核應急輻射環(huán)境監(jiān)測的準備和響應

朱曉翔，陸繼根

(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測管理站，江蘇 南京 210019)

·環(huán)境預警·

核應急輻射環(huán)境監(jiān)測的準備和響應

朱曉翔，陸繼根

(江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測管理站，江蘇 南京 210019)

日本核泄漏事故引發(fā)的核危機為人類安全和平地利用核能又一次敲響了警鐘。核事故應急工作作為減小核電站危害環(huán)境和公眾安全的最后屏障，將起到重要的作用，必須做好相關的準備和響應工作。核應急輻射環(huán)境監(jiān)測工作是核應急工作的重要組成部分，在對核應急輻射環(huán)境監(jiān)測進行準備和響應時主要遵循實用性、適用性和適度性并兼顧常規(guī)和應急監(jiān)測的“平戰(zhàn)結(jié)合”等原則。核應急輻射環(huán)境監(jiān)測的準備主要包括核應急監(jiān)測組織體系建設、應急監(jiān)測單項應急預案和響應程序的制定、應急監(jiān)測隊伍建設、輻射環(huán)境應急監(jiān)測系統(tǒng)建設、監(jiān)測信息網(wǎng)絡體系建設、輻射應急監(jiān)測技術研究、應急監(jiān)測培訓和演練、應急監(jiān)測經(jīng)費準備等。

應急;輻射;環(huán)境;監(jiān)測;響應

0 引言

核能發(fā)展的歷程表明，核電的每次快速發(fā)展或者滯后甚至停滯都是和安全密不可分的，可以說核安全是核能發(fā)展的生命線。1979年美國三哩島核電站、1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站和2011年3月日本福島核電站事故是迄今為止發(fā)生過的3次影響到周圍環(huán)境和公眾安全的重大事故，日本核泄漏事故引發(fā)的全球核危機勢必將會對核能和平利用的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。雖然核電的危險系數(shù)很低，但并不等于零，一旦發(fā)生核泄漏事故，必須針對可能對環(huán)境和公眾安全產(chǎn)生的影響及時做好相關的準備和響應工作。核事故應急工作作為減小核泄漏危害的最后屏障，將起到重要的作用。

IAEA(國際原子能機構(gòu))等7個國際組織在2002年共同發(fā)布的《核或放射緊急情況的應急準備與響應》中規(guī)定，在出現(xiàn)核或放射緊急情況時，應急響應的實際目標主要包括以下8個方面:①恢復對局勢的控制;②防止或減輕現(xiàn)場后果;③防止工作人員和公眾出現(xiàn)確定性健康效應;④提供急救并設法處理輻射損傷;⑤盡實際可能防止在居民中產(chǎn)生隨機效應;⑥盡實際可能防止對個人和居民造成非放射學影響;⑦盡實際可能保護財產(chǎn)和環(huán)境;⑧盡實際可能恢復正常的社會和經(jīng)濟秩序。應急準備的實際目標可以描述為:確保各項應急安排已經(jīng)落實到位，能在事故現(xiàn)場、地方、地區(qū)、國家和國際各個級別對任何核或放射緊急情況作出及時、有管理、受控制、協(xié)調(diào)而且有效的響應［1－3］。

中國核應急工作經(jīng)過多年的努力，在參考國際上關于應急分級管理模式的基礎上，初步形成了以國家、核電廠所在省和核電廠營運單位為主體的三級核應急管理體系，并分別建立了核應急機構(gòu)、組織和法規(guī)標準體系。1993年國務院頒布《核電廠核事故應急管理條例》，奠定了中國核應急工作的法治基礎。此后，國務院、軍隊有關部門依據(jù)條例，制定了一批與其配套的核應急規(guī)章及國家標準。國家、有關部委、核電廠所在省核應急協(xié)調(diào)委和核電廠營運單位建立了核應急硬件平臺，建成基礎設施并投入運行，應急輻射監(jiān)測、航空輻射監(jiān)測、放射性物質(zhì)釋放影響范圍預報、核事故醫(yī)學應急救援和核應急決策支持等專業(yè)技術支持力量的建設也取得了一定進展。國家、核電廠所在省以及核電廠營運單位有計劃、有目的地舉行了各類演習，鍛煉了隊伍，使應急響應能力得到了提升［4－6］。此次應對日本福島核泄漏事故的應急工作中，中國在第一時間啟動國家核應急協(xié)調(diào)機制。在國家核事故應急協(xié)調(diào)委的統(tǒng)一指揮下，環(huán)保、衛(wèi)生、宣傳、氣象等部門立即啟動部門應急預案，及時上報環(huán)境監(jiān)測、食品衛(wèi)生和氣象等重要信息，同時加強公眾宣傳，注意掌握社會公眾動態(tài)。在綜合各方信息，依據(jù)大量技術數(shù)據(jù)進行研判的基礎上，及時發(fā)布有針對性和指導性的權(quán)威信息，正確引導社會與論。中國的核應急工作在此次應對日本核泄漏事故應急工作中充分發(fā)揮作用，得到了一次難得的實戰(zhàn)和鍛煉機會。

1 環(huán)保部門在核應急工作中的職責

核應急工作作為一項社會系統(tǒng)工程，具有涉及面廣、技術性強、社會影響大和政治外交敏感度高等特點，需要多部門合作共同完成。在《核電廠核事故應急管理條例》、《國家核應急預案》以及原國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《核事故應急預案》中，對環(huán)保部門的職責作了進一步明確，主要包括:①制定環(huán)保核事故應急預案。②指導地方環(huán)境保護部門制定和實施核應急輻射環(huán)境監(jiān)測計劃;應急響應時，參與指揮、協(xié)調(diào)應急響應工作，牽頭組織力量對輻射環(huán)境監(jiān)測進行支援;必要時，直接負責組織對核設施場內(nèi)外進行輻射環(huán)境應急監(jiān)測。③審批民用核設施的廠內(nèi)應急計劃，檢查、監(jiān)督其應急準備工作。應急響應時，對事故單位的應急決策和措施進行技術評估，實施監(jiān)督，及時向國家核應急協(xié)調(diào)委提供評估意見。④協(xié)助審查和發(fā)布有關核事故的新聞和信息，參與事故調(diào)查和處理。

2 核應急輻射環(huán)境監(jiān)測工作的準備和響應

中國核應急管理工作的方針是“常備不懈、積極兼容、統(tǒng)一指揮、大力協(xié)同、保護公眾、保護環(huán)境”。因此，在對核應急輻射環(huán)境監(jiān)測進行準備和響應時，應遵循實用性、適用性和適度性并兼顧常規(guī)和應急監(jiān)測的“平戰(zhàn)結(jié)合”等原則。核應急輻射環(huán)境監(jiān)測的準備主要包括核應急監(jiān)測組織體系建設、應急監(jiān)測單項應急預案和響應程序的制定、應急監(jiān)測隊伍建設、輻射環(huán)境應急監(jiān)測系統(tǒng)建設、監(jiān)測信息網(wǎng)絡體系建設、輻射應急監(jiān)測技術研究、應急監(jiān)測培訓和演練、應急監(jiān)測經(jīng)費準備等。

IAEA根據(jù)核輻射事故的性質(zhì)、等級和污染狀況等情況提出了通用的應急監(jiān)測組織體系，但是同時也強調(diào)組織體系應根據(jù)本國、本地區(qū)的實際情況進行優(yōu)化和調(diào)整。在核事故發(fā)展的不同階段，應急監(jiān)測的主要任務與內(nèi)容將有不同的側(cè)重，但這種劃分也只是相對的，不同階段的任務之間會有交錯或重疊，主要包括早期、中后期和后期應急監(jiān)測等幾個階段［7，8］。

2.1 早期應急監(jiān)測

早期應急監(jiān)測的目的是確定事故釋放的放射性物質(zhì)類型、數(shù)量及影響范圍，提供早期處理決策意見。在事故早期，要進行充分、可靠的環(huán)境監(jiān)測是困難的。但是通過在早期盡可能獲得的一些場外監(jiān)測的實際數(shù)據(jù)，可以用來對評價模式的估算結(jié)果進行檢驗和校正，以提高早期防護決策的置信度，因此早期的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲得是非常重要的。事故早期監(jiān)測的主要任務是對煙羽的追蹤和監(jiān)測，盡可能多地獲得煙羽特性和地面輻射水平方面的資料，特別是關鍵區(qū)域的資料尤其重要，如居民區(qū)。測量的項目主要是來自煙羽和地面的β和γ外照射劑量率，放射性氣體、易揮發(fā)污染物和微塵中的放射性核素種類和濃度等。在事故早期，環(huán)境監(jiān)測組、環(huán)境監(jiān)測車應該到達指定地點，沿指定路線進行劑量率測量、氣溶膠采樣和熱釋光布設等，盡快將樣品進行實驗室碘－131和γ核素分析。早期監(jiān)測的范圍一般僅限于煙羽區(qū)，通常不超出5 km。核事故等級在5級以上，相應的監(jiān)測范圍應擴大，2011年3月日本福島核泄漏事故中，中國、韓國等周邊國家均啟動應急監(jiān)測工作，并首先在氣溶膠中檢測到極微量的放射性核素碘－131。

2.2 中后期應急監(jiān)測

隨著事故進程的推移，監(jiān)測結(jié)果的重要性不斷增加，在中后期，煙羽釋放已基本停止，部分放射性物質(zhì)已沉降到地面，應急監(jiān)測的目的不再只是對某些模式計算結(jié)果進行驗證，而是要對整個重點區(qū)域內(nèi)的輻射狀況進行測定，以便盡可能了解由煙羽及其沉降所造成的劑量場和地面污染的水平、性質(zhì)和范圍。特別是由于在離釋放點很遠的地區(qū)，或者在其局部氣象條件下不清楚的地區(qū)，利用擴散和沉積模式所得到的估算結(jié)果無法確保數(shù)據(jù)的準確性，只能通過實地測量來驗證，特別是地面沉積物的核素組成及其隨距離的變化等信息，只能通過實際測量來獲得。在事故進入中期以后，環(huán)境監(jiān)測重點在于對污染范圍、水平和性質(zhì)的測定，主要是對地面沉積和食入途徑的監(jiān)測。測量項目包括沉積引起的輻射劑量率，地面浸染水平，植物、土壤和飲用水的污染水平。事故中期監(jiān)測范圍可達50 km，但由核電廠負責的監(jiān)測在20 km以內(nèi)。事故后期還應增加對糧食作物、蔬菜、水果及其他農(nóng)作物的監(jiān)測，與食物鏈有關的陸地和水生動物以及水體底泥的監(jiān)測。為了提高應急監(jiān)測效率和有助于后期放射性核素轉(zhuǎn)移評價，生物樣品應該選擇易沾染、吸收或轉(zhuǎn)移放射性污染的代表性樣品標本，蔬菜樣本可以選擇大葉、表面具有絨毛的作為主要抽檢物，如菠菜、薺菜和萵苣等。

在早期監(jiān)測的基礎上從下列兩個方面加以擴展:①對于早期可能已經(jīng)開始的地面和水體污染進行巡測，應從地域上和詳細程度上加以擴展;②必須確定食用牛奶、水和食物中的放射性污染水平。從重點核素來講，在中期除了繼續(xù)關注易揮發(fā)的放射性核素碘－131以外，還應考慮對銫－134、銫－137和鍶－90等裂變產(chǎn)物的監(jiān)測;在后期則應包括對钚等核素的監(jiān)測。2011年3月日本福島核泄漏事故中，中國大部分地區(qū)在空氣中檢測到極微量的銫－134和銫－137，江蘇、北京等地還在萵苣、菠菜等綠葉蔬菜中檢測到極微量的碘－131。日本福島核電站在事故18天后首次在周圍土壤中檢測到放射性钚。

2.3 后期應急監(jiān)測

由于后期監(jiān)測的主要任務在于確定整個事故釋放所造成的殘余污染的水平和范圍。它所涉及的地域可能相當大，所耗費的人力和時間可能相當多。通常會有若干個組織或機構(gòu)參與進來，有些事故由于造成的影響非常大，還可能會有來自國際的援助和咨詢。如日本福島核泄漏事故，包括IAEA等相關國際組織，以及美國和法國等國家均派出核輻射專家前去指導日本的應急監(jiān)測工作。同時，必須建立一個統(tǒng)一的機構(gòu)或組織來協(xié)調(diào)行動、分配任務、收集信息、處理資料和提出建議。在事故后期，環(huán)境監(jiān)測的主要任務是在早期和中期已完成的大量監(jiān)測的基礎上，進行必要的補充測量，為事故后期的恢復行動決策及潛在的長期照射預測提供依據(jù)，所需要測量的項目和精度將取決于事故的具體情況，可能還應對外照射和累積劑量、表面沾污水平、空氣污染和環(huán)境介質(zhì)中放射性核素活度等進行補充測量。

3 核應急監(jiān)測和輻射后果評價

核事故的直接后果是輻射對人和環(huán)境的危害，特別是當核電站發(fā)生事故時，主要危害來自放射性物質(zhì)在大氣彌散過程中造成的環(huán)境污染和對人的輻射照射。由于事故發(fā)生的規(guī)模、所處的環(huán)境條件不同，具體的評價方法、手段也會有所不同。

輻射后果是指通過事件或事故發(fā)生時的輻射監(jiān)測或數(shù)學模擬，估算、評價核與輻射事故產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的后果。其目的是通過后果評價獲取有關事故產(chǎn)生的輻射后果的大小、影響范圍及持續(xù)時間等相關數(shù)據(jù)資料，為實施干預，采取保護公眾的防護行動提供依據(jù)，也為持續(xù)照射階段采取清除與補救行動并驗證其有效性提供依據(jù)。

核事故的后果評價，其基本任務就是獲得有關事故產(chǎn)生的輻射后果的數(shù)據(jù)、資料，包括空氣、水中的放射性核素濃度及其分布;地面放射性沉積物濃度;水、動植物產(chǎn)品及其他環(huán)境介質(zhì)中的放射性核素活度濃度、公眾的個人和集體劑量(包括不采取防護措施的預期劑量、采取防護措施后可防止的劑量以及剩余劑量)的數(shù)據(jù)等，并與相應的用于干預的劑量準則相比較，為防護行動或補救行動提供依據(jù)。

針對不同規(guī)模的事故情況，可能采取的輻射監(jiān)測和數(shù)據(jù)模擬計算的具體方法、手段會有所區(qū)別。例如，用于向大氣釋放和向水體釋放的兩種不同事故場景，可以采用的輻射監(jiān)測方法和模式計算方法是有區(qū)別的。輻射污染更關注的是較大量放射性向大氣的釋放，與向水體釋放的事故相比，由于放射性在大氣中彌散的速度快，風向變化和影響范圍大且難于準確界定，受影響的人群一般也更大［9，10］。

4 結(jié)語

核應急輻射環(huán)境監(jiān)測是核應急工作的重要組成部分，在對核應急輻射環(huán)境監(jiān)測進行準備和響應時主要遵循實用性、適用性和適度性并兼顧常規(guī)和應急監(jiān)測的“平戰(zhàn)結(jié)合”等原則。在發(fā)生核事故時，核應急監(jiān)測組織應針對事故情況，根據(jù)預先制定的環(huán)境監(jiān)測應急預案和響應程序展開應急監(jiān)測工作，對核電廠周圍環(huán)境介質(zhì)通過采樣、實時監(jiān)測、實驗室分析和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确绞竭M行輻射環(huán)境監(jiān)測，并及時向有關部門提供輻射污染性質(zhì)狀況和環(huán)境介質(zhì)中放射性核素濃度的實測數(shù)據(jù)，為判定事故性質(zhì)和等級、查明事故源項、評價事故影響后果、基于操作干預水平?jīng)Q定應急防護行動和干預、協(xié)助阻止輻射污染擴散、制定處置方案和采取恢復措施等工作提供技術依據(jù)。

［1］ IAEA.Arrangements for Preparedness for a Nuclear or Radiological Emergency，IAEA Safety Standards Series No.GS-G-2.1［S］.Vienna:IAEA，2007.

［2］ IAEA.Preparedness and Response for a Nuclear or Radiological Emergency，IAEA Safety Standards Series No.RS-R-2［S］.Vienna:IAEA，2002.

［3］ IAEA.Method for the development of emergency response preparedness for nuclear or radiological accident:TECDOC-953［S］.1997.

［4］ 劉華.促進核與輻射事業(yè)又好又快又安全地科學發(fā)展［J］.環(huán)境保護，2008(1):29-30.

［5］ 潘自強.核能發(fā)展與事故應急［J］.輻射防護，2007，27(1):1-5.

［6］ 國家核應急工作“十一五”規(guī)劃綱要［Z］.2006.

［7］ 段緒毅.核電廠應急響應培訓教程［M］.北京:原子能出版社，2001.

［8］ IAEA.Generic Procedures for Monitoring in a Nuclear or Radiological Emergency:TECDOC-1092［S］.1999.

［9］ 夏益華.核應急監(jiān)測分隊手冊［M］.北京:原子能出版社，2009.

［10］ 潘自強.電離輻射環(huán)境監(jiān)測與評價［M］.北京:原子能出版社，2007.

Preparedness and Response to Environmental Radiation Monitoring for the Nuclear Emergency

ZHU Xiao-xiang，LU Ji-gen
(Jiangsu Radiation Environmental Monitoring and Management Station，Nanjing，Jiangsu 210019，China)

Nuclear crisis arising from the Fukushima nuclear accident in Japan gives us a new warning toward how to use nuclear energy peacefully and safely.The history showed that nuclear safety which had decisive influence on the nuclear energy development is the lifeline of nuclear energy industries.Emergency preparedness and response for the nuclear accident as the last barrier to reduce the accident hazards toward the public and the environment have been more concentrated and focused at home and abroad.E-mergency preparedness and response of radiation environmental monitoring for the nuclear accident including the construction of organization system，emergency monitoring system，information network system，monitoring techniques study，training，rehearsal as well as the financial security should follow the principles of practicability，applicability and the combination of conventionality and emergency.

emergency;radiation;environment;monitoring;response

X34

A

1674-6732(2011)-05-0001-04

10.3969/j.issn.1674-6732.2011.05.001

2011-04-12

江蘇省環(huán)境監(jiān)測科研基金項目(0804)。

朱曉翔(1977—)，男，高級工程師，博士，從事輻射環(huán)境保護管理與監(jiān)測工作。