王侃,楊維耿,趙順平,范方輝,顧建剛,鄭惠娣,章昕欲,鈕云龍
(生態環境部輻射環境監測技術中心國家環境保護輻射環境監測重點實驗室浙江省輻射環境安全監測重點實驗室,浙江 杭州 310012)
黨和國家一直高度重視輻射環境監測工作,習近平主席在第四屆核安全峰會上的講話《加強國際核安全體系推動全國核安全治理》中明確提出“中國將構建核安全能力建設網絡”,輻射自動監測網絡是該網絡的重要組成部分。《核安全與放射性污染防治“十三五”規劃及2025年遠景目標》和《生態環境監測網絡建設方案》中均要求完善國家輻射環境質量監測網,推進國控輻射環境質量自動站建設;《生態環境監測網絡建設方案實施計劃(2016-2020年)》中提出“2020年,建成約1780個點位構成的國家輻射環境質量監測網。其中,輻射環境質量監測自動站約500 個”的目標。輻射環境空氣自動監測站能很好地掌握全國輻射環境水平及變化,有效提升應急預警能力,更好地適應公眾信息公開要求,為我國核與輻射監管工作提供技術支撐和保障,滿足新時代生態文明建設要求。
從“十一五”到“十三五”,國家對輻射環境監測工作給予了大力支持,中央財政共投入近6 億元支持國控輻射環境空氣自動監測站(以下簡稱“自動站”)建設。“十一五”期間,原國家環境保護總局將重點城市的36 個自動站納入國控網管理,原環境保護部在全國范圍內建設100 個自動站,站點基本涵蓋了全國的省會城市和主要地市級行政區,并建成國家數據匯總中心進行自動站數據匯總、處理、分析和展示。
“十二五”期間,為加強邊境地區的核與輻射應急監測能力以及核電站周邊地區的預警監測能力,原環境保護部在東北邊境地區及山東建設了15 個自動站,在浙江、江蘇和廣東運行核電站周邊的地級城市建設10個自動站。
“十三五”期間,2017年,生態環境部在核電站周邊地區、東北地區及重要核設施所在省份地市級行政區建成96 個自動站。至此,納入國控監測網運行的自動站達263 個,覆蓋了京津冀、東三省、山東、江蘇、浙江、廣東、廣西和海南12 個省的地市級行政區。2018-2019年,生態環境部建成200 多個自動站,至“十三五”末,全國達到建成約500 個自動站的目標。輻射環境自動監測網覆蓋我國所有地市級行政區,同時在核電站周邊、邊境口岸等敏感地區、海島以及環境背景地區進行了針對性布點。
由于自動站的建設起步較晚,自動站的技術路線是通過建設來不斷推動發展的。2017年之前多批次建設的自動站,歷經幾種不同類型的自動站。從2017年起,根據生態環境部劉華副部長“高標準、高水平、高質量,統一標準建站”的指示要求,對設備配置和功能進行了統一,使自動站更能適應復雜情況下的輻射環境監測需求,各類型自動站的設備配置具體見表1。
隨著自動站建設不斷發展,自動站功能不斷齊全,從配備單一的高氣壓電離室進行空氣吸收劑量率測量,發展到可以進行現場γ 核素分析、自動采樣和氣象參數監測的綜合系統。自動站集成化程度不斷加強,從一開始的設備“拼裝”發展到模塊化建設,自動站在低功耗、環境自適應和免維護等方面有了質的進步。
自動站相關技術規范體系建設遠遠滯后于自動站建設,在很長一段時間內一直處于空白。生態環境部輻射環境監測技術中心作為自動站建設的主要承擔單位,多年來一直致力于彌補該空白,從2017年起以文件形式陸續印發了自動站建設技術規范,以及安裝和驗收技術要求,編制國家環境保護標準《輻射環境空氣自動監測站運行技術規范》(HJ1009-2019)已由生態環境部正式發布。
自動站前期基礎工作主要包括站點選址、承重等建設條件確認、站房和設備位置確定、基礎土建、電源和通訊線路布設等內容,程序繁瑣、工作量大,但很重要。其中的一個環節出現反復,都會導致無法按時施工和項目進度滯后,有些站點在自動站剛建成就面臨要搬遷問題,造成大量人力和物力的浪費。
目前只有自動站運行的行業標準,在自動站前期選址、安裝、建設和驗收等方面都還缺乏行業標準。因此,雖然在自動站設備配置、功能等方面已統一,但在基礎施工、材質選用、設備選型和布局等方面都還沒有完全統一,整個自動站標準體系仍不完善,依然滯后于輻射環境自動監測技術的發展需求。
自動站所采集的監測數據傳輸到國家和省級數據中心,進行存儲、處理、分析和展示,但各種數據之間的關聯分析和綜合研判還不夠,仍需要人工進行判斷,會對監測結果的時效性和準確性造成影響。
自動站建設規模不斷擴大,運維的工作量也大幅增加。目前,自動站的運維交由各省級輻射環境監測機構負責,但省級輻射環境監測機構的運維專職人員數量不足、專業人員匱乏,給自動站的維護造成了很大困難,自動站運維模式亟待改善。
一要提高自動站選址的前瞻性,應該在滿足監測要求和保證安全的前提下,結合當地規劃和發展需求,充分考慮建設的可實施性和運行維護的可實現性,保證所選站址長期穩定,從而保證監測數據的延續性、完整性和穩定性。
二要提高自動站前期基礎工作效率,做好和用地單位溝通協調,爭取做到站點選址和站房設備位置一確定,電源、通訊線路布設一落實,基礎土建施工就進場,避免出現后續站址反復,責任推諉等情況發生,導致項目滯后甚至無法實施。
三要充分考慮不可預見的情況,做好預算,在項目經費中留出相關費用,以便項目順利推進。
經過十多年的發展,輻射自動監測技術雖有所提升,但技術積累相對還是薄弱,應進一步加大對技術研發的投入,吸引更多的機構和人員參與到自動站建設中。同時應加強自動站選址、建設、安裝、驗收等方面研究,編制相關標準,完善自動站標準規范體系,進一步做到建站標準的統一。
進一步提升自動站數據系統智能水平,深度融合和挖掘現有數據資源,應用大數據等先進技術,減少人工參與。通過對歷史數據等綜合研判,加強自動站數據報警、預警的準確性和實時性。同時,對自動站的工作狀態進行智能分析,判斷自動站故障,提出解決方案,提高自動站運行維護的時效性。
西藏、新疆、內蒙古、青海等省區地域遼闊,省級自動站運維能力薄弱,運行維護工作開展較困難,對于此類地區,應加大人員政策和經費的支持。
由于自動站是高度集成的系統,涉及的專業面多,各省輻射環境監測機構主要都是輻射監測專業人員,普遍缺乏自動化、維修等方面的專業知識,有必要在全國推進第三方專業維護。進一步理清職責,省級輻射環境監測機構負責自動站日常的運行、質控和數據評價以及轄區內自動站維護維修的監督管理和考核;受省級輻射環境監測機構委托的社會專業維修服務機構負責自動站維護保養和維修工作;生態環境部輻射環境監測技術中心負責自動站應急搶修等的技術支持。
自動站要發揮其功效,建設是基礎、運行維護是關鍵,要加強對輻射監測自動技術的研究,努力推進自動站標準規范體系建設,應用先進的信息技術,創新運行維護模式,進一步提升輻射環境自動監測水平。