朱蓓孝,楊維耿
(1. 國家環境保護輻射環境監測重點實驗室/浙江省輻射環境安全監測重點實驗室,浙江 杭州 310012;2.浙江省輻射環境監測站, 浙江 杭州 310012)
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輻射環境監測方案編制中若干問題的探討
朱蓓孝1,2,楊維耿1,2
(1. 國家環境保護輻射環境監測重點實驗室/浙江省輻射環境安全監測重點實驗室,浙江 杭州 310012;2.浙江省輻射環境監測站, 浙江 杭州 310012)
介紹了環保系統實施的全國輻射環境監測現狀,對其實施的環境監測方案的目的、原則、監測內容和方法等方面存在的問題進行了分析和探討,針對性地提出了加強宏觀性、前瞻性、基礎性研究,做好輻射環境監測技術路線研究,研究適宜我國現狀的國控點與省控點監測目的與原則;通過明確探測限、采樣方法、現場質量保證等措施加強監測方法的統一;加強數據分析,優化監測布局和內容等措施。
輻射環境; 監測; 方案
由于核開發應用歷史上種種事件影響,核與輻射歷來是公眾關注的對象,特別是其看不見、摸不著的特性,更加劇了這一點。日本福島核事故后全國大范圍的搶鹽事件以及核霧靄事件,說明做好公眾宣傳的重要性,也凸顯了輻射環境監測的重要性。但是如何合理確定監測方案、監測方法和內容,如何正確分配環節質量監測和污染源監測的力量,做好管理工作,值得進一步的探討。
“十一五”期間,環境保護部組織建立了全國輻射環境監測組織體系,包括環境保護部輻射環境監測技術中心(以下簡稱“技術中心”)、環境保護部核與輻射安全中心(以下簡稱“核安全中心”)、環境保護部6個地區核與輻射安全監督站等8個國家級輻射環境監測監管機構,31個省級輻射環境監測機構,有22個省級監測機構通過能力評估。
106個地市級輻射環境監測機構,初步形成了由國家、省和部分地市三級組成的輻射監測組織體系。截至2011年底,全國輻射監測網絡共有約1300個左右,其中技術人員約800人。
全國輻射環境監測網的國控點共有747個放射性環境質量監測站(點),其中136個輻射環境空氣自動監測站,328個陸地輻射水平監測點,108個水體放射性水平國控監測斷面,175個土壤放射性水平監測點。在28個重要核設施周圍開展了輻射環境監督性監測工作,其中秦山、大亞灣、田灣3個核電廠(基地)和5個核設施基地配有環境輻射自動監測系統。國控點基本覆蓋了中國大陸(不包括臺灣省),包括各直轄市、省會城市、主要江河(長江、黃河、黑龍江、珠江、遼河、海河、淮河、錢塘江)、湖泊(鄱陽湖、洞庭湖、太湖、青海湖、鏡泊湖)和重要的國際河流(界河)等重要環境敏感點。
3.1環境監測目的模糊或存在異化
在多個場合提出缺乏宏觀性、前瞻性、戰略性的研究,這從組織機構中也可見一斑。這導致總的指導思想、目的、原則在實際執行發生偏差。事實上,缺乏大范圍環境質量監測方案編制的技術指南。表1是歐洲輻射環境實時監測數據交換平臺EURDEP所得的數據。從中可看出其差異還是很大的。從總體來看,歐洲自動監測站數目4113個,美國為170個。中國自動監測站數目為158個,計算上核設施周邊的及各省自建的自動監測站數目也不超過300個。由此可見大家對如何進行環境監測存在的分歧。

表1 EURDEP各成員國監測點的數量和分布及正常獲取數據的平均時間
注:* 2006年數據,取自文獻[1]; ** 平均距離是指領土面積除以監測站數目得到的值開平方; *** 指俄羅斯在歐洲部分的面積
我國的環境質量監測范圍是如此的廣(面積960萬km2,流域面積大于10 km2的河流1800多條),樣品的所能代表的區域范圍小的可憐,積累環境輻射水平數據、總結環境輻射水平變化規律基本是指局部區域、局部地區,應規范監測方法、優化其探測限,以達到相同的能力下有更多的監測點位、樣品來反映安全信息。
國控輻射環境質量監測點布設的原則做以下幾點考慮。
(1)污染源區布設原則:在放射性污染源周邊上建立輻射監測點,對日常以及應急情況下的放射性輻射水平進行監控;
(2)人口聚集區布設原則:在城市和主要人口聚集區建立水體輻射監測點; 邊界布設原則:在重要的邊界、國際河流出、入國境的交界處設置監控點,也為解決國際糾紛提供數據。
(3)分級布設原則:考慮經濟、技術、人員安排等問題,監測點的建立需按照其必要性和重要性分級進行。亟需的監測點要在短期內建立起來;不亟需但長遠發展又必須的監測點可在3~5年內建立;在資源允許的情況下,可以考慮另外增加一些監測點,為輻射監測提供更多參考數據。
(4)其它原則則有以下幾點。 ①水域布設原則:在整個水域的關鍵斷面(包括省界、支流匯入口、入海口、湖泊、水庫、干流和支流等)上建立監測點,監控整個水域日常以及應急情況下的水體輻射水平,以便于對污染物進行溯源。 ②在重要交通要道進行監測。 ③考慮應急監測等所必要手段。
《輻射環境監測技術》(HJ/T61-2001)第4.1.1明確了輻射環境質量監測的目的:①積累環境輻射水平數據;②總結環境輻射水平變化規律;③判斷環境中放射性污染及其來源;④報告輻射環境質量狀況。在環境質量監測行動中,往往希望能得到全面評估居民劑量的數據;希望能監測到有效的、不同于環境本底的信息,也就是測到的探測限越低越好;希望得到全面的、各介質的輻射監測數據,這導致了監測方案的失衡。制定的監測方案遠遠超出監測能力,或得到的大大多于實際所需要的監測數據。因此,有必要探討監測的目的與原則,至少要明確細化環境質量監測、污染源監測及應急監測三大類監測的目的與原則。
3.2監督性監測中流出物監測長期得不到落實
核電裝機容量占全球裝機容量的7%,發電量占全球發電量的12%。從幾個核電國家發電量占比看,法國核電發電量站本國發電量的73%,韓國占30%,美國占19%,俄羅斯占18%,而我國目前核電發電量僅站全國發電量的2.1%。同時對于煤炭占一次能源67%的中國,沒有溫室氣體排放的核電發展是一個現實的選擇。我國核電大發展是可預期的。由此,核燃料循環工業、鈾礦冶、核技術利用的發展也是必然的。
環境質量監測與污染源監測投入力量的多少與管理密切相關。非輻射類環境監測國控點主要考慮環境質量監測,省界等質量監測。特色是環境質量監測與污染源監測同步考慮。這談不上誰對誰錯,誰優誰劣,這是由各自實際情況不同而形成的。現狀:①環境質量監測:國控網絡已形成,大部分省建有初步的網絡。②污染源監測。我國進行監督性監測的核設施及鈾礦冶見表2。
《輻射環境監測技術規范》(HJ/T61-2001)第5.1.1明確了對輻射污染源進行監督性監測的主要目的是:①監測污染源的排放情況;②核驗排污單位的排放量;③檢查排污單位的監測工作及其效能;④為公眾提供安全信息。同時要求凡是不能被國家法規所豁免的輻射源和實踐,均應按法規要求進行適當和必要的流出物監測和環境監測。

表2 監督性監測的核設施及鈾礦冶
3.3監測方法標準化問題長期困擾
監測方法不統一,這是一個偽命題,每個實驗室做好了自己的工作,方法就統一了。標準中缺的部分,每個實驗室應有相應的實施程序,并且得到驗證的。所謂的監測方法的不統一,其實是部分實驗室監測工作的不完善導致的。
(1)監測方法的統一。在全國輻射環境監測能力評估中,將輻射環境監測能力基本監測定為60項。涉及環境監測的26項,污染源監督監測的56項。32個有方法了。22個缺采樣、制樣部分參考。針對應急監測的國標方法幾乎沒有。
采用的主要是從20世紀80年代全國輻射環境本底調查、核電廠運行前本底調查等工作中形成的監測方法,基本特點是精度高、探測限低。
(2)目前存在的問題。 利用一套本底調查的方法,覆蓋率雖然達到了90%以上。但存在:①采樣方法有缺項;②制樣方法有缺項;③部分標準已與實際不符,如氡監測;④個別項目沒有標準。
對大批量樣品的測量有困難; 對離實驗室遠的邊緣地域的樣品,測量有困難; 缺少應急監測方法; 采樣制樣質量保證技術嚴重缺乏。
3.4最低監測限
監測目的決定了監測方案,監測方案決定了監測方法,監測方法基本決定了最低探測限。在前面已經說了:“在多次監測行動中,都包含了一個目的,希望能監測到有效的、不同于環境本底的信息”。利用一套本底調查的方法,因此,監測的探測限均相對較低,有的甚至低了3個量級(如鉀-40、銫-137等)。
低的探測限需要付出更多的監測時間、采集更多的樣品,利用更精密的儀器,更高的人員素質,更多的培訓,更高要求的質量保證工作,這反過來制約了監測工作的發展。因此,需要反思監測的目的,合理制定監測方案。制定符合國控網需要的監測方法,這是任務之一。
3.5國控點監測內容
國控輻射監測網監測內容見表4。

表3 美國、中國及浙江省輻射環境監測站使用的不同監測方案

表4 國控輻射監測網監測內容
自動站并不是監測的內容,只是監測的一種形式,我們采用的方法是自動監測劑量率與采樣分析相結合的模式。劑量率自動監測簡單易實行,但其最低探測限就差強人意,除非是響切爾諾貝利那樣的事故才有可能有反應,因此,這是預警大事故的。從福島核事故看,劑量率監測無反應,樣品分析可監測到就是一個明證。
輻射環境質量監測的內容,因監測對象的類型、規模、環境特征等因素的不同而變化;在進行輻射環境質量監測方案設計時,應根據輻射防護最優化原則,進行優化設計,隨著時間的推移和經驗的積累,可進行相應的改進。
4.1加強宏觀性技術研究
做好輻射環境監測技術路線研究,為“十三五“及中長期輻射環境監測規劃打下技術基礎。為此應抓緊研究以下幾個問題。
(1)明確細化國控點與省控點監測目的與原則。
(2)弄清楚幾個區別:①國控點與省控點界限;②國控點監測與專項監測;③監測任務與監測專項經費安排的任務界限。區分出臺省控點監測任務。
4.2加強基礎性技術研究
環境質量監測應以報告輻射環境質量狀況為其主要目的,規范監測方法,優化其探測限,為公眾提供安全信息。建立有效的質量保證體系,加強質量保證的全程性和質量控制的計劃性,尤其是過去不太受重視的采樣環節的質量控制技術。
4.3加強前瞻性技術的研究
研究天地一體、高靈敏的監測手段、全自動輻射監測方法。針對突發事件的應急監測,就需要實現針對性強、快速檢測的技術特性,形成有別于常規傳統監測方法、與應急目的相適應和配套的技術,重視綜合分析能力的提高,從氣象、衛生、宣傳、環保、核能及核技術利用企業等多部門角度出發,充分利用各類輻射環境監測數據,實現各系統應急信息對接共享。
監測網絡標準、方法等缺乏具體措施,主要表現在缺少規范性文件,根本弊端是責任不清,加強管理亟待進一步落實,要以實現 “統一標準、統一監測方法、統一標準物質、統一質量控制、統一信息上報”為目標。
[1]黃彥君,等.歐洲的輻射環境監測[J].輻射防護通訊,2008(28).
[2]章昕欲,等.全國輻射環境自動監測系統運行維護方案探討[J]. 環境與可持續發展,2014(2).
Discussion on Several Problemsin Environmental Radiation Monitoring Program
Zhu Beixiao1,2,Yang Weigeng1,2
( 1.StateKeyLaboratoryofEnvironmentalProtectionandRadiationEnvironmentalMonitoring/ZhejiangProvincialRadiationEnvironmentalSecurityMonitoringKeyLaboratory,Hangzhou,Zhejiang310012China;2.ZhejiangProvincialRadiationEnvironmentalMonitoringStation,Hangzhou,Zhejiang310012,China)
This article described the national radiation environment monitoring status implemented by the environmental protection system. It analyzed and discussedthe purposes, principles, contents and methods inthe environmental monitoring program. Pointedly, it put forwardthe ideasto strengthen a macroscopic, perceptive and fundamentalresearch, to work out the suitable purposes and principles for the national controlled as well as the province controlledradiation environment monitoring points;to strengthen the unity of the monitoring method by definingthe detection limit, sampling methods, on-site quality assurance and other measures;tostrengthen the analysis of data, andto optimize the distribution and content of monitoring.
radiation environment; monitoring;program
2016-06-28
朱蓓孝(1988—),女,助理工程師,主要從事輻射環境自動監測方面的工作。
X591
A
1674-9944(2016)14-0172-04