凌 鑫 鄒樹梁 李書帆

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

引言

二戰(zhàn)后軍用為主的核動力艦船發(fā)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(fā)展。另外，世界核電發(fā)展的需求使得從事核燃料運輸、核廢物處理等的船只規(guī)模不斷變大。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2005年底，國外核潛艇共發(fā)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(tài)環(huán)境產(chǎn)生長期影響和威脅，高度引起了國家的關注，我國已經(jīng)建立海洋輻射監(jiān)測技術(shù)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(jīng)驗，因此，亟待完善我國海洋核應急監(jiān)測工作。

1 國內(nèi)外海洋應急輻射監(jiān)測概述

1.1 監(jiān)測項目

國外常用的放射性監(jiān)測方法有兩種：在線連續(xù)監(jiān)測和實驗室分析測量方法，國外在海上核應急輻射監(jiān)測項目上的選擇取決于監(jiān)測的目的，監(jiān)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(huán)境背景值監(jiān)測的主要項目，通過監(jiān)測該核素可以得知核事故發(fā)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(nèi)外海上核應急輻射監(jiān)測項目比較

國內(nèi)在海洋應急輻射監(jiān)測上分為兩個時期進行監(jiān)測，也是根據(jù)應急準備和響應的要求和目的不同分為事故早期監(jiān)測和事故中后期監(jiān)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(jiān)測。而在事故中后期，需要對事故進行環(huán)境影響評價和事故后果分析，輻射監(jiān)測主要是半衰期較長、生物濃集系數(shù)較高的核素[3]。

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

1.2 監(jiān)測方法

1.2.1 國外海上應急監(jiān)測方法

國外海上應急監(jiān)測方法如表1所示大致是采用在線連續(xù)監(jiān)測和實驗室分析測量方法。有時候根據(jù)監(jiān)測的要求會把兩種監(jiān)測方法結(jié)合使用，在線連續(xù)監(jiān)測通常是固定點位的連續(xù)性實時監(jiān)測，該監(jiān)測方法對監(jiān)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(jù)監(jiān)測目的對海洋發(fā)生事故區(qū)域通過科學布置監(jiān)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(jiān)測項目更全面。

國外具體的監(jiān)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(tǒng)、海洋浮標監(jiān)控系統(tǒng)，海底拖曳式γ射線譜儀能夠快速、連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)勢，已經(jīng)成為國外海洋監(jiān)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(fā)了不同海底拖曳式γ射線譜儀系統(tǒng)[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(tǒng)只能測量海底的物體，對海底的沉積物連續(xù)監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)是針對海岸附近地區(qū)的監(jiān)測系統(tǒng)，該方法常用于國外沿海地區(qū)的放射性監(jiān)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(zhì)的監(jiān)控有很大的幫助。

1.2.2 國內(nèi)海上應急監(jiān)測方法

目前，我國海上應急監(jiān)測采用的是“現(xiàn)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(jiān)測靈敏度和精確度，對監(jiān)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(jiān)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(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都可能導致監(jiān)測結(jié)果的誤差，不能及時反應事故發(fā)生的影響，存在時效性低和應急性差等缺點。

對比國內(nèi)外海上應急監(jiān)測方法上，國外海上應急監(jiān)測起步早，發(fā)展比較成熟，監(jiān)測方法具有多樣性、針對性，開發(fā)了多種應急輻射監(jiān)測的儀器設備，對我國的海上應急輻射監(jiān)測設備的開發(fā)具有很大的啟發(fā)。國內(nèi)在這方面遠遠不足，監(jiān)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(jīng)歷時間較長，不能應對核事故的突然發(fā)生，應急性不強，監(jiān)測得到的分析數(shù)據(jù)只能反應具體某一個點位的狀態(tài)，不能確定區(qū)域性的范圍污染狀況，我國應該加強海上應急實時連續(xù)監(jiān)測設備的研究，能有效的對突發(fā)事故進行應急準備和響應。

2 監(jiān)測網(wǎng)建設

2.1 國內(nèi)海洋監(jiān)測網(wǎng)建設

我國輻射環(huán)境監(jiān)測起步較晚，國家海洋局從60年代起，開展了沿海地區(qū)的水文氣象及海洋污染監(jiān)測工作，1976年12月至1979年10月，衛(wèi)生部組織了對渤海、黃海、東海和南海海產(chǎn)品的放射性調(diào)查；1984年組建了“全國海洋污染監(jiān)測網(wǎng)”；1988年至2007年，環(huán)保部輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中心等監(jiān)測機構(gòu)陸續(xù)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(diào)查和監(jiān)督性監(jiān)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(xiàn)提升了我國海洋輻射監(jiān)測的能力，這臺儀器能快速有效的監(jiān)測海底放射性核素，填補了實時監(jiān)測的空白，對我國海洋核應急監(jiān)測有著重要的作用。

2.2 德國海洋監(jiān)測網(wǎng)建設

德國海洋放射性監(jiān)測網(wǎng)絡主要由聯(lián)邦海事水文局（BSH）負責，主要是通過德國聯(lián)邦環(huán)境署的環(huán)境放射性監(jiān)測綜合測量和信息系統(tǒng)（IMIS）系統(tǒng)來實現(xiàn)的。它對于海水的常規(guī)放射性監(jiān)測包括3個方面:

（1）直接監(jiān)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(jīng)過多年的監(jiān)測網(wǎng)絡建設，基本上具備完全的海上輻射監(jiān)測系統(tǒng)，并且從采樣、接受、追蹤、保管、處理、分析、監(jiān)測結(jié)果發(fā)布都有一套完善的質(zhì)量控制系統(tǒng)。國外對輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)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(jiān)測網(wǎng)絡實現(xiàn)了全面或部分自動化的監(jiān)測。

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

3 建議與展望

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

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

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

（4）加強海洋應急輻射監(jiān)測工作人員培訓。海洋應急輻射監(jiān)測的工作人員不僅需要監(jiān)測專業(yè)方面的知識，還需要了解海域的環(huán)境情況，對工作人員開展航海技能、輻射監(jiān)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(jié)語

我國的海上核應急監(jiān)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(fā)準備，不斷完善海上核事故應急預案，明確相關機構(gòu)和海洋環(huán)境監(jiān)測人員的職責，建立健全的海上核事故應急監(jiān)測網(wǎng)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(quán)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(jiān)測與防護研究 [J].核電子學與探測技術(shù),2011 (12):1357-1362.

[2]錢銳,孫國金,黃仁杰等.國內(nèi)外近岸海域放射性監(jiān)測比較及發(fā)展建議[J].環(huán)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(jiān)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(jiān)測方法及其典型應用 [J].科技經(jīng)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(huán)境監(jiān)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(zhì)大學學報,2007,32(4).