張召文
摘 要:輻射環境監測是環境監測的重要組成部分,本文概述性的介紹了輻射環境監測歷史、我國輻射環境監測項目分類及監測方法,并就我國輻射環境監測工作進行了展望。
關鍵詞:輻射;環境;監測
1 環境輻射
環境輻射是環境中各種天然輻射與人工輻射的總稱,本底輻射原指某特定環境系統或地區未受人類核活動干擾或某一核設施建造、運行前業己存在的天然輻射水平,但由于大氣層核試驗所致全球放射性沉降造成的輻射與天然輻射難以區分,故常將兩者合稱為“本底輻射”。
廣義上講,輻射包括電離輻射和非電離輻射,后者如微波、激光及紫外線等;狹義上在輻射防護領域,有時“輻射”一詞僅包括電離輻射。電離輻射定義為能通過初級過程或次級過程引起電離事件的帶電粒子或/和非帶電粒子。電離輻射又分為直接電離輻射和間接電離輻射,前者定義為由具有足夠動能、碰撞時能引起電離的直接電離粒子(如電子、質子、α粒子、重粒子等)組成的輻射;而間接電離輻射與物質相互作用時產生直接電離粒子的間接電離粒子(中性粒子如光子、中子等)組成的輻射。
從更廣意義上講,電離輻射中的X和γ射線僅僅是頻段覆蓋范圍非常廣的電磁輻射的一個頻段。
2 環境輻射監測歷史
輻射環境監測最早起始于第二次世界大戰期間,美國為了研制原子彈,在漢福特建造了生產钚的反應堆,來自哥倫比亞河的水被作為反應堆冷卻劑后,開始流入環境,由此引起了人們對環境影響的關注,從此開始了輻射環境監測的歷史。后來的核試驗、溫次凱爾河三里島事故又把輻射環境監測的深度和廣度推進了一步。1986年的切爾諾貝利事故則把快速報警和自動監測網絡技術的重要性提高到新的高度。
我國的輻射環境監測始于20世紀50年代核工業建立初期,當時主要由核設施營運者自行監測,監測范圍局限于核設施周圍地區。我國環保系統的輻射環境監測工作起步于1983年開始的全國環境天然放射性水平調查,調查工作自始至終由原國家環保局統一組織管理、統一規劃、統一質量保證,歷時7年,于1990年底完成。從1990年起逐步開展輻射環境質量監測,主要進行放射性污染源調查與重點源監測,包括放射性伴生石煤礦開發和利用對環境影響研究。
2002~2005年,原國家環保總局組織開展了全國輻射環境監測網絡項目建設。全國輻射環境監測網絡于2007年開始運行。截止2013年,新增981個輻射環境質量國控監測點,其中新建410個輻射監測自動監測站(400個空氣自動監測站,10個水體自動監測站)以及31個電磁環境車載自動監測站。
3 輻射環境監測分類及項目內容
環保系統中的輻射環境監測按其工作對象,一般可分為輻射環境質量監測、監督性監測和核與輻射應急監測3個領域。環境輻射監測是為了掌握區域輻射環境質量狀況和變化趨勢,為評價區域輻射環境質量和國民公眾劑量提供基礎資料;監控核設施和伴有輻射設施的輻射污染排放,為環境執法和輻射污染防治提供科學依據;在事故情況下及時開展應急監測,為應急防護決策提供第一手資料。
3.1 輻射環境質量監測
輻射環境質量監測以確定輻射環境質量狀況為目的,定時、定點的輻射環境質量監測數據是輻射環境質量評價和影響評價的必要依據,根據《輻射環境監測技術規范》(HJ/T 61-2001),按介質主要分為空氣、土壤與生物和水環境3類。主要監測項目包括空氣中瞬時γ輻射監測、累積γ輻射監測、氣溶膠γ譜分析、氣溶膠總αβ測定、碘同位素的測定、沉降物γ譜分析、沉降物總αβ測定、90Sr測定、空氣中的氚、氡及其子體、工頻電場及綜合場強等;土壤γ能譜分析、90Sr,生物樣品γ能譜分析、90Sr、總β測定等;水中總αβ、U、Th、226Ra、40K、90Sr、210Pb、210Po、3H、137Cs等核素分析。
3.2 監督性監測
監督性監測以輻射污染源為監測對象,監測污染源的排放情況,核驗排污量。按《全國輻射環境監測方案(暫行)》(環辦[2003]56號),將監督性監測分為核電廠及研究堆周圍輻射環境監測、重點核設施氣載和液載流出物輻射環境監測、核燃料后處理系統周圍輻射環境監測、鈾礦山水冶系統周圍輻射環境監測、鈾轉化濃縮及元件制造前處理設施周圍輻射環境監測、電磁輻射設施周圍輻射環境監測、同位素應用與射線裝置設施周圍輻射環境監測、伴生放射性礦物采選利用設施周圍輻射環境監測等8類。
監督性監測數據是各級環保部門依據環境保護法律法規,按照國家環境監測技術規范,對單位進行監測獲得的監測數據,是開展環境執法的重要依據。
3.3 核與輻射應急監測
核與輻射應急監測是為了查明核與輻射放射性污染情況和輻射水平而進行的應急監測,根據近期的應急響應實施情況,將應急監測分為基本應急能力和增強應急能力。
應急設備是開展核與輻射事故應急工作的基礎條件,能夠為處理處置核與輻射事故提供技術支持和為政府決策提供依據。核應急監測系統主要是由應急監測車和防護設備組成,核應急監測車配備各種便攜式監測設備,可以很方便地對各個區域進行放射性檢測,另外針對突發的核事故,可以做到靈活機動,為整個核應急系統提供移動式數據監測。
整個核應急與輻射環境監測系統是由許多儀器儀表組成,將各個儀器儀表的集成到一個大的系統,并且將所監測得到數據進行匯總輸送,這樣更有利于對輻射環境的管理,以及更加節約人力成本,使工作更高效。在發生突發核事故時可以讓相關各個部門第一時間得到相關情報,有利于更好地處理處置。
4 輻射環境監測方法
輻射環境監測方法有定期監測和連續監測。定期監測的一般步驟是樣品采集、樣品預處理、樣品總放射性或放射性核素的測定3個過程;連續監測是在現場安裝放射性自動監測儀器,實現采樣、預處理和測定自動化。
5 展望
輻射環境監測是一門綜合性的應用科學,它涉及許多科學技術領域,要真正做好全國輻射環境監測工作需要多學科、多專業的技術力量支持。目前我國環境保護正得到了政府和公眾前所未有的高度重視,輻射環境監測工作正處于最有利的發展時期。未來我國的輻射環境監測將在以下幾個方面開展工作:完善輻射監測網絡布點,加快全國輻射環境監測網絡建設;建立規范化、標準化的輻射環境監測培訓體系,不斷提高輻射環境監測人員素質和技術能力;開展重大專項研究,支持科研技術發展,加強輻射環境監測科研工作,提高業務水平。
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(作者單位:云南省輻射環境監督站)