陳前遠(yuǎn),楊維耿,趙順平,鄭惠娣,陳 彬,宋偉剛
(1.浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)站/國(guó)家環(huán)境保護(hù)輻射監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,杭州 310012;2.復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所/核物理與離子束應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200433)
開(kāi)展輻射環(huán)境水平調(diào)查,是獲取各種環(huán)境介質(zhì)放射性水平現(xiàn)狀、了解我國(guó)境內(nèi)輻射環(huán)境水平變化趨勢(shì)、以及評(píng)估各類(lèi)核與輻射設(shè)施運(yùn)行對(duì)外圍環(huán)境影響的重要手段。2011年日本3·11福島核事故之后,我國(guó)境內(nèi)“談核色變”的現(xiàn)象屢屢見(jiàn)于媒體;核安全法2018年實(shí)施以來(lái),核安全監(jiān)管面臨的壓力空前巨大,公眾對(duì)輻射環(huán)境水平現(xiàn)狀的知情需求日益高漲;2021年4月,日本作出排放福島污染水決定之后,海洋輻射環(huán)境成為了公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。
我國(guó)第一次全國(guó)范圍內(nèi)的輻射環(huán)境水平調(diào)查開(kāi)展于1983—1990年,30年來(lái),伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)的深入推進(jìn),我國(guó)核電裝機(jī)容量、核燃料循環(huán)設(shè)施數(shù)量、核技術(shù)利用設(shè)施數(shù)量和NORM設(shè)施的開(kāi)發(fā)力度突飛猛進(jìn),整體環(huán)境的輻射水平也必然會(huì)隨之發(fā)生變化。我國(guó)已形成較為完善的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),開(kāi)展輻射環(huán)境水平質(zhì)量監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)管核與輻射設(shè)施外圍輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),是網(wǎng)絡(luò)成員單位重要職責(zé)之一。本文以第一次全國(guó)性輻射環(huán)境水平調(diào)查[1]為起點(diǎn),以我國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)近30年來(lái)開(kāi)展的各類(lèi)調(diào)查(監(jiān)測(cè))活動(dòng)為主線,以其他機(jī)構(gòu)開(kāi)展的調(diào)查工作為輔線,通過(guò)廣泛而深入的調(diào)研,對(duì)我國(guó)已經(jīng)開(kāi)展的各類(lèi)輻射環(huán)境水平調(diào)查所涵蓋的監(jiān)測(cè)介質(zhì)(對(duì)象)、項(xiàng)目和點(diǎn)位進(jìn)行全面的分析,并提出我國(guó)下一步擬開(kāi)展的輻射環(huán)境水平調(diào)查工作建議。
本文所列輻射環(huán)境水平調(diào)查現(xiàn)狀,主要指的是生態(tài)環(huán)境部門(mén)組織的全國(guó)范圍內(nèi)的各類(lèi)調(diào)查工作,包括各類(lèi)輻射環(huán)境本底/現(xiàn)狀水平調(diào)查、核與輻射設(shè)施外圍輻射環(huán)境調(diào)查、NORM相關(guān)輻射環(huán)境水平調(diào)查,對(duì)其他部門(mén)開(kāi)展的輻射環(huán)境水平調(diào)查、以及其他區(qū)域性的輻射環(huán)境水平調(diào)查也作了不完全統(tǒng)計(jì)。為更加直觀、定量的反映調(diào)查開(kāi)展現(xiàn)狀,對(duì)歷次調(diào)查覆蓋的監(jiān)測(cè)對(duì)象(介質(zhì))、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和點(diǎn)位覆蓋情況作了定量統(tǒng)計(jì),其中,監(jiān)測(cè)對(duì)象(介質(zhì))包含環(huán)境γ輻射、空氣、陸地水體(底泥、沉積物)、陸生生物、土壤、海水(沉積物)和海洋生物等;監(jiān)測(cè)項(xiàng)目按γ輻射、氡(子體)、天然核素、人工核素和其他核素(3H、14C等既有宇生途徑,又有人工途徑產(chǎn)生的核素)進(jìn)行區(qū)分;監(jiān)測(cè)點(diǎn)位覆蓋情況按點(diǎn)位實(shí)際數(shù)量、涵蓋行政區(qū)域數(shù)量、流域和海域數(shù)量等進(jìn)行羅列。
由原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局組織,在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展,29個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和部分市級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站(所)共300余人參加,歷時(shí)8年[1]。形成了全國(guó)天然貫穿輻射水平[2]、部分地區(qū)空氣中氡及其子體α潛能濃度[3]、各類(lèi)水體中天然放射性水平[4]、土壤中天然放射性核素濃度[5]等全國(guó)性專(zhuān)題報(bào)告;另外還編制了各省、自治區(qū)、直轄市環(huán)境天然貫穿輻射水平、土壤中天然放射性核素和水體中天然放射性核素研究分報(bào)告,積累了大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。全國(guó)天然放射性水平調(diào)查研究開(kāi)展情況列于表1。
表1 全國(guó)天然放射性水平調(diào)查研究開(kāi)展情況一覽表[1-5]
全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)由國(guó)家環(huán)保總局于2002—2005年開(kāi)始組織建設(shè),2007年正式投入運(yùn)行[5],第一批國(guó)控點(diǎn)點(diǎn)位包含輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站25個(gè)、陸地輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)318個(gè)、核環(huán)境安全預(yù)警點(diǎn)22個(gè)、水體點(diǎn)70個(gè)、土壤點(diǎn)175個(gè)[6]。經(jīng)過(guò)14年的運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不斷擴(kuò)大,截至2021年[7],國(guó)控點(diǎn)點(diǎn)位包含空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站500個(gè)、陸地輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)328個(gè)、陸地水體點(diǎn)477個(gè)、水生生物點(diǎn)1個(gè)、海水(近岸)點(diǎn)48個(gè)、海洋生物點(diǎn)34個(gè)、土壤點(diǎn)362個(gè)、電磁輻射監(jiān)測(cè)點(diǎn)85個(gè)、國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)管核與輻射設(shè)施46個(gè)、在12個(gè)核電基地周邊海域開(kāi)展海水、沉積物和生物監(jiān)測(cè)[8]。2021年全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展現(xiàn)狀列于表2。
2017年,原環(huán)境保護(hù)部組織開(kāi)展了集中式飲用水水源放射性水平調(diào)查,覆蓋全國(guó)地級(jí)以上城市飲用水源地、重點(diǎn)監(jiān)管的核設(shè)施與敏感點(diǎn)周邊或排放口下游飲用水源、伴生放射性礦周邊集中式飲用水水源、土壤和水體中天然放射性核素含量相對(duì)較高地區(qū)飲用水水源等[9-11]。調(diào)查具體涉及項(xiàng)目和點(diǎn)位覆蓋情況等列于表3。
表2 2021年全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展現(xiàn)狀[8]
表3 集中式飲用水源地放射性水平調(diào)查開(kāi)展情況[9]
2006年10月,國(guó)家環(huán)??偩纸M織第一次全國(guó)污染源普查伴生放射性污染源普查工作。選定稀土、鈮/鉭、鋯石和氧化鋯、錫、鉛/鋅礦、銅、鐵、磷酸鹽、煤(包括煤矸石)、鋁和釩等11類(lèi)礦產(chǎn)資源[12];2016年,原環(huán)境保護(hù)部根據(jù)《全國(guó)污染源普查條例》啟動(dòng)第二次全國(guó)污染源普查伴生放射性礦污染源普查工作,在第一次11類(lèi)礦產(chǎn)的基礎(chǔ)上,增加了鉬、金、鍺/鈦、鎳等4類(lèi)普查對(duì)象[13-14],兩次普查涉及監(jiān)測(cè)對(duì)象(介質(zhì))、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和點(diǎn)位列于表4。
表4 全國(guó)污染源普查伴生放射性污染源普查(第一次和第二次)開(kāi)展情況
該項(xiàng)工作于2012年開(kāi)展,調(diào)查對(duì)象包括民用和軍工核設(shè)施,涵蓋生產(chǎn)基地、科研基地、核電基地、鈾濃縮和元件生產(chǎn)基地、鈾礦冶設(shè)施、放射性廢物處置場(chǎng)等,設(shè)施種類(lèi)和數(shù)量多于表2所列重點(diǎn)監(jiān)管核與輻射設(shè)施,調(diào)查對(duì)象和項(xiàng)目則與表2所列同類(lèi)設(shè)施類(lèi)似,補(bǔ)充了人為活動(dòng)引起的天然放射性水平增加(NORM)數(shù)據(jù)和核技術(shù)利用設(shè)施輻射環(huán)境水平數(shù)據(jù)[15]。
1.6.1東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查
1998年,浙江省舟山海洋生態(tài)站牽頭開(kāi)展了我國(guó)東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查工作,浙江省和廣東省輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)承擔(dān)了海洋環(huán)境放射性調(diào)查樣品的分析,并形成了專(zhuān)題報(bào)告[16-17]。調(diào)查涉及監(jiān)測(cè)對(duì)象(介質(zhì))、項(xiàng)目和點(diǎn)位情況列于表5。
表5 東、南海近岸海域放射性調(diào)查開(kāi)展情況[16]
1.6.2核電廠運(yùn)行前本底調(diào)查
根據(jù)《核動(dòng)力廠環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》(GB 6249—2011)[18]和《核電廠環(huán)境放射性本底調(diào)查技術(shù)規(guī)范》(NB/T 20139—2012)[19]等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,我國(guó)沿海已運(yùn)行的12個(gè)核電基地均至少已獲取了運(yùn)行前2年本底監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)覆蓋所有環(huán)境介質(zhì),監(jiān)測(cè)核素種類(lèi)包含了人工和天然放射性核素。此外,湖北咸寧大畈、江西九江彭澤、湖南益陽(yáng)桃花江、重慶涪陵、河南南陽(yáng)、吉林靖宇等內(nèi)陸廠址,也至少獲取了1年的選址/可研期本底監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
1.6.3室內(nèi)和環(huán)境氡全國(guó)/局部區(qū)域調(diào)查
關(guān)于室內(nèi)氡的水平調(diào)查一直都在斷斷續(xù)續(xù)的進(jìn)行;王春紅等[20]使用累積測(cè)量方法,測(cè)量了國(guó)內(nèi)1個(gè)省(浙江省)和其他7個(gè)分布于不同省份城市共2 029個(gè)房間的氡濃度數(shù)據(jù);尚兵等[20-21]采用統(tǒng)一的累積測(cè)量方法對(duì)國(guó)內(nèi)26個(gè)城市約3 098間房屋內(nèi)的氡濃度水平進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)室內(nèi)氡水平呈現(xiàn)整體上升趨勢(shì)。這是國(guó)內(nèi)近30年來(lái)開(kāi)展的規(guī)模較大的兩次氡濃度水平調(diào)查。
1.6.4其他地方性調(diào)查工作
在生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一部署下,核與輻射安全中心在雄安新區(qū)和東北邊境地區(qū)分別開(kāi)展了環(huán)境輻射水平本底調(diào)查工作。
利用核與輻射安全監(jiān)管項(xiàng)目,生態(tài)環(huán)境部組織重慶市和湖北省開(kāi)展了三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境放射性水平調(diào)查[22]。
全國(guó)天然放射性水平調(diào)查未涉及空氣和生物介質(zhì);專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查側(cè)重于水體放射性監(jiān)測(cè);核基地調(diào)查、核電廠本底調(diào)查覆蓋了這些介質(zhì),但是數(shù)據(jù)覆蓋面僅限于設(shè)施周邊;全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充了空氣介質(zhì)數(shù)據(jù),但是,陸生生物僅僅布設(shè)了一個(gè)點(diǎn)位,海洋生物監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量同樣偏少。因而,各類(lèi)生物樣品放射性水平調(diào)查數(shù)據(jù)亟需補(bǔ)充。
全國(guó)天然放射性水平調(diào)查對(duì)人工放射性核素是存在缺位的;盡管全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)作了一定的補(bǔ)充,覆蓋的點(diǎn)位數(shù)與全國(guó)天然放射性水平調(diào)查相比還是有極大差距,各類(lèi)監(jiān)測(cè)對(duì)象(介質(zhì))人工放射性核素水平數(shù)據(jù)亟需補(bǔ)充。
東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查環(huán)境放射性調(diào)查未覆蓋我國(guó)所有海域,全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展了近岸海水和海洋生物監(jiān)測(cè),補(bǔ)充了相應(yīng)介質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),但是點(diǎn)位偏少且未覆蓋沉積物監(jiān)測(cè);生態(tài)環(huán)境部門(mén)尚未開(kāi)展管轄海域放射性監(jiān)測(cè)工作,海洋放射性水平調(diào)查深度和廣度均需得到加強(qiáng)。
氡是肺癌的重要致病因子之一,受到公眾普遍關(guān)注;由1.1節(jié)、1.2節(jié)和1.6.3節(jié)所列我國(guó)部分氡水平調(diào)查開(kāi)展情況可知,我國(guó)尚未集中開(kāi)展超過(guò)萬(wàn)間房屋的氡調(diào)查,氡調(diào)查工作缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、樣本量偏少,代表性不夠。
集中式飲用水水源地調(diào)查未鋪開(kāi)進(jìn)行90Sr和其他人工核素分析,全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)僅在部分飲用水點(diǎn)位和地表水點(diǎn)位開(kāi)展了人工核素監(jiān)測(cè);相較于全國(guó)環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究,各類(lèi)陸地水體調(diào)查樣本數(shù)也明顯偏少;各重點(diǎn)河流周邊NORM設(shè)施開(kāi)發(fā)利用所引起的水體中天然輻射水平變化也不容忽視[12-14],天然輻射水平調(diào)查數(shù)據(jù)也需得到補(bǔ)充。
國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專(zhuān)項(xiàng)“我國(guó)環(huán)境放射性水平精細(xì)圖譜建設(shè)”項(xiàng)目正在推動(dòng)中,數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)重要性顯而易見(jiàn)。前述各項(xiàng)調(diào)查積累了大量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)提交格式不盡相同,統(tǒng)一的全國(guó)輻射環(huán)境水平數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建成。建議參照 “全國(guó)環(huán)境天然放射性水平數(shù)據(jù)庫(kù)”[23],建立更加全面的“中國(guó)環(huán)境輻射水平數(shù)據(jù)庫(kù)”。
對(duì)《東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查》和上述其他調(diào)查工作中所列近岸海域本底監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理,將海洋輻射環(huán)境水平監(jiān)測(cè)納入全國(guó)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi);適時(shí)開(kāi)展管轄海域海水、海洋生物和沉積物監(jiān)測(cè);補(bǔ)充開(kāi)展近岸海域海洋沉積物監(jiān)測(cè)、適當(dāng)增加近岸海水和海洋生物監(jiān)測(cè)點(diǎn)位;針對(duì)日本福島污染水排放,抓緊實(shí)施專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查,盡快啟動(dòng)中國(guó)海洋輻射環(huán)境水平現(xiàn)狀調(diào)查,調(diào)查應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注3H、14C、137Cs、90Sr和129I等排放相關(guān)核素。
補(bǔ)充開(kāi)展各類(lèi)陸地水體中人工放射性核素水平調(diào)查;在全國(guó)重點(diǎn)河流和新建重點(diǎn)水利設(shè)施增加布點(diǎn),開(kāi)展天然和人工放射性水平調(diào)查工作;同時(shí),開(kāi)展重點(diǎn)河流周邊NORM設(shè)施對(duì)水體影響的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查。
無(wú)論是從氡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的代表性和全面性、氡致人群健康效應(yīng)、還是從室內(nèi)氡的防控趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)外對(duì)氡監(jiān)測(cè)的重視程度來(lái)說(shuō),開(kāi)展全國(guó)氡水平調(diào)查,刻不容緩。
土壤輻射環(huán)境本底調(diào)查已經(jīng)在第一次天然放射性水平調(diào)查中充分開(kāi)展,但是人工放射性核素的監(jiān)測(cè)未在全國(guó)性調(diào)查中展開(kāi)。空氣和生物介質(zhì)中放射性水平數(shù)據(jù)存在大量空白。因而,需補(bǔ)充開(kāi)展全國(guó)空氣和生物介質(zhì)中放射性水平調(diào)查,并開(kāi)展全國(guó)土壤中人工放射性核素水平調(diào)查。
航空監(jiān)測(cè)是由鈾礦勘查航空γ能譜測(cè)量技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,航測(cè)設(shè)備對(duì)地面和空氣放射性靈敏度高,不受地面交通條件限制,覆蓋面寬。美國(guó)每3~5年對(duì)核設(shè)施開(kāi)展一次航測(cè)[24]??煽紤]將航空測(cè)量用于核設(shè)施、NORM設(shè)施以及高本底地區(qū)輻射環(huán)境水平調(diào)查工作。
綜上所述,自全國(guó)環(huán)境天然放射性水平調(diào)查以來(lái),我國(guó)環(huán)境輻射水平調(diào)查工作從未間斷,獲得了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是,歷年的調(diào)查工作在放射性核素種類(lèi)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、監(jiān)測(cè)介質(zhì)覆蓋面上,還存在一定的不足。下階段,我國(guó)環(huán)境輻射水平調(diào)查工作可以從原有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)入庫(kù)整合出發(fā),逐步開(kāi)展各項(xiàng)補(bǔ)充調(diào)查工作,引入航空測(cè)量等新型監(jiān)測(cè)手段,在建庫(kù)、查漏和補(bǔ)缺工作告一段落后,適時(shí)開(kāi)展第二次全國(guó)環(huán)境輻射水平調(diào)查。