陸繼根,王鳳英,朱曉翔,王萬(wàn)平

(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·

江蘇省核輻射突發(fā)事件的預(yù)警監(jiān)測(cè)體系

陸繼根,王鳳英,朱曉翔,王萬(wàn)平

(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)管理站,江蘇 南京 210019)

核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系是環(huán)境突發(fā)公共事件應(yīng)急管理體系的重要組成部分,對(duì)保障核與輻射安全具有重要的意義。介紹了江蘇省核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系和輻射監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)現(xiàn)狀,通過(guò)對(duì)國(guó)際輻射預(yù)警和監(jiān)測(cè)技術(shù)的廣泛調(diào)研,結(jié)合江蘇省實(shí)際情況,分析應(yīng)對(duì)核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系存在的問(wèn)題和對(duì)策,提出了相應(yīng)的建設(shè)規(guī)劃和建議。

核輻射;突發(fā)事件;監(jiān)測(cè);預(yù)警

0 引言

核輻射,或通常稱之為放射性,存在于所有的物質(zhì)之中,是億萬(wàn)年來(lái)客觀存在的,屬于正常現(xiàn)象。天然輻射主要有3種來(lái)源:宇宙射線、陸地輻射源和體內(nèi)放射性物質(zhì)。放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射,核爆炸和核事故都會(huì)產(chǎn)生核輻射。

江蘇省是核能和核技術(shù)應(yīng)用大省,擁有田灣核電站和大量的核技術(shù)應(yīng)用單位。田灣核電站是國(guó)內(nèi)目前運(yùn)行的3個(gè)核電站之一,2臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組已于2007年投入商運(yùn),核技術(shù)利用單位數(shù)量位居全國(guó)前列。核能和核技術(shù)產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,在服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí),也大大增加了核輻射突發(fā)事件的發(fā)生概率,周邊地區(qū)和境外的反應(yīng)堆事故(如日本福島核泄漏事故),均有可能對(duì)江蘇省境內(nèi)造成影響,引發(fā)核輻射突發(fā)事件。核輻射環(huán)境預(yù)警監(jiān)測(cè)體系的建設(shè),宗旨是能夠在發(fā)生突發(fā)核輻射環(huán)境事故后迅速開展應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作,及時(shí)掌握核輻射污染的程度和范圍,為保護(hù)環(huán)境安全和公眾健康發(fā)揮重要的作用。

1 國(guó)外核輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

自1960年起,歐洲各國(guó)建設(shè)了大量的核電廠。在核電發(fā)展初期,由于認(rèn)識(shí)不足,各國(guó)對(duì)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的投入較少。1986年切爾諾貝利核事故發(fā)生以后,放射性煙云迅速蔓延到芬蘭、瑞典、挪威、丹麥和波蘭等國(guó),對(duì)歐洲各國(guó)造成了強(qiáng)烈的震動(dòng)。以法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)為首的歐洲各國(guó)開始認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要性,紛紛開展輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究,建設(shè)輻射監(jiān)測(cè)自動(dòng)哨并配備先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器,構(gòu)建完整的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)掌握境內(nèi)的輻射環(huán)境狀況,并為突發(fā)核輻射事故做好環(huán)境應(yīng)急準(zhǔn)備工作。法國(guó)政府高度重視輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),在全國(guó)范圍內(nèi)建立了完備的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中,環(huán)境γ劑量率監(jiān)測(cè)哨多達(dá)180多個(gè),各監(jiān)測(cè)哨間平均距離55 km,全面覆蓋了境內(nèi)各個(gè)城市及核設(shè)施廠址外圍環(huán)境。德國(guó)在切爾諾貝利事故后,為了加強(qiáng)對(duì)輻射環(huán)境的監(jiān)測(cè),更是在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)置了2 000多個(gè)環(huán)境γ劑量率自動(dòng)監(jiān)測(cè)哨,各監(jiān)測(cè)哨間平均距離13 km,覆蓋面及建設(shè)密度之大居各國(guó)之首。英國(guó)也建有全國(guó)輻射事故監(jiān)測(cè)網(wǎng),共設(shè)有90余個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)哨,各監(jiān)測(cè)哨間平均距離78 km,用于空氣環(huán)境γ劑量率水平和氣象數(shù)據(jù)的連續(xù)監(jiān)測(cè)[1-4]?？v觀國(guó)外核電發(fā)展大國(guó)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,可以發(fā)現(xiàn),先進(jìn)國(guó)家的預(yù)警自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有布點(diǎn)密度大、各監(jiān)測(cè)哨間平均距離短和地域覆蓋率高等特點(diǎn)。

從自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的輻射探測(cè)器類型來(lái)看,目前世界各國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的探頭主要以GM計(jì)數(shù)管和高氣壓電離室為主,也有部分使用NaI探頭,半導(dǎo)體探頭現(xiàn)已基本不選用[5]。各種類型輻射探測(cè)器比較及應(yīng)用情況見表1。

表1 各類型輻射探測(cè)器比較

2 江蘇省核輻射突發(fā)事件的預(yù)警監(jiān)測(cè)體系

江蘇省自2003年開始進(jìn)行核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系的建設(shè),目前已初步建成覆蓋全省的核輻射監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。包括覆蓋全省的輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、污染源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和重點(diǎn)核設(shè)施田灣核電站外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)在充分考慮放射性影響的關(guān)鍵途徑、關(guān)鍵核素、關(guān)鍵人群基礎(chǔ)上,對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)流域進(jìn)行重點(diǎn)布設(shè)。

2.1 重點(diǎn)核設(shè)施的監(jiān)測(cè)預(yù)警

為了實(shí)時(shí)監(jiān)控核電站的輻射環(huán)境安全,在田灣核電站周圍10 km范圍設(shè)置了7個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)哨,對(duì)空氣中 劑量率實(shí)施24 h連續(xù)在線監(jiān)測(cè)。并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸至省應(yīng)急監(jiān)測(cè)指揮中心,一旦輻射監(jiān)測(cè)水平出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)預(yù)警并短信告知應(yīng)急值班人員[6,7〗。考慮到 GM計(jì)數(shù)管的性能問(wèn)題和NaI探頭的昂貴價(jià)格,借鑒國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況,綜合考慮各種因素,所有的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站均選用性價(jià)比高、性能穩(wěn)定的高氣壓電離室作為γ輻射的探測(cè)器,其技術(shù)指標(biāo)見表2。

表2 高氣壓電離室的主要技術(shù)指標(biāo)

在田灣核電站周圍30 km范圍內(nèi)布設(shè)153個(gè)例行監(jiān)測(cè)點(diǎn),分項(xiàng)目,按月、季、收獲期分別采集大氣、陸地環(huán)境、海洋環(huán)境介質(zhì)樣品,包括氣溶膠、沉降灰、降水、牛奶、蔬菜、禽蛋、海產(chǎn)品等樣品 404個(gè),分析30項(xiàng)放射性核素和指標(biāo),每年獲取數(shù)據(jù)4 431個(gè)。

為了能夠在事故狀態(tài)下快速響應(yīng),核電站監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)還在南京和連云港配置了2輛移動(dòng)應(yīng)急巡測(cè)車。車內(nèi)配有多套輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備,能夠進(jìn)行多種應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),并可將連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(γ劑量率、空氣碘、氣溶膠總放、氣象參數(shù)、地理信息等)實(shí)時(shí)、快速地傳至江蘇省指揮中心和連云港前沿指揮中心,實(shí)現(xiàn)全面的移動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)功能。核輻射突發(fā)事件發(fā)生時(shí),應(yīng)急監(jiān)測(cè)車輛可按照設(shè)定路線完成應(yīng)急巡測(cè)任務(wù),提供最具針對(duì)性的區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[8,9]。移動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能配置見表3。析能力。實(shí)驗(yàn)室分析大型監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備詳細(xì)技術(shù)參數(shù)見表4。

表4 常用大型監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

表3 移動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

檢測(cè)結(jié)果表明,田灣核電站運(yùn)行以來(lái),核電站周圍大氣、陸地和海洋環(huán)境介質(zhì)放射性水平均在天然本底漲落范圍內(nèi)。

2.2 全省輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)

區(qū)域輻射環(huán)境質(zhì)量狀況需要通過(guò)長(zhǎng)期、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)才能進(jìn)行有效監(jiān)控,江蘇省建立了包括自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在內(nèi)的陸地γ監(jiān)測(cè)、水體、土壤和電磁環(huán)境6大類共28個(gè)國(guó)控點(diǎn)、272個(gè)省控點(diǎn)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測(cè)范圍覆蓋長(zhǎng)江、淮河、太湖等重點(diǎn)流域和13個(gè)省轄市。

2.3 實(shí)驗(yàn)室分析系統(tǒng)

大量環(huán)境樣品放射性核素分析需要放射性實(shí)驗(yàn)室做支撐。江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)配套實(shí)驗(yàn)室2 600 m2,配備放射性專用儀器和設(shè)備140余臺(tái)套,能夠監(jiān)測(cè)分析電離輻射、電磁輻射、噪聲、水質(zhì)、空氣5大類共43個(gè)項(xiàng)目。同時(shí),在連云港設(shè)分站,配有全面的樣品采集和前處理設(shè)備,具備各類樣品采樣、前處理和基本放射性分

近年來(lái)江蘇省輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:全省長(zhǎng)江、淮河、太湖流域共15個(gè)斷面水中天然及人工放射性核素、γ輻射劑量率、氣溶膠、土壤中天然及人工放射性核素、空氣中氚濃度均保持在本底水平范圍內(nèi);重點(diǎn)飲用水源地水中放射性水平符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 突發(fā)核輻射事件的應(yīng)急監(jiān)測(cè)

2011年3月11日,日本本州島附近發(fā)生強(qiáng)震和海嘯,引發(fā)日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故,并上升為核危機(jī)。為防范日本核輻射對(duì)中國(guó)的影響,3月12日,江蘇省立即啟動(dòng)核輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)案,全面開展覆蓋全省的核輻射監(jiān)測(cè)工作。在全省布設(shè)大氣采樣點(diǎn)17個(gè),并利用田灣核電站外圍7個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,對(duì)空氣、沉降灰、降水進(jìn)行加密采樣全分析,密切監(jiān)控日本核泄漏事故可能對(duì)江蘇省造成的輻射環(huán)境影響。同時(shí),組織實(shí)施沿海地區(qū)移動(dòng)監(jiān)測(cè),輻射環(huán)境應(yīng)急巡測(cè)車立即開赴沿海敏感區(qū)域,實(shí)時(shí)巡測(cè)預(yù)警。截至3月22日,全省共有近100人參與輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)急工作,采集220多個(gè)樣品,獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 20 000余個(gè),并及時(shí)在網(wǎng)上公布監(jiān)測(cè)結(jié)果。江蘇省應(yīng)對(duì)日本核泄漏事故自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果匯總情況見圖1。表明目前江蘇省輻射環(huán)境未發(fā)現(xiàn)任何異常,日本福島核電廠災(zāi)害尚未對(duì)江蘇環(huán)境造成放射性影響。

圖1 江蘇省輻射環(huán)境空氣吸收劑量率監(jiān)測(cè)結(jié)果

4 建議

4.1 加強(qiáng)核輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

江蘇省目前僅南京、蘇州和連云港等市設(shè)有輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)密度低,各監(jiān)測(cè)站之間的平均距離長(zhǎng),地域覆蓋率低,特別是沿海地區(qū)如鹽城和南通尚未建成自動(dòng)監(jiān)測(cè)站,無(wú)法在近距離第一時(shí)間對(duì)核輻射環(huán)境進(jìn)行預(yù)警。應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卦黾邮?nèi)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量、擴(kuò)展監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備配置和功能,進(jìn)一步完善輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。

4.2 提升輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化水平

與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)在輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分析自動(dòng)化設(shè)備配置上存在較大差距,目前自動(dòng)監(jiān)測(cè)站僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)γ劑量率的自動(dòng)監(jiān)測(cè),建議下一階段重點(diǎn)引進(jìn)部分輻射項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)自動(dòng)采樣、分析設(shè)備,實(shí)現(xiàn)樣品預(yù)處理自動(dòng)化,提高監(jiān)測(cè)采樣及實(shí)驗(yàn)室分析效率。同時(shí)增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容,如對(duì)放射性131I、惰性氣體和特征γ核素等項(xiàng)目自動(dòng)采樣和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),提升監(jiān)測(cè)預(yù)警的技術(shù)水平。

4.3 增強(qiáng)移動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力

核輻射事故應(yīng)急狀態(tài)下,在第一時(shí)間、指定地點(diǎn)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于應(yīng)急決策非常重要。目前省內(nèi)僅有2輛應(yīng)急巡測(cè)車,無(wú)法有效覆蓋江蘇省地域,亟需配置應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)備和車輛,增強(qiáng)移動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力,實(shí)現(xiàn)核輻射突發(fā)事件狀態(tài)下快速移動(dòng)、區(qū)域多點(diǎn)測(cè)量和實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4.4 完善預(yù)警工作體系,提高綜合分析水平

及時(shí)做好每一次核輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)任務(wù)和演習(xí)的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)反饋,及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)案和實(shí)施程序,加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析研判,提高監(jiān)測(cè)分析水平。努力加強(qiáng)核輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)能力建設(shè),完善應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)案,建設(shè)規(guī)范有序和高效地開展核輻射突發(fā)事件的預(yù)警監(jiān)測(cè)工作體系。

5 結(jié)語(yǔ)

此次日本福島核電站先后發(fā)生爆炸,造成了放射性物質(zhì)泄漏的核安全事故,核輻射的監(jiān)測(cè)預(yù)警工作迅速成為公眾和媒體關(guān)注的焦點(diǎn)。建立健全核輻射突發(fā)事件的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,是突發(fā)公共事件應(yīng)急管理體系的重要組成部分,對(duì)保障核與輻射安全具有重要的意義。在促進(jìn)核能、核技術(shù)合理開發(fā)利用的同時(shí),為避免核輻射失控造成環(huán)境污染、危害公眾安全,加強(qiáng)核與輻射事故應(yīng)急機(jī)制的建設(shè),強(qiáng)化輻射行業(yè)從業(yè)人員及公眾核與輻射安全理念,對(duì)確保輻射環(huán)境安全、促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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Study of Early Warning and Monitoring System on Unexpected Nuclear Radiation Incident in Jiangsu

LU Ji-gen,WANG Feng-ying,ZHU Xiao-xiang,WAN G Wan-ping
(Jiangsu Radiation Environment Monitoring and Management Center,Nanjing,Jiangsu 210019,China)

Monitoring and early warning system of nuclear radiation incident plays an important role in the emergency management system dealing with the public environmental unexpected incidents,which has a great importance on nuclear and radiation safety.The current situation of monitoring and warning system of nuclear radiation incident and radiation monitoring network in Jiangsu is introduced.According to the current situation in Jiangsu,problems and countermeasures on the system of monitoring and early warning are discussed by widely investigating global radiation warming systems and monitoring techniques.As a result,some relevant suggestions and recommendations are put forward.

nuclear radiation;unexpected incident;monitoring;early warning

X507

B

1674-6732(2011)-02-0005-04

10.3969/j.issn.1674-6732.2011.02.002

2011-3-23

陸繼根(1972—),高級(jí)工程師,博士,從事核與輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)、研究和管理工作。