葉素芬，張珞平，陳偉琪

廈門大學海洋與海岸帶發(fā)展研究院，廈門 361102

海洋放射性污染生態(tài)風險評價研究進展

葉素芬，張珞平*，陳偉琪

廈門大學海洋與海岸帶發(fā)展研究院，廈門 361102

近年來，隨著我國核電事業(yè)迅猛發(fā)展，海洋放射性污染的風險激增，放射物質(zhì)的事故性污染將成為海洋環(huán)境一個重要問題。目前，海洋環(huán)境放射性污染風險評估的研究仍然較為薄弱，開展海洋放射性污染生態(tài)風險評價有助于了解事故對海洋生態(tài)的危害程度，為海洋與海岸帶環(huán)境管理提供科學決策依據(jù)，維護海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康與安全。梳理總結當前國內(nèi)外海洋放射性污染生態(tài)風險評價的相關研究進展，結果表明：目前國內(nèi)外對海洋放射性污染生態(tài)風險評價尚未做出科學的定義；現(xiàn)有海洋放射性污染生態(tài)風險評價的技術路線大體可歸納為基于經(jīng)典風險評估框架和基于迭代的生態(tài)風險評價框架2種類型；ERICA Tool模型以及RESRAD-BIOTA模型是目前放射性風險評價中應用最多的方法，但存在海洋放射性污染標準限值少的問題；現(xiàn)有的研究主要集中于評估事故中后期均衡條件下的長期慢性暴露評價，對事故初期的高劑量、短期急性暴露的風險影響研究較少；我國海洋放射性污染的生態(tài)風險評價與環(huán)境影響評價的概念混淆，至今沒有明確的海洋放射性污染生態(tài)風險評價的概念及技術框架。

海洋放射性污染；生態(tài)風險評價；研究進展

海洋放射性污染生態(tài)風險評價是指評估海洋環(huán)境中放射性污染對生物、種群和群落造成有害影響的可能性[1]。2011年3月11日日本福島發(fā)生重大核電事故，大量放射性物質(zhì)排放入海，在海流作用下，放射性物質(zhì)大量擴散[2]；海洋生物對核素的富集會對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成直接或間接影響[3]，進而威脅人類健康。

根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《2014年全球核電綜述》，截至2014年12月31日，全球共有437個運行中核動力堆(含實驗堆，下同)，71座在建動力堆。在我國，根據(jù)《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020年)》，截止到2020年，新增投產(chǎn)2 300萬kW的核電站，將主要從廣東、浙江等沿海省份的廠址中優(yōu)先選擇[4]。沿海地區(qū)核電站的大量建設將給海岸帶地區(qū)帶來極大的事故風險隱患，放射物質(zhì)的事故性污染將成為海洋環(huán)境一個重要問題。開展海洋放射性污染生態(tài)風險評價有助于了解事故的影響及其危害程度，為海洋與海岸帶環(huán)境管理提供科學決策依據(jù)，維護海洋生態(tài)系統(tǒng)健康與安全。

目前國內(nèi)外關于海洋環(huán)境放射性污染風險評估的研究仍然較為薄弱，特別是針對事故性污染的風險評價技術尚未形成有效的方法體系。本文的目的在于梳理和總結當前國內(nèi)外海洋放射性污染生態(tài)風險評價的相關研究進展，為今后開展海洋放射性污染生態(tài)風險評價研究打下堅實的基礎。

1 海洋放射性污染生態(tài)風險評價的相關概念

1.1 海洋放射性污染概況

放射性污染是指核設施在正常運行或事故情況下放射性物質(zhì)外逸進入環(huán)境造成的放射污染，其危害來源于放射性核素發(fā)出的α、β和γ射線對公眾或其他生物的輻射損傷[5]，具有影響時間長、難以消除、累積性、隱蔽性等特點[6]。目前，海洋放射性污染的主要來源包括核事故、核試驗、核動力艦船、核電廠放射性排放以及人為投放的中低水平放射性廢物[7]。根據(jù)文獻查閱的結果，目前國際上尚未見有關海洋放射性污染生態(tài)風險評價的定義或內(nèi)涵等內(nèi)容。

國際核事故分級標準由國際原子能機構(IAEA, International Atomic Energy Agency)于1990年起草并頒布，共分為7個等級，低影響的3個等級被稱為核事件，較高的4個等級被稱為核事故。核事件對外界環(huán)境不會產(chǎn)生顯著影響。在本研究中，海洋放射性污染生態(tài)風險評價的對象主要考慮核事故。截止到目前，全球共出現(xiàn)過3次放射性污染大事故，包括1979年美國三哩島5級核事故、1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利7級重大核事故以及2011年日本福島7級核事故。

通過統(tǒng)計核電站運行“堆年”(核電站中1個反應堆運行1年)所累計出現(xiàn)的事故可以評價核電站運行的安全性。截止到2012年3月，全世界運行的核電共有443座，已累計運行1.4767萬堆年。中國科學院何祚庥院士運用“經(jīng)驗概率論”方法計算得出出現(xiàn)大的核事故的概率是14767堆年/3次=4922堆年/次[8]。

1.2 海洋放射性污染的相關標準

國際上早期關注的是人類健康風險，放射性污染的相關保護標準主要是基于國際輻射防護委員會(ICRP)的推薦而制定的[9]；20世紀90年代逐漸開始考慮非人類物種的標準設置，國際原子能機構(IAEA)、聯(lián)合國原子輻射科學效應委員會(UNSCEAR)、美國能源部(USDOE)、加拿大核安全委員會(CNSC)、俄羅斯(Russia)相關管理機構、美國全國輻射防護委員會(NCRP)等開始提出生物的輻射劑量率限值[10-15]。水生/海洋生物的劑量率限值整理見表1。

目前我國關于放射性核素對生物的輻射影響方面的研究開展較少，僅國家海水水質(zhì)標準(GB3097—1997)[16]設定了海水中5種放射性核素(137Cs、60Co、106Ru、134Cs、90Sr)的濃度限值，尚未建立有關生物輻射影響的劑量率標準體系。在現(xiàn)階段關于放射性污染的相關評價中，對于海洋生物所受輻射劑量的評價主要采用國際組織推薦的10 mGy·d-1的劑量率限值[17]。

2 海洋放射性污染生態(tài)風險評價的發(fā)展及技術路線

2.1 海洋放射性污染生態(tài)風險評價研究的發(fā)展歷程

從20世紀70年代起IAEA開展電離輻射對植物、動物及其生態(tài)系統(tǒng)效應的有關研究[24]。20世紀80年代末，美國、加拿大等國開始研究電離輻射非人類物種評價和防護的管理問題，IAEA、UNSCEAR、ICRP等均先后討論該問題，并達成共識：電離輻射的防護不僅要保護人，而且要保護非人類物種，保護生態(tài)環(huán)境[25]。20世紀90年代末，在可持續(xù)發(fā)展的理念引導下，UNSCEAR、歐盟、USDOE、ICRP等幾大組織機構開展了大量電離輻射對生物生態(tài)影響評價的研究，并建立了部分評估體系及模型和方法[19, 26-27]。放射性污染的生態(tài)風險評價在20世紀90年代中后期開始出現(xiàn)，與影響評價交叉在一起發(fā)展。

我國的海洋生物放射性調(diào)查起步于20世紀60年代；80年代開始研究放射性核素在海水、底質(zhì)及海洋生物間的遷移轉(zhuǎn)化[7]；2000年以后開始少量引入國外的電離輻射生態(tài)影響/風險評估框架，用于評估濱海核電站的污染物排放風險及生態(tài)影響[17, 28]。國內(nèi)部分研究引用國外風險評估技術方法用于環(huán)境影響評價，或?qū)怙L險評估的研究成果翻譯為影響評價，混淆了海洋放射性污染的生態(tài)風險評價與環(huán)境影響評價的概念[17, 29]。國內(nèi)目前尚未見海洋放射性污染生態(tài)風險評價的技術方法研究。

2.2 海洋放射性污染生態(tài)風險評價的技術路線

2.2.1 基于經(jīng)典風險評估框架的海洋放射性污染生態(tài)風險評估框架

1975年，美國核管會[30]提出了關于核電事故風險評價的4個步驟：核電危險的鑒別、暴露劑量-效應評價、核電風險評價和核電風險表征。

美國環(huán)境保護署(USEPA)1992年制訂了“生態(tài)風險評價框架”(Framework for Ecological Risk Assessment)，提出生態(tài)風險評價的三步法：問題形成、分析和風險表征[31]。1998年正式頒布《生態(tài)風險評價指南》(Guidelines for Ecological Risk Assessment)提出生態(tài)風險評價框架：規(guī)劃、問題形成、風險分析、風險表征和風險管理等[32]。該技術路線得到廣泛應用，被認為是經(jīng)典的生態(tài)風險評估框架[23,25]。

Mathews等[33]修改了USEPA篩選水平的生態(tài)風險評估技術路線[34]，提出以下步驟：問題形成、影響分析、暴露分析和風險描述，用于定量評價長期暴露于鈾輻射的淡水生態(tài)系統(tǒng)的風險。

表1 相關組織機構或個人推薦的水生/海洋生物劑量率限值統(tǒng)計(單位：mGy·d-1)Table 1 Aquatic/marine biological dose rate limits recommended by relevant organizations or individuals

Friant和Brandt[35]將USEPA發(fā)布的危險化學品生態(tài)風險評價框架應用到放射性污染中，評估的技術路線包含4個基本步驟：問題形成、風險分析(暴露表征)、風險分析(效應表征)和風險表征。

Copplestone等[36]提出的放射性影響評價的技術路線：風險識別、風險分析和風險表征3個步驟。

Bird等[22]按風險識別、風險分析、風險計算3個步驟評價了加拿大核設施(鈾礦山和工廠)放射性核素釋放對非人類生物的生態(tài)風險。

Brown等[37]構建了用于評價放射性對海洋環(huán)境影響的框架，流程為：計劃、問題形成、開展評價、風險表征、決策與管理。

陳妍等[25]借鑒國內(nèi)外風險評價的相關框架提出包括公眾健康和非人類物種的核電廠環(huán)境風險評價框架：規(guī)劃、問題形成、風險分析、風險表征和風險管理。

2.2.2 基于迭代評價的“分級法”

美國能源部(USDOE)2002年提出分級法(The Graded Approach)以評估生物群所受的輻射劑量?；诮?jīng)典的生態(tài)風險評估模式，分級法從一個簡單和相對保守的篩選評價逐步過渡到更詳細的、更貼近現(xiàn)實的評估，它是針對電離輻射的一種由易到難、逐步嚴格的生態(tài)風險評估框架[19]。分級法由以下3個部分構成：數(shù)據(jù)收集階段、普通篩選階段、分析階段。該方法是針對均衡條件下長期的慢性暴露評價，不適用于評估放射性污染事故的短期的急性暴露，但可以評估由于事故發(fā)生而導致的長期暴露，指示事故后長期的種群健康情況[19]。

Copplestone等[36]認為該方法從簡單且保守的假設過渡到現(xiàn)實的評價，整體表現(xiàn)可能過于保守。鄭偉和白曉平[38]應用USDOE推薦的用于估算生物輻射劑量的程序RESRAD-BIOTA，評估我國某內(nèi)陸核設施液態(tài)放射性流出物的排放所致受納水體中水生生物的輻射劑量率水平。白曉平[39]對RESRAD-BIOTA程序的不足進行了改進，并用于中國某濱海核電廠廠址附近水生生物輻射劑量率的評估中。

2.2.3 ERICA綜合技術路線

2004年至2007年之間，歐盟和分布在7個歐洲國家的15個組織聯(lián)合建立了“環(huán)境中電離輻射的環(huán)境風險：評價和管理(ERICA)”項目，ERICA綜合技術路線和一套帶有相應數(shù)據(jù)庫的軟件程序(the ERICA Tool)是該項目的主要成果。該技術路線包括三大步驟：風險評估、風險表征和風險管理[40]，其中風險評價分為3個級別。該技術路線可以應用于事故應急評價。

Wood等[40]應用ERICA綜合技術路線評價德里格海岸沙丘生物受輻射污染的影響。張曉峰等[17]利用ERICA綜合技術路線評估了陽江核電廠附近海域生物受到的輻射影響。Beresford等[41]采用ERICA Tool評估了英國北海的石油和天然氣行業(yè)放射性核素釋放的影響。Sin等[42]使用ERICA Tool評估了福島核事故對馬來西亞海洋生物的影響。iBatlle等[43]使用ERICA Tool對福島核事故開展生物劑量評估以及對海洋生物的影響開展回顧性評價。傅小城等[44]使用ERICA綜合方法評價我國核電發(fā)展主要機型AP1000的液態(tài)排放源項對水生生物的電離輻射影響。Aliyu等[45]使用ERICA Tool評估了福島核事故對非人類物種的生態(tài)影響，評估結果表明事故后果對海洋生物的影響比對陸地動植物的影響更為嚴重。Yu等[46]運用ERICA Tool評價太平洋西北部海域福島核事故釋放的110mAg、137Cs、134Cs和90Sr的放射生態(tài)影響。

2.2.4 評估和管理電離輻射污染的環(huán)境風險通用框架

國際原子能機構提出一種保護環(huán)境免受電離輻射影響的技術路線，主要內(nèi)容和步驟包括初步計劃、問題提出、評估、風險描述以及決策與管理。2000年11月至2003年10月，歐盟委員會資助的FASSET(Framework for Assessment of Environmental impact)項目支持將“電離輻射的環(huán)境影響評價框架”應用于放射性污染生態(tài)風險評價中，該技術路線包括問題形成、風險評價和風險管理[25-26]。

2.3 小結

國際上從20世紀70年代起開始關注電離輻射對人類健康的影響；90年代開始開展電離輻射對生物生態(tài)影響評價的研究，并建立了放射性污染的生態(tài)風險評價方法，但通常與影響評價交叉在一起。國內(nèi)研究尚處于借鑒引用階段，且往往混淆放射性污染的生態(tài)風險評價與環(huán)境影響評價的概念。

現(xiàn)有海洋放射性污染生態(tài)風險評價的技術路線主要包括：基于經(jīng)典風險評估框架的技術路線、基于迭代評價的“分級法”、歐盟的ERICA綜合技術路線等，評價思路大體可歸納為基于經(jīng)典風險評估框架和基于迭代的生態(tài)風險評價框架2種類型。基于經(jīng)典風險評估的框架大都包括以下4個基本步驟：

(1)問題形成：事故或活動描述，綜合有效信息，進行風險源、受體和評價終點的識別；(2)風險分析：包括暴露分析與效應分析，主要進行確定暴露途徑和暴露-反應關系分析；(3)風險表征：計算生物體所受的照射劑量并與標準值進行比較，確定事故的風險影響大小和程度；(4)風險管理：根據(jù)分析和表征階段的結果，報告風險的危害和大小，根據(jù)評價結果制定風險管理計劃。

基于迭代的生態(tài)風險評價框架，根據(jù)風險評價深度的加大，逐步篩選并評估不同程度的風險。評價思路清晰，逐級深入，對所需要的數(shù)據(jù)資料的要求逐漸提高、具體化。

3 海洋放射性污染生態(tài)風險評價方法

3.1 放射性物質(zhì)的海洋物理遷移模型

(1)污染輸運路徑模型(Transfer Pathway Model Template)

Shen等[47]提出了一種輸運路徑模型(Transfer Pathway Model Template, TPMT)，該模型提供了一個系統(tǒng)、實用的方法來管理、處理大量途徑分析應用的組件，被應用于加拿大2003年的鈾礦、核電站的環(huán)境風險評估項目中。

(2)二維擴散模型

張春粦等[48]采用深度平均的二維潮波方程和對流擴散方程預測了大亞灣核電站液態(tài)排放物在附近海域的濃度分布。IAEA的19號安全報告[49]中提出了一個相對簡單的、基于垂向平均的二維對流擴散方程作為液態(tài)放射性流出物在近岸海域的評價模型。蘇柯[50]采用顯式、隱式交替的有限差分二維潮流擴散數(shù)值模型模擬放射性核素110mAg、3H、90Sr、137Cs在西大亞灣及大鵬灣內(nèi)的濃度分布[51]。

(3)三維擴散模型

Margvelashvily等[52]等運用三維模型THREETOX重建了切爾諾貝利事故后2年中河口和黑海鄰近陸架中137Cs和90Sr的擴散，并估算了從第聶伯河-布格河口到黑海的輻射通量。之后又利用該模型模擬了切爾諾貝利核電站冷卻池和第聶伯河-布格河口中放射性核素的輸運[53]?？琢钬S[54]建立了大亞灣海域三維潮流場和物質(zhì)場的數(shù)值模型，模擬計算得出核電站附近海域的三維分層平面濃度曲線圖。喬清黨等[55]通過對國內(nèi)外放射性物質(zhì)在海域的輸運數(shù)值模擬和劑量評估等方法建立了用于核電廠海域放射性后果預測與評價的數(shù)值模擬方法。

3.2 放射性物質(zhì)的海洋生物地球化學遷移模型

(1)區(qū)域海洋模型

福島事故后，喬方利等[56]基于短期氣候預測模式和海洋環(huán)流數(shù)值模式，對核泄漏物質(zhì)的輸運擴散路徑進行了情景模擬和預測。Tsumune等[57]等用區(qū)域海洋模型(Regional Ocean Modeling System)模擬了福島第一核電站事故導致的海洋中137Cs濃度分布。

(2)地球化學分布和遷移模型

Kryshev等[58]根據(jù)切爾諾貝利核電站冷卻池的實驗數(shù)據(jù)構建了ECOMOD-W模型用于描述放射性核素的遷移和累積過程，并評估了切爾諾貝利污染區(qū)域水生生物所受的輻射劑量。Chartier和Despres[59]運用ATOMED數(shù)學模型預測地中海放射性核素的分布，及其在沉積物和生物體的傳遞，評估歐盟人群的放射性暴露劑量。馬麗等[28]根據(jù)國際原子能機構推薦的評估模式，計算環(huán)境中放射性核素的比活度，并與背景值進行比較，以此預測了相關放射性核素排海后對電廠排放口海域環(huán)境的影響。Wang等[60]基于固/液界面吸附/解吸機制和沉積物表面形貌模型，推導出分配系數(shù)Kd的理論表達式，并應用于模擬大亞灣核電站附近海域90Sr的運輸。結果表明：大亞灣核電站釋放的90Sr大約40%將被懸浮泥沙吸附，20%被沉積物吸附，只有約40%留在水體中。

(3)生物地球化學分布和遷移模型

蘇柯[51]建立了海洋生態(tài)系統(tǒng)庫室模型，運用線性方程組對放射性核素在浮游植物、浮游動物、軟體動物、甲殼動物、魚類以及沉積物中的遷移進行數(shù)值模擬?？琢钬S[54]建立了大亞灣海域三維潮流場和物質(zhì)場的數(shù)學模型，在此基礎上利用庫室模型研究了放射性核素110mAg在水生植物和水生動物與海洋沉積物之間的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。

3.3 生物體輻射劑量計算方法

3.3.1 輻射劑量計算模型

(1)英格蘭和威爾士環(huán)保局R&D128模型

R&D 128模型是由英格蘭和威爾士環(huán)境當局資助開發(fā)的用于評價生物電離輻射影響的模型，將生態(tài)系統(tǒng)劃分為淡水、海洋、陸地生態(tài)系統(tǒng)[61]。海洋生態(tài)系統(tǒng)考慮了13類生物和16個核素[36]。在開展環(huán)境放射性評價時，建立了一個基于電子表格的評價工具，用于計算受影響最嚴重的參考生物所受的劑量率。

(2)Edenv3軟件模型

Beaugelin-Seiller等[62]基于放射性環(huán)境風險評估框架，提出了一種快速便捷的程序化方法-Edenv3軟件(Elementary Dose Evaluation for Natural environment)用于計算非人類物種暴露于放射性核素輻射時所受的輻射劑量。

(3)ECOMOD模型(俄羅斯)

ECOMOD使用穩(wěn)定的化學類似物(chemical analogues)和放射性核素的比率來確定放射性核素在水生生物中的濃度，可用于預測放射性核素濃度的變化[63]。

3.3.2 蒙特卡羅模擬法(Monte Carlo Simulation)

蒙特卡羅法是一種隨機模擬方法，在假定條件下運行模型，然后根據(jù)模型運行的結果進行預測分析和系統(tǒng)評價。蘇健等[64]建立了核電站周圍海域水生生物輻射劑量模型，用蒙特卡羅方法的MCNP(Monte Carlo Neutronand Photon Transport Code)程序?qū)Υ髞啚?1種參考生物的人工核素輻射劑量率進行了計算，評價了正常工況下大亞灣水生生物受到的人工放射性核素的輻射水平。李靜晶等[65]采用MCNP4C程序模擬60Co和51Cr發(fā)射的不同能量粒子在水生生物-中華鱘體內(nèi)的輸運情況，根據(jù)中華鱘對各種能量的源粒子的能量吸收份額，計算成魚、幼魚、魚卵的內(nèi)、外照射劑量轉(zhuǎn)換因子，并估算生物劑量率。李靜晶等[66]采用MCNP程序模擬計算生物或器官對137Cs和90Sr各種能量的源粒子的能量吸收份額，對鯔魚解剖學模型和整體模型進行劑量估算。

3.3.3 生物模型

李培泉和康興倫[67]用球體和圓柱體模擬建立了浮游植物、浮游動物、軟體動物、甲殼動物和魚的模型，用解析方法對α、β、γ這3種水中輻射源的生物劑量進行了計算。

由英國核退役管理局建立的WSC(west lakes scientific consulting)構建了一個用于動態(tài)模擬海洋生物攝取傳遞放射性核素的方法。該方法是基于生物和其周圍環(huán)境之間交換率的一階線性動力學的一個三室生物動力學模型(three-compartment biokinetic model)[61]。

3.3.4 內(nèi)、外照射劑量估算

李冰等[68]在對不同點位的海洋輻射監(jiān)測資料分析的基礎上，分析了泄漏及排放的放射性污水在近岸海域海水中的分布，并以玉筋魚為代表性物種分別計算內(nèi)照、外照射劑量率，初步評估了所致的海洋生物劑量和公眾劑量。李靜晶等[65]采用MCNP4C程序計算60Co和51Cr在中華鱘成魚、幼魚、魚卵的內(nèi)、外照射劑量轉(zhuǎn)換因子，并估算生物劑量率。

3.4 風險表征方法3.4.1 風險商值法(RQ)

Bird等[22]應用風險商法(EEV/ENEV)對加拿大核設施(鈾礦山和工廠)的放射性核素釋放對(湖和海灣中的)非人類生物進行了生態(tài)風險評價。Mathews等[33]應用風險商值法(預計暴露值/預計無影響劑量率)定量評價長期暴露于鈾輻射的淡水生態(tài)系統(tǒng)的風險。

3.4.2 IRSN綜合性模型(Institut de Radioprotection et de SuretéNucléaire, IRSN)

IRSN基于放射性核素空間分散和環(huán)境敏感性2個方面的相關數(shù)據(jù)，開發(fā)了一種綜合性工具用于支持專家和決策者在事故后期制定相關措施，旨在描繪出輻射生態(tài)敏感性地圖及其敏感區(qū)域，以提出相應的管理計劃[69]。

3.5 綜合評價模型和方法

3.5.1 ERICA Tool模型

該模型是歐盟在ERICA項目中提出的[70]。模型內(nèi)包含放射性物質(zhì)的遷移模擬、生物體輻射劑量的估算、與輻射劑量率限值的比較以及對生物體的輻射影響分析。張曉峰等[17]利用ERICA程序輻射影響評價方法評估了陽江核電廠附近海域海洋生物受到的輻射影響。李靜晶等[71]應用ERICA Tool計算了某核電水域的中華鱘受到的輻射劑量。

3.5.2 RESRAD-BIOTA模型

該模型由美國能源部提出。模型內(nèi)包含環(huán)境介質(zhì)濃度與標準的比較、生物體輻射劑量的估算以及與輻射劑量率限值的比較[19]。

3.5.3 幾種方法的比較研究

目前應用最多、最成熟的生物劑量評價模型是歐盟的ERICA Tool和美國能源部的RESRAD-BIOTA[72]。

李靜晶等[71]分別用美國RESRAD-BIOTA程序、歐盟ERICA程序和蒙特卡羅方法計算了某核電水域的中華鱘受到的輻射劑量。并將3種方法的計算參數(shù)和結果進行對比和分析。結果顯示，ERICA程序的計算過程更符合實際情況，對于未知要素進行保守假設，其計算結果更具參考價值。

劉悅等[73]使用RESRAD-BIOTA模型和ERICA Tool模型以及蒙特卡羅方法計算大亞灣核電站所在的自然生態(tài)系統(tǒng)中蝦、黑鯛、毛蚶和小球藻4種水生生物所受的輻射劑量。結果顯示蒙特卡羅方法和ERICA Tool計算結果量級基本相同，而和RESRAD-BIOTA的計算結果相差很大；蒙特卡羅方法相比RESRAD-BIOTA和ERICATool考慮得不夠全面，但是該方法可以使用當?shù)貙嶋H的數(shù)據(jù)，更貼合實際情況，建模較為簡單，與ERICA Tool評估結果也相差不大，在現(xiàn)實范圍內(nèi)使用較為方便。

3.6 小結

根據(jù)文獻總結結果，應用于不同評價階段(物理遷移、生物地球化學遷移、生物體輻射劑量計算、風險表征以及綜合評價)的常用方法和模型中，應用較多的有IAEA放射性污染評價模型、蒙特卡羅模擬法、風險商值法、ERICA Tool模型以及RESRAD-BIOTA模型。由于ERICA Tool模型以及RESRAD-BIOTA模型綜合性強，且已實現(xiàn)程序化，操作十分簡便，是目前放射性風險評價中應用最多的。此外，由于各個評價方法所使用的計算參數(shù)、標準等存在差異，在目前無法統(tǒng)一的情況下，可使用多種方法進行評價，再綜合實際監(jiān)測情況和多種評價結果得出綜合性的評價結論。

4 總結(Summary)

通過文獻總結可得出：

(1)目前國內(nèi)外對海洋放射性污染生態(tài)風險評價尚未做出科學的定義。

(2)現(xiàn)有海洋放射性污染生態(tài)風險評價的技術路線大體可歸納為基于經(jīng)典風險評估框架和基于迭代的生態(tài)風險評價框架2種類型。

(3)ERICA Tool模型以及RESRAD-BIOTA模型綜合性強，且已實現(xiàn)程序化，操作十分簡便，是目前放射性風險評價中應用最多的方法。

目前海洋放射性污染生態(tài)風險評價存在的問題主要包括：

(1)目前放射性污染生態(tài)風險評價主要應用在陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)，海洋放射性污染生態(tài)風險評價起步較晚，應用研究較少，還很不成熟，沒有科學、完整的定義及特點描述；國內(nèi)外針對海洋放射性污染制定的標準限值少而籠統(tǒng)，對目前存在的一些標準限值也缺乏統(tǒng)一的認可。

(2)由于核事故的案例少，現(xiàn)有的研究主要集中于放射性液流出物的低劑量長期暴露風險影響，在對核電事故造成海洋放射性污染的生態(tài)風險評價進行研究時，也多對事故中后期均衡條件下的長期慢性暴露進行評價，對事故初期的高劑量、短期急性暴露的風險影響研究較少。

(3)我國海洋放射性污染的生態(tài)風險評價與環(huán)境影響評價的概念混淆，至今沒有明確的海洋放射性污染生態(tài)風險評價的概念及技術框架。

致謝：本研究得到國家海洋局南海環(huán)境監(jiān)測中心和福建省海洋環(huán)境與漁業(yè)資源監(jiān)測中心的支持，研究成果為廈門大學與上述兩單位的共同研究成果，謹此致謝！

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Progress of Ecological Risk Assessment for Marine Radioactive Pollution

Ye Sufen, Zhang Luoping*, Chen Weiqi

Coastal and Ocean Management Institute, Xiamen University, Xiamen 361102, China

Received 9 December 2015 accepted 10 May 2016

The ecological risk assessment (ERA) of marine radioactive pollution (MRP) is a powerful technical and analytical tool for analyzing the possibility of causing the risk and harmful effects on organisms, populations and communities by radioactive pollutionin marine environment. With the rapid development of nuclear power plants in the coastal areas of China, the accidents of radioactive pollution become a significant issue for marine and coastal environmental management. The ERA approaches and methodology for MRP are in urgent demand for marine environmental management. In this paper, the grading standards and its corresponding probability of nuclear accidents, the progress of ERA approaches and methods for MRP are reviewed. The issues and gaps of the ERA for MRP are identified. The results show that: scientific definition for ERA of MRP is still missing; the research of ERA for MRP is still under development; and the approaches for ERA of MRP can be concluded into two types, i.e.,classic ERA and iterated ERA; the ERICA Tool model and RESRAD-BIOTA model are the most popular methods for ERA of MRP, but standards and criteria for ERA of MRP are very limited; most researches focused on the long-term and chronic exposure risks, and only a few of them studied the acute exposure risks after accidents; in China, ERA and environmental impact assessment (EIA) for MRP are not clearly distinguished, and its concept and approach are still in lack.

marine radioactive pollution; ecological risk assessment; review

國家海洋局南海環(huán)境監(jiān)測中心和福建省海洋環(huán)境與漁業(yè)資源監(jiān)測中心委托項目

葉素芬(1990-)，女，博士，研究方向為生態(tài)風險評價，E-mail: sufenyezpp@163.com；

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: lpzhang@xmu.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20151209002

2015-12-09 錄用日期：2016-05-10

1673-5897(2016)6-001-11

X171.5

A

張珞平(1954—)，男，學士，教授，主要從事環(huán)境規(guī)劃與管理研究。

葉素芬, 張珞平, 陳偉琪. 海洋放射性污染生態(tài)風險評價研究進展[J]. 生態(tài)毒理學報，2016, 11(6): 1-11

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