國內外海上應急輻射監測比較研究

凌 鑫 鄒樹梁 李書帆

（核設施安全作業技術與裝備湖南省重點實驗室 南華大學環境與安全工程學院 湖南衡陽 421001）

引言

二戰后軍用為主的核動力艦船發展很快，海上各類核動力船舶眾多，軍用的核動力航母和核潛艇，商用的有核動力商船，以及科研或者其他用途的核動力破冰船等等，去年俄羅斯“羅蒙諾索夫院士”號進行海試，全球海洋核動力艦船蓬勃發展。另外，世界核電發展的需求使得從事核燃料運輸、核廢物處理等的船只規模不斷變大。據不完全統計，截至2005年底，國外核潛艇共發生過285起較大的事故，其中反應堆一回路事故38起，沉沒18起[1]。

2011年3月日本福島核事故造成大量放射性廢水直接排放入海，對海洋生態環境產生長期影響和威脅，高度引起了國家的關注，我國已經建立海洋輻射監測技術中心，開展這方面的研究，并且我國于2018年3月組建了應急管理部門，我國應急管理還處于起步階段，需要借鑒國外有益經驗，因此，亟待完善我國海洋核應急監測工作。

1 國內外海洋應急輻射監測概述

1.1 監測項目

國外常用的放射性監測方法有兩種：在線連續監測和實驗室分析測量方法，國外在海上核應急輻射監測項目上的選擇取決于監測的目的，監測的項目如表1所示。選取的核素具有半衰周期長、易測量和具備代表性等，通常選取137Cs、90Sr、131I等元素[2]，這些核素也通常是海洋放射性環境背景值監測的主要項目，通過監測該核素可以得知核事故發生后前后的排放量，確定事故等級和便于應急準備和響應。

表1 國內外海上核應急輻射監測項目比較

國內在海洋應急輻射監測上分為兩個時期進行監測，也是根據應急準備和響應的要求和目的不同分為事故早期監測和事故中后期監測，事故早期，需要對事故進行快速響應，了解事故的污染程度和污染范圍，選取最具代表性且檢測方法簡便的項目進行監測。而在事故中后期，需要對事故進行環境影響評價和事故后果分析，輻射監測主要是半衰期較長、生物濃集系數較高的核素[3]。

在海上核事故應急監測的項目方面，國外有著一套完善的監測項目，監測項目有類別，并且還在不斷完善過程中。國內在應急監測項目方面，主要是針對應急事故而做的監測項目，目的性強，不能全面應用，而且監測項目的類別較少，需要通過多次的海上放射性核素監測獲取數據，掌握海上放射性核素的環境本底值，才能保證監測項目的指示性，對我國的海洋發展有很大促進作用。

1.2 監測方法

1.2.1 國外海上應急監測方法

國外海上應急監測方法如表1所示大致是采用在線連續監測和實驗室分析測量方法。有時候根據監測的要求會把兩種監測方法結合使用，在線連續監測通常是固定點位的連續性實時監測，該監測方法對監測儀器有很大的要求，同時儀器的靈敏度也要相當高。實驗室分析測量方法就相對簡單，只需要根據監測目的對海洋發生事故區域通過科學布置監測點位進行采樣，然后收集樣品帶回實驗室進行分析測量，該方法不僅可靠行高，而且監測項目更全面。

國外具體的監測方法有海底拖曳式γ射線譜儀、安裝在潛水艇或遙控無人潛水器（ROV）上的γ射線探測系統、海洋浮標監控系統，海底拖曳式γ射線譜儀能夠快速、連續監測的優勢，已經成為國外海洋監測的通用方法，英國、美國、比利時、荷蘭、摩納哥和俄羅斯都開發了不同海底拖曳式γ射線譜儀系統[4]。安裝在潛水艇或遙控無人潛水器（ROV）上的γ射線探測系統只能測量海底的物體，對海底的沉積物連續監測是一種較好的方法，該方法在俄羅斯、美國、日本等都有較好的應用；海洋浮標監控系統是針對海岸附近地區的監測系統，該方法常用于國外沿海地區的放射性監控，對核廢物向海洋傾倒或沿海核電站向海洋排放放射性物質的監控有很大的幫助。

1.2.2 國內海上應急監測方法

目前，我國海上應急監測采用的是“現場采樣－實驗室分析”方法，該方法是通過“采樣—制樣—測量—分析”的流程進行實施，雖然可提高海水監測靈敏度和精確度，對監測對象可以進行對項目測量分析，具有相當高的可靠性，但從取樣到實驗室分析的過程耗費時間特別長，采樣要考慮頻次，制樣、測量都是需要時間和人力物力，監測過程中對儀器設備、采樣量、采樣方法和制樣方法都要求較高，哪一個環節出現紕漏都可能導致監測結果的誤差，不能及時反應事故發生的影響，存在時效性低和應急性差等缺點。

對比國內外海上應急監測方法上，國外海上應急監測起步早，發展比較成熟，監測方法具有多樣性、針對性，開發了多種應急輻射監測的儀器設備，對我國的海上應急輻射監測設備的開發具有很大的啟發。國內在這方面遠遠不足，監測方法單一，實時性不強，時間周期長。從取樣到實驗室分析經歷時間較長，不能應對核事故的突然發生，應急性不強，監測得到的分析數據只能反應具體某一個點位的狀態，不能確定區域性的范圍污染狀況，我國應該加強海上應急實時連續監測設備的研究，能有效的對突發事故進行應急準備和響應。

2 監測網建設

2.1 國內海洋監測網建設

我國輻射環境監測起步較晚，國家海洋局從60年代起，開展了沿海地區的水文氣象及海洋污染監測工作，1976年12月至1979年10月，衛生部組織了對渤海、黃海、東海和南海海產品的放射性調查；1984年組建了“全國海洋污染監測網”；1988年至2007年，環保部輻射環境監測技術中心等監測機構陸續對秦山核電基地、三門核電站等核電廠周邊海域進行了放射性本底調查和監督性監測[5]。

2007年侯勝利等人研制了一臺海底拖曳式多道γ能譜儀[6]。它的出現提升了我國海洋輻射監測的能力，這臺儀器能快速有效的監測海底放射性核素，填補了實時監測的空白，對我國海洋核應急監測有著重要的作用。

2.2 德國海洋監測網建設

德國海洋放射性監測網絡主要由聯邦海事水文局（BSH）負責，主要是通過德國聯邦環境署的環境放射性監測綜合測量和信息系統（IMIS）系統來實現的。它對于海水的常規放射性監測包括3個方面:

（1）直接監測海水中與事故相關的高放射性濃度；

（2）通過采樣和分析判別海水、懸浮物和海泥中的特定放射性核素；

（3）對事故后放射性遷移做出預測。

國外經過多年的監測網絡建設，基本上具備完全的海上輻射監測系統，并且從采樣、接受、追蹤、保管、處理、分析、監測結果發布都有一套完善的質量控制系統。國外對輻射環境監測網絡的設備以及其他后勤保障手段也展開研究，一些國家的輻射監測網絡實現了全面或部分自動化的監測。

國內的輻射環境監測網絡基本是參照秦山核電站的輻射監測網絡來建設的，而且國家海洋放射性監測能力地區發展不平衡，整體差異較大。國內的輻射監測網絡建設大部分都是在陸地上，海上輻射監測網絡亟待開發，完善我國的海洋核事故應急輻射監測體系，為海上核事故后果評價提供科學依據。

3 建議與展望

（1）多種監測手段共存，相互補充。發揮多種監測手段的優勢，互為補充，保障我國海上核事故應急監測的實施。

（2）建立健全海洋核事故應急監測網絡，大力發展海上核事故應急監測設備。借鑒國外海洋監測網絡建設的經驗，針對我國海洋環境的特殊性和具體性，建設符合我國海洋應急輻射監測的要求的監測網，開展對海洋環境放射性本底值的監測，才能應對突發核事故展開應急輻射監測。對于海上核應急輻射監測設備，引進國外的實時連續監測儀器，研發就地測量和走航測量等監測設備。

（3）開展海洋核核應急輻射監測和評價技術研究。針對海洋核應急的要求對海洋應急輻射監測能力和技術進行評估，加強跨海區域國家之間的輻射監測數據共享，增強海洋應急輻射監測能力評價。

（4）加強海洋應急輻射監測工作人員培訓。海洋應急輻射監測的工作人員不僅需要監測專業方面的知識，還需要了解海域的環境情況，對工作人員開展航海技能、輻射監測儀器的使用和核事故的應急處置能力方面的培訓，政府部門組織海上核應急演練，讓工作人員了解海上核應急的其他相關工作。

結語

我國的海上核應急監測能力有待加強，日本福島核事故給我國海洋核事故應急能力需求敲響了警鐘。我們做好海上核事故應急的突發準備，不斷完善海上核事故應急預案，明確相關機構和海洋環境監測人員的職責，建立健全的海上核事故應急監測網絡和應急隊伍，加強海上核事故應急的演練，維護好我國的海洋權益。參考文獻

[1]王震濤,高峰,王海軍等.伴隨核污染條件下海上救撈行動輻射監測與防護研究 [J].核電子學與探測技術,2011 (12):1357-1362.

[2]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.

[3]余雯,李弈良,何建華等.海洋核應急情況下的監測項目和檢測方法[J].輻射防護,2013,33(1):49-52.

[4]王立奎.海洋核輻射監測方法及其典型應用 [J].科技經濟導刊,2016,卷缺失(18):89-90.

[5]劉華,趙順平,梁梅燕等.我國輻射環境監測的回顧與展望[J].輻射防護,2008,28(6):362-375.

[6]侯勝利,劉海生,王南萍.海洋拖曳式 γ能譜儀在渤海的應用,地球科學[J].中國地質大學學報,2007,32(4).