朱曉翔,陸繼根
(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站,江蘇 南京 210019)
·環(huán)境預(yù)警·
核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備和響應(yīng)
朱曉翔,陸繼根
(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站,江蘇 南京 210019)
日本核泄漏事故引發(fā)的核危機(jī)為人類安全和平地利用核能又一次敲響了警鐘。核事故應(yīng)急工作作為減小核電站危害環(huán)境和公眾安全的最后屏障,將起到重要的作用,必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備和響應(yīng)工作。核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是核應(yīng)急工作的重要組成部分,在對(duì)核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行準(zhǔn)備和響應(yīng)時(shí)主要遵循實(shí)用性、適用性和適度性并兼顧常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)的“平戰(zhàn)結(jié)合”等原則。核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備主要包括核應(yīng)急監(jiān)測(cè)組織體系建設(shè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)單項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和響應(yīng)程序的制定、應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)伍建設(shè)、輻射環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)、監(jiān)測(cè)信息網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)、輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)研究、應(yīng)急監(jiān)測(cè)培訓(xùn)和演練、應(yīng)急監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)準(zhǔn)備等。
應(yīng)急;輻射;環(huán)境;監(jiān)測(cè);響應(yīng)
核能發(fā)展的歷程表明,核電的每次快速發(fā)展或者滯后甚至停滯都是和安全密不可分的,可以說(shuō)核安全是核能發(fā)展的生命線。1979年美國(guó)三哩島核電站、1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站和2011年3月日本福島核電站事故是迄今為止發(fā)生過(guò)的3次影響到周圍環(huán)境和公眾安全的重大事故,日本核泄漏事故引發(fā)的全球核危機(jī)勢(shì)必將會(huì)對(duì)核能和平利用的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。雖然核電的危險(xiǎn)系數(shù)很低,但并不等于零,一旦發(fā)生核泄漏事故,必須針對(duì)可能對(duì)環(huán)境和公眾安全產(chǎn)生的影響及時(shí)做好相關(guān)的準(zhǔn)備和響應(yīng)工作。核事故應(yīng)急工作作為減小核泄漏危害的最后屏障,將起到重要的作用。
IAEA(國(guó)際原子能機(jī)構(gòu))等7個(gè)國(guó)際組織在2002年共同發(fā)布的《核或放射緊急情況的應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)》中規(guī)定,在出現(xiàn)核或放射緊急情況時(shí),應(yīng)急響應(yīng)的實(shí)際目標(biāo)主要包括以下8個(gè)方面:①恢復(fù)對(duì)局勢(shì)的控制;②防止或減輕現(xiàn)場(chǎng)后果;③防止工作人員和公眾出現(xiàn)確定性健康效應(yīng);④提供急救并設(shè)法處理輻射損傷;⑤盡實(shí)際可能防止在居民中產(chǎn)生隨機(jī)效應(yīng);⑥盡實(shí)際可能防止對(duì)個(gè)人和居民造成非放射學(xué)影響;⑦盡實(shí)際可能保護(hù)財(cái)產(chǎn)和環(huán)境;⑧盡實(shí)際可能恢復(fù)正常的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)秩序。應(yīng)急準(zhǔn)備的實(shí)際目標(biāo)可以描述為:確保各項(xiàng)應(yīng)急安排已經(jīng)落實(shí)到位,能在事故現(xiàn)場(chǎng)、地方、地區(qū)、國(guó)家和國(guó)際各個(gè)級(jí)別對(duì)任何核或放射緊急情況作出及時(shí)、有管理、受控制、協(xié)調(diào)而且有效的響應(yīng)[1-3]。
中國(guó)核應(yīng)急工作經(jīng)過(guò)多年的努力,在參考國(guó)際上關(guān)于應(yīng)急分級(jí)管理模式的基礎(chǔ)上,初步形成了以國(guó)家、核電廠所在省和核電廠營(yíng)運(yùn)單位為主體的三級(jí)核應(yīng)急管理體系,并分別建立了核應(yīng)急機(jī)構(gòu)、組織和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。1993年國(guó)務(wù)院頒布《核電廠核事故應(yīng)急管理?xiàng)l例》,奠定了中國(guó)核應(yīng)急工作的法治基礎(chǔ)。此后,國(guó)務(wù)院、軍隊(duì)有關(guān)部門依據(jù)條例,制定了一批與其配套的核應(yīng)急規(guī)章及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家、有關(guān)部委、核電廠所在省核應(yīng)急協(xié)調(diào)委和核電廠營(yíng)運(yùn)單位建立了核應(yīng)急硬件平臺(tái),建成基礎(chǔ)設(shè)施并投入運(yùn)行,應(yīng)急輻射監(jiān)測(cè)、航空輻射監(jiān)測(cè)、放射性物質(zhì)釋放影響范圍預(yù)報(bào)、核事故醫(yī)學(xué)應(yīng)急救援和核應(yīng)急決策支持等專業(yè)技術(shù)支持力量的建設(shè)也取得了一定進(jìn)展。國(guó)家、核電廠所在省以及核電廠營(yíng)運(yùn)單位有計(jì)劃、有目的地舉行了各類演習(xí),鍛煉了隊(duì)伍,使應(yīng)急響應(yīng)能力得到了提升[4-6]。此次應(yīng)對(duì)日本福島核泄漏事故的應(yīng)急工作中,中國(guó)在第一時(shí)間啟動(dòng)國(guó)家核應(yīng)急協(xié)調(diào)機(jī)制。在國(guó)家核事故應(yīng)急協(xié)調(diào)委的統(tǒng)一指揮下,環(huán)保、衛(wèi)生、宣傳、氣象等部門立即啟動(dòng)部門應(yīng)急預(yù)案,及時(shí)上報(bào)環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品衛(wèi)生和氣象等重要信息,同時(shí)加強(qiáng)公眾宣傳,注意掌握社會(huì)公眾動(dòng)態(tài)。在綜合各方信息,依據(jù)大量技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行研判的基礎(chǔ)上,及時(shí)發(fā)布有針對(duì)性和指導(dǎo)性的權(quán)威信息,正確引導(dǎo)社會(huì)與論。中國(guó)的核應(yīng)急工作在此次應(yīng)對(duì)日本核泄漏事故應(yīng)急工作中充分發(fā)揮作用,得到了一次難得的實(shí)戰(zhàn)和鍛煉機(jī)會(huì)。
核應(yīng)急工作作為一項(xiàng)社會(huì)系統(tǒng)工程,具有涉及面廣、技術(shù)性強(qiáng)、社會(huì)影響大和政治外交敏感度高等特點(diǎn),需要多部門合作共同完成。在《核電廠核事故應(yīng)急管理?xiàng)l例》、《國(guó)家核應(yīng)急預(yù)案》以及原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的《核事故應(yīng)急預(yù)案》中,對(duì)環(huán)保部門的職責(zé)作了進(jìn)一步明確,主要包括:①制定環(huán)保核事故應(yīng)急預(yù)案。②指導(dǎo)地方環(huán)境保護(hù)部門制定和實(shí)施核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃;應(yīng)急響應(yīng)時(shí),參與指揮、協(xié)調(diào)應(yīng)急響應(yīng)工作,牽頭組織力量對(duì)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行支援;必要時(shí),直接負(fù)責(zé)組織對(duì)核設(shè)施場(chǎng)內(nèi)外進(jìn)行輻射環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)。③審批民用核設(shè)施的廠內(nèi)應(yīng)急計(jì)劃,檢查、監(jiān)督其應(yīng)急準(zhǔn)備工作。應(yīng)急響應(yīng)時(shí),對(duì)事故單位的應(yīng)急決策和措施進(jìn)行技術(shù)評(píng)估,實(shí)施監(jiān)督,及時(shí)向國(guó)家核應(yīng)急協(xié)調(diào)委提供評(píng)估意見(jiàn)。④協(xié)助審查和發(fā)布有關(guān)核事故的新聞和信息,參與事故調(diào)查和處理。
中國(guó)核應(yīng)急管理工作的方針是“常備不懈、積極兼容、統(tǒng)一指揮、大力協(xié)同、保護(hù)公眾、保護(hù)環(huán)境”。因此,在對(duì)核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行準(zhǔn)備和響應(yīng)時(shí),應(yīng)遵循實(shí)用性、適用性和適度性并兼顧常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)的“平戰(zhàn)結(jié)合”等原則。核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備主要包括核應(yīng)急監(jiān)測(cè)組織體系建設(shè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)單項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和響應(yīng)程序的制定、應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)伍建設(shè)、輻射環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)、監(jiān)測(cè)信息網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)、輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)研究、應(yīng)急監(jiān)測(cè)培訓(xùn)和演練、應(yīng)急監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)準(zhǔn)備等。
IAEA根據(jù)核輻射事故的性質(zhì)、等級(jí)和污染狀況等情況提出了通用的應(yīng)急監(jiān)測(cè)組織體系,但是同時(shí)也強(qiáng)調(diào)組織體系應(yīng)根據(jù)本國(guó)、本地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。在核事故發(fā)展的不同階段,應(yīng)急監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)與內(nèi)容將有不同的側(cè)重,但這種劃分也只是相對(duì)的,不同階段的任務(wù)之間會(huì)有交錯(cuò)或重疊,主要包括早期、中后期和后期應(yīng)急監(jiān)測(cè)等幾個(gè)階段[7,8]。
早期應(yīng)急監(jiān)測(cè)的目的是確定事故釋放的放射性物質(zhì)類型、數(shù)量及影響范圍,提供早期處理決策意見(jiàn)。在事故早期,要進(jìn)行充分、可靠的環(huán)境監(jiān)測(cè)是困難的。但是通過(guò)在早期盡可能獲得的一些場(chǎng)外監(jiān)測(cè)的實(shí)際數(shù)據(jù),可以用來(lái)對(duì)評(píng)價(jià)模式的估算結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和校正,以提高早期防護(hù)決策的置信度,因此早期的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的獲得是非常重要的。事故早期監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是對(duì)煙羽的追蹤和監(jiān)測(cè),盡可能多地獲得煙羽特性和地面輻射水平方面的資料,特別是關(guān)鍵區(qū)域的資料尤其重要,如居民區(qū)。測(cè)量的項(xiàng)目主要是來(lái)自煙羽和地面的β和γ外照射劑量率,放射性氣體、易揮發(fā)污染物和微塵中的放射性核素種類和濃度等。在事故早期,環(huán)境監(jiān)測(cè)組、環(huán)境監(jiān)測(cè)車應(yīng)該到達(dá)指定地點(diǎn),沿指定路線進(jìn)行劑量率測(cè)量、氣溶膠采樣和熱釋光布設(shè)等,盡快將樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室碘-131和γ核素分析。早期監(jiān)測(cè)的范圍一般僅限于煙羽區(qū),通常不超出5 km。核事故等級(jí)在5級(jí)以上,相應(yīng)的監(jiān)測(cè)范圍應(yīng)擴(kuò)大,2011年3月日本福島核泄漏事故中,中國(guó)、韓國(guó)等周邊國(guó)家均啟動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作,并首先在氣溶膠中檢測(cè)到極微量的放射性核素碘-131。
隨著事故進(jìn)程的推移,監(jiān)測(cè)結(jié)果的重要性不斷增加,在中后期,煙羽釋放已基本停止,部分放射性物質(zhì)已沉降到地面,應(yīng)急監(jiān)測(cè)的目的不再只是對(duì)某些模式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,而是要對(duì)整個(gè)重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的輻射狀況進(jìn)行測(cè)定,以便盡可能了解由煙羽及其沉降所造成的劑量場(chǎng)和地面污染的水平、性質(zhì)和范圍。特別是由于在離釋放點(diǎn)很遠(yuǎn)的地區(qū),或者在其局部氣象條件下不清楚的地區(qū),利用擴(kuò)散和沉積模式所得到的估算結(jié)果無(wú)法確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,只能通過(guò)實(shí)地測(cè)量來(lái)驗(yàn)證,特別是地面沉積物的核素組成及其隨距離的變化等信息,只能通過(guò)實(shí)際測(cè)量來(lái)獲得。在事故進(jìn)入中期以后,環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)在于對(duì)污染范圍、水平和性質(zhì)的測(cè)定,主要是對(duì)地面沉積和食入途徑的監(jiān)測(cè)。測(cè)量項(xiàng)目包括沉積引起的輻射劑量率,地面浸染水平,植物、土壤和飲用水的污染水平。事故中期監(jiān)測(cè)范圍可達(dá)50 km,但由核電廠負(fù)責(zé)的監(jiān)測(cè)在20 km以內(nèi)。事故后期還應(yīng)增加對(duì)糧食作物、蔬菜、水果及其他農(nóng)作物的監(jiān)測(cè),與食物鏈有關(guān)的陸地和水生動(dòng)物以及水體底泥的監(jiān)測(cè)。為了提高應(yīng)急監(jiān)測(cè)效率和有助于后期放射性核素轉(zhuǎn)移評(píng)價(jià),生物樣品應(yīng)該選擇易沾染、吸收或轉(zhuǎn)移放射性污染的代表性樣品標(biāo)本,蔬菜樣本可以選擇大葉、表面具有絨毛的作為主要抽檢物,如菠菜、薺菜和萵苣等。
在早期監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上從下列兩個(gè)方面加以擴(kuò)展:①對(duì)于早期可能已經(jīng)開(kāi)始的地面和水體污染進(jìn)行巡測(cè),應(yīng)從地域上和詳細(xì)程度上加以擴(kuò)展;②必須確定食用牛奶、水和食物中的放射性污染水平。從重點(diǎn)核素來(lái)講,在中期除了繼續(xù)關(guān)注易揮發(fā)的放射性核素碘-131以外,還應(yīng)考慮對(duì)銫-134、銫-137和鍶-90等裂變產(chǎn)物的監(jiān)測(cè);在后期則應(yīng)包括對(duì)钚等核素的監(jiān)測(cè)。2011年3月日本福島核泄漏事故中,中國(guó)大部分地區(qū)在空氣中檢測(cè)到極微量的銫-134和銫-137,江蘇、北京等地還在萵苣、菠菜等綠葉蔬菜中檢測(cè)到極微量的碘-131。日本福島核電站在事故18天后首次在周圍土壤中檢測(cè)到放射性钚。
由于后期監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)在于確定整個(gè)事故釋放所造成的殘余污染的水平和范圍。它所涉及的地域可能相當(dāng)大,所耗費(fèi)的人力和時(shí)間可能相當(dāng)多。通常會(huì)有若干個(gè)組織或機(jī)構(gòu)參與進(jìn)來(lái),有些事故由于造成的影響非常大,還可能會(huì)有來(lái)自國(guó)際的援助和咨詢。如日本福島核泄漏事故,包括IAEA等相關(guān)國(guó)際組織,以及美國(guó)和法國(guó)等國(guó)家均派出核輻射專家前去指導(dǎo)日本的應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作。同時(shí),必須建立一個(gè)統(tǒng)一的機(jī)構(gòu)或組織來(lái)協(xié)調(diào)行動(dòng)、分配任務(wù)、收集信息、處理資料和提出建議。在事故后期,環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是在早期和中期已完成的大量監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行必要的補(bǔ)充測(cè)量,為事故后期的恢復(fù)行動(dòng)決策及潛在的長(zhǎng)期照射預(yù)測(cè)提供依據(jù),所需要測(cè)量的項(xiàng)目和精度將取決于事故的具體情況,可能還應(yīng)對(duì)外照射和累積劑量、表面沾污水平、空氣污染和環(huán)境介質(zhì)中放射性核素活度等進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量。
核事故的直接后果是輻射對(duì)人和環(huán)境的危害,特別是當(dāng)核電站發(fā)生事故時(shí),主要危害來(lái)自放射性物質(zhì)在大氣彌散過(guò)程中造成的環(huán)境污染和對(duì)人的輻射照射。由于事故發(fā)生的規(guī)模、所處的環(huán)境條件不同,具體的評(píng)價(jià)方法、手段也會(huì)有所不同。
輻射后果是指通過(guò)事件或事故發(fā)生時(shí)的輻射監(jiān)測(cè)或數(shù)學(xué)模擬,估算、評(píng)價(jià)核與輻射事故產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的后果。其目的是通過(guò)后果評(píng)價(jià)獲取有關(guān)事故產(chǎn)生的輻射后果的大小、影響范圍及持續(xù)時(shí)間等相關(guān)數(shù)據(jù)資料,為實(shí)施干預(yù),采取保護(hù)公眾的防護(hù)行動(dòng)提供依據(jù),也為持續(xù)照射階段采取清除與補(bǔ)救行動(dòng)并驗(yàn)證其有效性提供依據(jù)。
核事故的后果評(píng)價(jià),其基本任務(wù)就是獲得有關(guān)事故產(chǎn)生的輻射后果的數(shù)據(jù)、資料,包括空氣、水中的放射性核素濃度及其分布;地面放射性沉積物濃度;水、動(dòng)植物產(chǎn)品及其他環(huán)境介質(zhì)中的放射性核素活度濃度、公眾的個(gè)人和集體劑量(包括不采取防護(hù)措施的預(yù)期劑量、采取防護(hù)措施后可防止的劑量以及剩余劑量)的數(shù)據(jù)等,并與相應(yīng)的用于干預(yù)的劑量準(zhǔn)則相比較,為防護(hù)行動(dòng)或補(bǔ)救行動(dòng)提供依據(jù)。
針對(duì)不同規(guī)模的事故情況,可能采取的輻射監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)模擬計(jì)算的具體方法、手段會(huì)有所區(qū)別。例如,用于向大氣釋放和向水體釋放的兩種不同事故場(chǎng)景,可以采用的輻射監(jiān)測(cè)方法和模式計(jì)算方法是有區(qū)別的。輻射污染更關(guān)注的是較大量放射性向大氣的釋放,與向水體釋放的事故相比,由于放射性在大氣中彌散的速度快,風(fēng)向變化和影響范圍大且難于準(zhǔn)確界定,受影響的人群一般也更大[9,10]。
核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)是核應(yīng)急工作的重要組成部分,在對(duì)核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行準(zhǔn)備和響應(yīng)時(shí)主要遵循實(shí)用性、適用性和適度性并兼顧常規(guī)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)的“平戰(zhàn)結(jié)合”等原則。在發(fā)生核事故時(shí),核應(yīng)急監(jiān)測(cè)組織應(yīng)針對(duì)事故情況,根據(jù)預(yù)先制定的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)急預(yù)案和響應(yīng)程序展開(kāi)應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作,對(duì)核電廠周圍環(huán)境介質(zhì)通過(guò)采樣、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室分析和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确绞竭M(jìn)行輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),并及時(shí)向有關(guān)部門提供輻射污染性質(zhì)狀況和環(huán)境介質(zhì)中放射性核素濃度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),為判定事故性質(zhì)和等級(jí)、查明事故源項(xiàng)、評(píng)價(jià)事故影響后果、基于操作干預(yù)水平?jīng)Q定應(yīng)急防護(hù)行動(dòng)和干預(yù)、協(xié)助阻止輻射污染擴(kuò)散、制定處置方案和采取恢復(fù)措施等工作提供技術(shù)依據(jù)。
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Preparedness and Response to Environmental Radiation Monitoring for the Nuclear Emergency
ZHU Xiao-xiang,LU Ji-gen
(Jiangsu Radiation Environmental Monitoring and Management Station,Nanjing,Jiangsu 210019,China)
Nuclear crisis arising from the Fukushima nuclear accident in Japan gives us a new warning toward how to use nuclear energy peacefully and safely.The history showed that nuclear safety which had decisive influence on the nuclear energy development is the lifeline of nuclear energy industries.Emergency preparedness and response for the nuclear accident as the last barrier to reduce the accident hazards toward the public and the environment have been more concentrated and focused at home and abroad.E-mergency preparedness and response of radiation environmental monitoring for the nuclear accident including the construction of organization system,emergency monitoring system,information network system,monitoring techniques study,training,rehearsal as well as the financial security should follow the principles of practicability,applicability and the combination of conventionality and emergency.
emergency;radiation;environment;monitoring;response
X34
A
1674-6732(2011)-05-0001-04
10.3969/j.issn.1674-6732.2011.05.001
2011-04-12
江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)科研基金項(xiàng)目(0804)。
朱曉翔(1977—),男,高級(jí)工程師,博士,從事輻射環(huán)境保護(hù)管理與監(jiān)測(cè)工作。