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(環(huán)境保護部輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)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)
我國的輻射環(huán)境監(jiān)測工作經(jīng)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(yīng)急能力不斷加強。但是,隨著我國核電建設(shè)的逐步發(fā)展,核技術(shù)應(yīng)用的日漸廣泛,面臨境內(nèi)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(shù)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?!笆晃濉逼陂g,我國環(huán)保系統(tǒng)組織建立了國家輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng),對全國的輻射環(huán)境質(zhì)量、國家重點監(jiān)管的核與輻射設(shè)施以及核與輻射事故預(yù)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(shè)是對國家輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)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(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力得到了提升。
2007年前原國家環(huán)保總局針對輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測在25個省會城市首次建設(shè)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(wǎng)絡(luò),并納入了國家輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)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(jié)了已建輻射環(huán)境自動監(jiān)測站運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)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(shè)項目”,在全國范圍內(nèi)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(shè)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(shè)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(shè)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(wǎng)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(gòu)各建設(shè)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(shù)中心建設(shè)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(guān)管理部門可通過網(wǎng)絡(luò)實時查詢?nèi)珖蚓植康貐^(qū)的輻射環(huán)境質(zhì)量狀況,獲取相應(yīng)的輻射環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),并可在事故應(yīng)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(jié)果全面反映了福島核事故對我國可能產(chǎn)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(jié)果通過環(huán)境保護部官方網(wǎng)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(yīng)急預(yù)警監(jiān)測能力,環(huán)境保護部設(shè)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(yīng)能力建設(shè)項目”,在東北邊境地區(qū)及山東建設(shè)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(shè)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(yīng)急監(jiān)測快速響應(yīng)能力建設(shè)項目”,在浙江、江蘇和廣東三省建設(shè)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(wǎng)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)。
作為國家輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)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(zhì)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(nèi)建設(shè),起步較晚、經(jīng)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(wǎng)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(shè)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(zhì)量狀況、獲得動態(tài)的環(huán)境背景水平、預(yù)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(zhì)量狀況的變化的原因,以便對核與輻射事故進行預(yù)警,為評價環(huán)境質(zhì)量和公眾劑量提供科學(xué)依據(jù)。為達到上述目的,需要在全國范圍內(nèi)適量增加自動監(jiān)測站數(shù)量,并進行合理布設(shè),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(jié)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(fēng)場處、環(huán)境背景區(qū)等區(qū)域尚未建設(shè)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(zhì)量的評價,無論從監(jiān)測結(jié)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(zhì)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(shù)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(yù),影響監(jiān)測結(jié)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(zhì)量控制技術(shù)
由于輻射環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)起步較晚,輻射環(huán)境自動監(jiān)測站的建設(shè)和監(jiān)測缺乏相關(guān)標準和技術(shù)規(guī)范,質(zhì)量保證尚未形成體系,質(zhì)量控制技術(shù)尚不完善,會對輻射環(huán)境自動監(jiān)測結(jié)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(shù)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(shè)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(yīng)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(shè)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(gòu)相關(guān)技術(shù)人員缺乏,運行維護經(jīng)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(gòu)負責(zé),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(wǎng)的正常運行和維護帶來了很大困難。
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(shè)代表性不夠、自動化程度不高、相關(guān)標準和技術(shù)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(shè)工作進行展望,并提出相應(yīng)的建議。
3.2.1增加自動監(jiān)測站數(shù)量,點位布設(shè)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(shè)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(yīng)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(wǎng)絡(luò),為掌握全國輻射環(huán)境質(zhì)量狀況提供更為全面的技術(shù)支撐。
3.2.2 增加自動監(jiān)測站的類型
自動監(jiān)測站建設(shè)應(yīng)綜合考慮其目的用途、監(jiān)測項目、地理位置等,設(shè)計建設(shè)不同類型的自動監(jiān)測站。如西藏、新疆、內(nèi)蒙、青海等地域遼闊、經(jīng)濟因素單一、運行維護較困難區(qū)域,可考慮建設(shè)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(shè)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(shè)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(fēng)場處可建立輻射環(huán)境背景監(jiān)測站,監(jiān)測項目應(yīng)盡量齊全,但由于交通不便、日常維護困難,可建設(shè)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(guān)標準、技術(shù)規(guī)范和質(zhì)保體系
加強輻射環(huán)境自動監(jiān)測站建設(shè)標準、儀器設(shè)備、監(jiān)測方法、質(zhì)保技術(shù)的研究,盡快編制輻射環(huán)境自動監(jiān)測相關(guān)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(shù)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(zhì)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(zé)自動監(jiān)測網(wǎng)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(shù)中心負責(zé)自動監(jiān)測網(wǎng)的技術(shù)管理工作,負責(zé)委托社會專業(yè)維修服務(wù)機構(gòu)負責(zé)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(gòu)負責(zé)自動站日常的運行維護工作。
3.2.6 增強國際學(xué)習(xí)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(wǎng)現(xiàn)在已發(fā)展成全球監(jiān)測網(wǎng)(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(wǎng);韓國、丹麥、芬蘭、冰島、俄羅斯、瑞典等多國也都設(shè)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(chǔ)數(shù)據(jù)。我們應(yīng)與這些國家相關(guān)部門建立交流聯(lián)系,以盡早吸收各國在自動監(jiān)測站設(shè)計、建設(shè)和運行維護等方面的經(jīng)驗。
作為國家輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)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(zhì)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(nèi)建設(shè),起步較晚、經(jīng)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(shè)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(zhì)量控制技術(shù)、運行維護難度大等問題。針對以上問題,本文提出以下相應(yīng)的工作建議:第一,增加自動監(jiān)測站數(shù)量,點位布設(shè)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(guān)標準、技術(shù)規(guī)范和質(zhì)保體系;第五,完善運行維護體系;第六,增強國際學(xué)習(xí)和交流。
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