近岸海域環境放射性水平調查與監測探析

劉弓冶，倪士英，黃仁杰，劉長軍，孫國金，錢銳,侯立安

(1.環境保護部輻射環境監測技術中心，國家環境保護輻射環境監測重點實驗室，浙江杭州 310012；2.火箭軍工程大學，西安 710025)

近岸海域環境放射性水平調查與監測探析

劉弓冶1，倪士英1，黃仁杰1，劉長軍1，孫國金1，錢銳1,侯立安2

(1.環境保護部輻射環境監測技術中心，國家環境保護輻射環境監測重點實驗室，浙江杭州 310012；2.火箭軍工程大學，西安 710025)

通過簡要闡述我國近岸海域環境放射性水平監測的發展與現狀，指出在我國中長期核電發展戰略及“后福島時代”的大背景下，開展近岸海域環境放射性水平調查與監測的重要性和緊迫性。充實我國近岸海域連續、周期性監測數據，將為核事故的應急處置及事故影響范圍和程度的確定提供評價依據。針對我國目前存在的問題，提出了統一我國近岸海域環境監測管理、完善海洋放射性監測網絡和大力推進海洋放射性測量技術研究等3項亟需開展的工作。

近岸海域；環境監測；放射性水平

海洋中的放射性水平是人類探知海洋的重要內容之一，近年來也吸引了國際上較多關注。海洋中的放射性物質分為天然放射性和人工放射性兩大類，但對于它們的水平和變化分布規律，我們知之甚少。

發生于2011年3月日本近海的福島核電站事故是全人類的一次核災難，也再次告誡人類核設施存在發生事故的風險[1-2]。核電廠或核工廠事故中排放的放射性物質對生態環境和人類健康有著深遠且不可逆轉的影響。當下，核事故、核試驗、核設施的泄漏已成為產生海洋放射性污染的主要來源，也成為無法回避的現實。而我國運行、在建或規劃建設的核電機組，全部是處于沿?；騼汝懙貐^的水域邊岸，且處于我國經濟發達、地理位置重要的地區，核電廠排放的大量低放射性廢水勢必對周邊水環境產生一定影響，倘若發生事故，極可能對近岸海域或流域的環境和生態系統造成不可估量的重大影響。所以，開展近岸海域環境的放射性水平調查與監測已迫在眉睫，亟須加速推進。

1 開展近岸海域放射性水平調查與監測的必要性及意義

自20世紀50年代開始，由于人類的海洋活動愈加頻繁，人類對海洋環境的放射性污染問題也越來越關注。核試驗的落下灰、原子能工業、核電站運行、放射性同位素生產及利用和核動力艦艇等排放的廢物，無一不造成海洋放射性污染。要控制放射性污染，保護海洋環境和海洋生態，海洋放射性調查和研究作為海洋綜合調查的組成部分，具有重要意義。

雖然核能源是最安全、清潔而高效的能源，但公眾出于對核能源的不了解或是對核能源的片面誤解，內心仍存在著對潛在的放射性泄漏問題及放射性廢物排放問題的擔憂。在2011年日本福島核電站核泄漏事故造成的水環境影響的陰影之下，核輻射對水環境的影響也再度成為國際組織和世界民眾最為關注的問題。正如國際原子能機構總干事天野之彌于2013年11月6日在聯大就福島核污水問題強調，“這無疑讓人們清楚認識到核事故的影響仍在持續”。目前，我國在渤海灣、黃海、東海、南海均已建成了一大批商用核電站，但有關部門只在核電廠附近小范圍水域開展輻射環境監測，這對于水域安全是極為不利的。因此，我國各級政府部門和公眾(尤其是核電站周邊的居民)對核電運行期間低放射性廢液的排放對水資源安全以及水域生態環境所帶來的影響尤為關注，為解決公眾的擔憂，開展近岸海域環境放射性水平調查與監測就顯得非常必要而且緊迫。

通過開展近岸海域放射性水平調查，可以了解海洋放射性污染水平及放射性核素在海洋中的含量、分布、存在形態及變化規律，掌握放射性物質在海洋環境中的累積情況及長期發展趨勢，有助于控制海洋污染，為保護海洋生態環境和海產資源及合理利用海洋自解能力處理低水平放射性廢物提供參考和依據，促進和平利用核能和核技術，進而保護海洋生態系統平衡和人類健康。同時，其研究成果可為制定放射性廢物排放相關標準提供參考，也是對核電站放射性物質排放至周圍海域所造成的影響進行評估的必要依據。在核電站發生泄漏事故時，調查與監測所得的周圍海域放射性歷史本底數據，可以為事故等級及影響范圍的評估提供重要參考。

2 我國近岸海域放射性水平調查與監測現狀及問題

早在1964年首次核試驗成功后不久，我國沿海各地就開始了對沿岸海域中的海水、沉積物和海洋生物的常規監測。1976年12月至1979年10月，衛生部組織了對渤海、黃海、東海和南海海產食品的放射性調查。1980年至1982年，對渤海、黃海沿海放射性污染源和沿岸放射性水平進行了系統調查。20世紀80年代和90年代，進行了全國海洋污染基線調查[3]。在1988—1990年，國家海洋局第三海洋研究所對南海近海(包括大亞灣核電站周圍海區)進行了放射性本底監測，主要涵蓋了U、90Sr、137Cs、3H和總β等監測項目[4]。

此后的20年里，這種大范圍、全方位的海洋監測調查活動并未很好地持續下來，而是以各沿海省市零星組織開展局部監測為主，這使得所獲得的監測數據沒有保證良好的連續性、周期性和統一性，致使后期大數據的發掘和環境評價存在困難與局限。此外，與國外先進國家相比，我國當前近岸海域放射性監測手段相對單一，采樣范圍相對狹小，并且缺乏統一的評價標準，監測方案不夠全面，監測資料有限，與國外尚存在一定差距[5]。同時，在經濟發展的大環境下，我國沿海核能開發與核技術利用正在大步跨入全新時代，而向海洋排放的各種低放廢液在數量與程度上必將有所增加。國家“十三五”規劃綱要提出，要開工建設一批沿海新的核電項目，使核電運行裝機容量達到5800萬千瓦，在建達到3000萬千瓦以上，同時要求實施陸源污染物達標排海和排污總量控制制度，建立海洋資源環境承載力預警機制，提高海洋災害監測、風險評估和防災減災能力，加強海上救災戰略預置，提升海上突發環境事故應急能力[6]。因此，為了保護海洋生態系統和人類健康，我國必須更加重視近岸海域放射性污染管理監控。

3 加強我國近岸海域放射性水平調查與監測的建議

3.1 建立和完善近岸海域輻射監測體系

近岸海域輻射環境監測是一項龐大、復雜的系統工程，不僅具有其他環境監測的共同點，而且對設施和技術要求更高。針對近岸海域環境監測工作現狀，建議實施分步走戰略，即逐步建立和完善海洋環境監測體系，進而開展、完善近岸海域環境放射性水平的調查和監測工作。開展近岸海域輻射環境監測，需配備完善的人力、物力體系，由國家統一部署，依托現有輻射環境監測機構，在若干有核省份沿海地區重點扶持建立海洋輻射環境監測實驗室，并基于大型專業監測船，配備必需的監測設備和專業監測技術人員，成立海洋輻射監測骨干站，承擔起對附近地區網絡站的監測技術扶持與指導責任。

3.2 加強海洋放射性監測網絡建設

在日本福島核事故之后，我國輻射環境監測網絡積極響應，迅速展開環境放射性監測，最終較好地完成了核事故應急工作。但是其中也暴露出一些問題，特別是我國在海上放射性監測力量比較薄弱，既沒有一個完善的監測網絡，也沒有完善的監測方案和規范的監測標準。因此，有必要通過對國外監測方案的研究，逐步建立起我國科學、規范并有針對性的海洋放射性監測網絡、監測方案與監測標準，為我國海洋放射性污染的防治提供技術支持。

同時，由國家環境保護部和地方政府合力協作，敦促沿海各地網絡站定期組織開展近岸海域環境放射性水平調查，尤其是沿海核設施周圍海域的監測。監測數據能夠為海洋輻射環境評價及政府決策提供重要科學依據。例如，福島核事故以來，周邊多個國家開展了海洋放射性監測，我國也基于海洋放射性本底與各國制定的限值標準，對福島核事故后海洋放射性監測結果進行了評價。

3.3 大力推進海洋放射性測量技術研究

(1)大力發展以船載現場快速監測系統為核心的監測技術體系。長期以來，我國海洋放射性監測以實驗室分析方式為主，目前還不具備足夠成熟的實時監測能力。每年若干次在重點海域站位現場采取海水、海底沉積物和海洋生物等樣品，帶回實驗室后進行樣品處理和分析。要完成一次從采樣到獲得測量數據的流程需要20～30天時間。這種非實時、斷續的測量模式也無法對海洋放射性污染情況實現及時有效的監測，更難以進行預報預警。因此，應大力開發以船載現場快速監測系統為核心的技術體系，配置一批具有國際先進水平的現場監測儀器，集成為現場監測船，可同時監測多種海洋生態環境參數。

(2)積極探索低活度樣品分析技術。在目前的放射性測量手段中，主要是采用計數測量方法。由于海水和大部分生物體中除40K以外的其他放射性核素含量處于極低水平，海水中放射性核素活度分析需要大體積樣品。目前，陸地上用于土壤、建材、巖石、食品等現場放射性測量的成熟γ能譜儀，在探測效率、探測靈敏度等性能指標上無法達到海洋放射性污染現場監測的要求，因而亟需研發適合海洋放射性監測的超低本底的測量儀器。

(3)重點研發海上放射性跟蹤監測設備。鑒于在發生核泄漏情況下，放射性核素在海水中遷移速度快、影響范圍廣的問題，可采用以小型浮標平臺搭載探測器的測量手段，開展基于小型漂流浮標探測器的海洋放射性核素跟蹤監測系統研究。研發小型輕便的可拋投式漂流浮標輻射探測器和配套組合供電單元，搭載NaI伽馬譜儀或GM計數管，組建自組織自愈無線傳感監測網，形成對大面積海域放射性環境的快速和長期跟蹤監測能力。

4 結語

日本福島核事故所造成的大量放射性物質已進入北太平洋，海洋放射性本底的改變不容忽視。多個國家在福島核事故后相繼開展海洋放射性跟蹤監測，并積累了大量海洋放射性數據。盡管目前我國也正在開展海洋放射性監測，但仍遠遠落后于國際先進水平。核事故后的海洋放射性數據是后果評價的依據，是新時期海洋放射性本底數據庫的重要補充。我國也必須盡快開展海洋放射性監測，以保證我國海洋環境的生態安全。

[1] Buesseler K, Aoyama M, Fukasawa M. Impacts of the Fukushima Nuclear Power Plants on Marine Radioactivity[J]. Environ Sci Technol, 2011, 45(9): 931- 935.

[2] Lozano R L, Hernández-Ceballos M A, Adame J A,etal. Radioactive impact of Fukushima accident on the Iberian Peninsula: Evolution and plume previous pathway[J]. Environment International, 2011, 37(7): 1259- 1264.

[3] 唐森銘, 商照榮. 中國近海海域環境放射性水平調查[J]. 核安全, 2005(2): 21- 30.

[4] 陳進興. 南海近海水中U，90Sr，137Cs，3H和總β放射性分布[J]. 海洋科學, 1993(1): 69.

[5] 錢銳, 孫國金, 黃仁杰, 等. 國內外近岸海域放射性監測比較及發展建議[J]. 環境影響評價, 2016, 38(5): 51- 54, 62.

[6] 新華網. 十三五規劃綱要(全文) [EB/OL]. (2016-03-17) [2016-04-08]. http://sh.xinhuanet.com/2016-03/18/c_135200400.htm.

Investigation and Monitoring Analysis of Environmental Radioactivity Level in Coastal Waters

LIU Gong-ye1, NI Shi-ying1, HUANG Ren-jie1, LIU Chang-jun1, SUN Guo-jin1, QIAN Rui1, HOU Li-an2

(1.State Key Laboratory of Environment Protection Radiation Environmental Monitoring, Radiation Monitoring Technical Center of Ministry of Environmental Protection, Hangzhou 310012, China;2.Xi’an High-Tech Institute, Xi’an 710025,China)

This article briefly expounded the current situation of environmental radioactivity level monitoring in coastal waters of China, and pointed out the importance and urgency of environmental radioactivity level investigation and monitoring in coastal waters under the background of long-term nuclear power development strategy in China. According to current issues, this article put forward three countermeasures, including unifying the environmental monitoring management in coastal waters, completing the marine radioactivity monitoring network, and promoting technology research on marine radioactivity measurement.

coastal waters; environmental monitoring; radioactivity level

2016-04-08

國家自然科學基金專項項目(L1422037)；浙江省環保科研計劃項目(2014A017)

劉弓冶(1984—)，男，吉林長春人，高級工程師，博士，主要從事輻射環境監測，E-mail：liugongye@126.com

倪士英(1963—)，男，浙江人，教授級高級工程師，學士，長期從事輻射環境監測研究，E-mail：1143562054@qq.com

10.14068/j.ceia.2017.01.008

X837

A

2095-6444(2017)01-0032-03