiān)測站；在全國重點核與輻射設施所在地、敏感邊界、重要口岸城市等共計68個輻射環(huán)境敏感點各建設了1個基本型輻射環(huán)境自動監(jiān)測站，并納入國家輻射環(huán)境監(jiān)測網國控點。監(jiān)測項目包括γ輻射空氣吸收劑量率、氚、空氣中碘，氣溶膠和沉降物中的γ核素、總α和總β等。同時，在31個省級輻射環(huán)境監(jiān)測機構各建設了一個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站數(shù)據(jù)匯總中心，在環(huán)境保護部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心建設了一個匯總31個省監(jiān)測數(shù)據(jù)的全國輻射環(huán)境自動監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總中心，將已運行的36個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站和該項目的100個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站，以及今后擬建的輻射環(huán)境自動監(jiān)測站進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯總和管理，相關管理部門可通過網絡實時查詢全國或局部地區(qū)的輻射環(huán)境質量狀況，獲取相應的輻射環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并可在事故應急狀況下，第一時間獲取事故現(xiàn)場周邊輻射環(huán)境自動監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以了解事故的影響程度和范圍。至此，我國的輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)初步形成。

2011年3月11日的日本福島核事故期間，該輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)第一時間開展了γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測，及時采集了空氣中氣溶膠和碘等樣品，并對樣品中的放射性核素含量進行了快速分析，監(jiān)測結果全面反映了福島核事故對我國可能產生的輻射環(huán)境影響。同時，輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測獲得的各省會城市和部分重點地級市每日γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及部分樣品的監(jiān)測結果通過環(huán)境保護部官方網站向公眾實時發(fā)布，為消除公眾對日本福島核事故的疑慮和恐慌發(fā)揮了重要作用。

2011年日本福島核事故后，為加強我國東北邊境地區(qū)及其周圍的核與輻射應急預警監(jiān)測能力，環(huán)境保護部設立“2011年中央財政主要污染物減排專項資金重點省市核與輻射快速響應能力建設項目”，在東北邊境地區(qū)及山東建設15個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站，目前已進入試運行階段。

為加強我國已運行核電廠周邊地區(qū)的輻射環(huán)境監(jiān)測能力，環(huán)境保護部設立“2012年中央財政主要污染物減排專項資金重點省市核與輻射應急監(jiān)測快速響應能力建設項目”，在浙江、江蘇和廣東三省建設11個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站，目前正在實施中。

綜上所述，截至2013年底，全國地級以上城市納入國家輻射環(huán)境監(jiān)測國控網的輻射環(huán)境自動監(jiān)測站為136個，在建26個，監(jiān)測點位涵蓋了全國31個省(區(qū)、市)的省會城市、部分地級行政區(qū)和東北邊境部分地區(qū)。

3 問題與展望

3.1 存在的問題

作為國家輻射環(huán)境監(jiān)測網的重要組成部分，輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)初步具備了對我國省會城市和主要地級城市的輻射環(huán)境質量狀況的實時監(jiān)測能力。但由于我國輻射環(huán)境自動監(jiān)測站于2008年底才開始在全國范圍內建設，起步較晚、經驗不足，與我國960萬平方公里的陸地國土面積以及核大國地位相比，與有比較完善輻射環(huán)境自動監(jiān)測網的歐美國家相比，我國的輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設仍然存在以下問題：

3.1.1 點位數(shù)量和代表性不夠

輻射環(huán)境監(jiān)測的目的是為了全面了解輻射環(huán)境質量狀況、獲得動態(tài)的環(huán)境背景水平、預測其未來的發(fā)展變化趨勢，能說清核與輻射污染物的來源，區(qū)分人類活動造成的輻射環(huán)境質量狀況的變化的原因，以便對核與輻射事故進行預警，為評價環(huán)境質量和公眾劑量提供科學依據(jù)。為達到上述目的，需要在全國范圍內適量增加自動監(jiān)測站數(shù)量，并進行合理布設，開展長期的輻射環(huán)境監(jiān)測，獲得更加全面、有代表性的監(jiān)測結果。

但是，全國大部分地級以上行政區(qū)、大部分邊境地區(qū)、環(huán)狀風場處、環(huán)境背景區(qū)等區(qū)域尚未建設輻射環(huán)境自動監(jiān)測站。若僅依據(jù)現(xiàn)有100多個輻射環(huán)境自動監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行輻射環(huán)境質量的評價，無論從監(jiān)測結果的代表性還是監(jiān)測數(shù)據(jù)的樣本容量，尚不能得出我國輻射環(huán)境質量的整體狀況，缺乏為輻射環(huán)境管理決策提供準確的技術支持。

3.1.2 自動化程度不夠高

我國已建成的輻射環(huán)境自動監(jiān)測站中，能24小時連續(xù)自動監(jiān)測的項目只有γ輻射空氣吸收劑量率和氣象參數(shù)，氣溶膠、空氣中碘、干濕沉降物等僅僅是自動采樣，采集后的樣品須送實驗室進行測量分析，某種程度上影響了監(jiān)測的時效性。

3.1.3 軟件系統(tǒng)功能不成熟

目前已投入運行的輻射環(huán)境自動監(jiān)測站，雖已具備對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲、處理、分析和展示，以及保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性等功能，但數(shù)據(jù)分析軟件功能還不夠完善，還需要有大量的人工測量分析和干預，影響監(jiān)測結果的時效性和一致性。

3.1.4標準化和規(guī)范化問題比較突出，缺乏質量控制技術

由于輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設起步較晚，輻射環(huán)境自動監(jiān)測站的建設和監(jiān)測缺乏相關標準和技術規(guī)范，質量保證尚未形成體系，質量控制技術尚不完善，會對輻射環(huán)境自動監(jiān)測結果的準確性造成一定影響。雖然輻射環(huán)境自動監(jiān)測技術規(guī)范等規(guī)范性文件和部分輻射環(huán)境自動監(jiān)測儀器設備標準正在編制之中，但已明顯滯后于輻射環(huán)境自動監(jiān)測應用的發(fā)展要求。

3.1.5 運行維護難度大

目前已運行的輻射環(huán)境自動監(jiān)測站大部分建設在地級以上城市(含地區(qū)、州、盟所在地)，由于各地市輻射環(huán)境監(jiān)測機構相關技術人員缺乏，運行維護經驗極其缺乏，絕大部分自動監(jiān)測站由省級輻射環(huán)境監(jiān)測機構負責，雖然投入的資源較大，但運行維護的效率不高，這給輻射環(huán)境自動監(jiān)測網的正常運行和維護帶來了很大困難。

3.2 下一步的工作展望和建議

針對我國現(xiàn)有輻射環(huán)境自動監(jiān)測站數(shù)量不足、站點布設代表性不夠、自動化程度不高、相關標準和技術規(guī)范缺乏以及運維困難等問題，現(xiàn)就我國輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)今后的建設工作進行展望，并提出相應的建議。

3.2.1增加自動監(jiān)測站數(shù)量，點位布設更有針對性

針對我國運行和在建核電站等重點核與輻射設施、重要邊境地區(qū)、進出境口岸及沿海地區(qū)的核與輻射應急監(jiān)測需要，以及區(qū)域環(huán)境和背景監(jiān)測的輻射監(jiān)測研究需求，形成我國地市以上行政區(qū)的輻射環(huán)境自動監(jiān)測網絡，為掌握全國輻射環(huán)境質量狀況提供更為全面的技術支撐。

3.2.2 增加自動監(jiān)測站的類型

自動監(jiān)測站建設應綜合考慮其目的用途、監(jiān)測項目、地理位置等，設計建設不同類型的自動監(jiān)測站。如西藏、新疆、內蒙、青海等地域遼闊、經濟因素單一、運行維護較困難區(qū)域，可考慮建設由高壓電離室、太陽能電池等組成的監(jiān)測γ輻射空氣吸收劑量率為主的單一型輻射環(huán)境自動監(jiān)測站；如重要邊境、沿海地區(qū)監(jiān)測的目的是能最快發(fā)現(xiàn)境外核與輻射事故影響，可考慮建設由碘化鈉譜儀、氣溶膠超大流量采樣器、空氣中碘和沉降物采樣器等多種儀器設備組成的輻射環(huán)境自動監(jiān)測站；如在地處山脈等環(huán)狀風場處可建立輻射環(huán)境背景監(jiān)測站，監(jiān)測項目應盡量齊全，但由于交通不便、日常維護困難，可建設無人值守的自動采樣和監(jiān)測的全自動輻射環(huán)境自動監(jiān)測站。

3.2.3 加強軟件系統(tǒng)的分析和控制能力

減少人工參與，加強軟件系統(tǒng)對各個監(jiān)測項目的自動獲取、分析和報告功能，加強系統(tǒng)遠程控制功能，提高自動站監(jiān)測的準確性和運行維護時效性。

3.2.4 完善相關標準、技術規(guī)范和質保體系

加強輻射環(huán)境自動監(jiān)測站建設標準、儀器設備、監(jiān)測方法、質保技術的研究，盡快編制輻射環(huán)境自動監(jiān)測相關標準，發(fā)布輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)運行管理辦法和技術規(guī)范等規(guī)范性文件，建立完善輻射環(huán)境自動監(jiān)測站質量保證體系，優(yōu)化監(jiān)測方案，提高輻射環(huán)境自動監(jiān)測的水平。

3.2.5 完善運行維護體系

建立多級聯(lián)動的輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)運行維護體系。環(huán)境保護部負責自動監(jiān)測網的監(jiān)督管理和考核，環(huán)境保護部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心負責自動監(jiān)測網的技術管理工作，負責委托社會專業(yè)維修服務機構負責自動站重大維修和保養(yǎng)工作；省級輻射環(huán)境監(jiān)測機構負責自動站日常的運行維護工作。

3.2.6 增強國際學習和交流

美、德、法、日等發(fā)達國家很早就在其本國建立了全國范圍的核與輻射環(huán)境連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，如美國EML實驗室的SASP監(jiān)測網現(xiàn)在已發(fā)展成全球監(jiān)測網(GNS)，在世界各地都建有自動監(jiān)測站，包括南極洲；法國的“Teleray”現(xiàn)在也已實現(xiàn)歐洲聯(lián)網；韓國、丹麥、芬蘭、冰島、俄羅斯、瑞典等多國也都設置了輻射自動監(jiān)測站，這些輻射自動監(jiān)測站對輻射環(huán)境狀況實行連續(xù)在線監(jiān)測，積累了重要的核與輻射環(huán)境安全基礎數(shù)據(jù)。我們應與這些國家相關部門建立交流聯(lián)系，以盡早吸收各國在自動監(jiān)測站設計、建設和運行維護等方面的經驗。

4 小 結

作為國家輻射環(huán)境監(jiān)測網的重要組成部分，輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)初步具備了對我國省會城市和主要地級城市的輻射環(huán)境質量狀況的實時監(jiān)測能力。但由于我國輻射環(huán)境自動監(jiān)測站于2008年底才開始在全國范圍內建設，起步較晚、經驗不足，尤其與我國960萬平方公里的陸地國土面積以及核大國地位相比，與歐美國家相比，我國的輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設仍然存在點位數(shù)量和代表性不夠、自動化程度不夠高、軟件系統(tǒng)功能不成熟、標準化和規(guī)范化問題比較突出，缺乏質量控制技術、運行維護難度大等問題。針對以上問題，本文提出以下相應的工作建議：第一，增加自動監(jiān)測站數(shù)量，點位布設更有針對性；第二，增加自動監(jiān)測站的類型；第三，加強軟件系統(tǒng)的分析和控制能力；第四，完善相關標準、技術規(guī)范和質保體系；第五，完善運行維護體系；第六，增強國際學習和交流。

參考文獻：

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