我國(guó)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的回顧與展望

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(環(huán)境保護(hù)部輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心/國(guó)家環(huán)境保護(hù)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/浙江省輻射環(huán)境安全監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310012)

1 引 言

我國(guó)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作經(jīng)歷了從弱到強(qiáng)、從局部到全國(guó)的發(fā)展，輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)水平、核與輻射事故應(yīng)急能力不斷加強(qiáng)。但是，隨著我國(guó)核電建設(shè)的逐步發(fā)展，核技術(shù)應(yīng)用的日漸廣泛，面臨境內(nèi)外核與輻射事故及核與輻射恐怖事件形勢(shì)日益嚴(yán)峻，公眾核與輻射安全意識(shí)逐漸增強(qiáng)，我國(guó)當(dāng)前輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍規(guī)模、技術(shù)水平、監(jiān)測(cè)方法還是顯現(xiàn)出了較大的不足，監(jiān)測(cè)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性和完整性等方面尚不能滿足需求，輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)和監(jiān)管工作面臨較大壓力?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)環(huán)保系統(tǒng)組織建立了國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)，對(duì)全國(guó)的輻射環(huán)境質(zhì)量、國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)管的核與輻射設(shè)施以及核與輻射事故預(yù)警等進(jìn)行了實(shí)時(shí)、連續(xù)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)。輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)是對(duì)國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的補(bǔ)充和完善，使輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)能力得到了很大提升，輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)水平得到了進(jìn)一步提高，特別是核與輻射事故預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力得到了提升。

2 發(fā)展與現(xiàn)狀

2007年前原國(guó)家環(huán)?？偩轴槍?duì)輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)在25個(gè)省會(huì)城市首次建設(shè)了輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站；2008年初，又增補(bǔ)了11個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。上述36個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站形成了我國(guó)初期的全國(guó)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并納入了國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)國(guó)控點(diǎn)管理。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括γ輻射空氣吸收劑量率、氚，氣溶膠和沉降物中的γ核素、總α和總β等。

“十二五”期間，在總結(jié)了已建輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，環(huán)境保護(hù)部通過“2008年中央財(cái)政污染物減排專項(xiàng)資金核與輻射監(jiān)測(cè)能力建設(shè)項(xiàng)目”，在全國(guó)范圍內(nèi)又新增了100個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，其中全國(guó)31個(gè)省會(huì)城市及青島市各建設(shè)了1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站；在全國(guó)重點(diǎn)核與輻射設(shè)施所在地、敏感邊界、重要口岸城市等共計(jì)68個(gè)輻射環(huán)境敏感點(diǎn)各建設(shè)了1個(gè)基本型輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，并納入國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)國(guó)控點(diǎn)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括γ輻射空氣吸收劑量率、氚、空氣中碘，氣溶膠和沉降物中的γ核素、總α和總β等。同時(shí)，在31個(gè)省級(jí)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)各建設(shè)了一個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)匯總中心，在環(huán)境保護(hù)部輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心建設(shè)了一個(gè)匯總31個(gè)省監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全國(guó)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總中心，將已運(yùn)行的36個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站和該項(xiàng)目的100個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，以及今后擬建的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯總和管理，相關(guān)管理部門可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)查詢?nèi)珖?guó)或局部地區(qū)的輻射環(huán)境質(zhì)量狀況，獲取相應(yīng)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并可在事故應(yīng)急狀況下，第一時(shí)間獲取事故現(xiàn)場(chǎng)周邊輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以了解事故的影響程度和范圍。至此，我國(guó)的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初步形成。

2011年3月11日的日本福島核事故期間，該輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第一時(shí)間開展了γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)采集了空氣中氣溶膠和碘等樣品，并對(duì)樣品中的放射性核素含量進(jìn)行了快速分析，監(jiān)測(cè)結(jié)果全面反映了福島核事故對(duì)我國(guó)可能產(chǎn)生的輻射環(huán)境影響。同時(shí)，輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)獲得的各省會(huì)城市和部分重點(diǎn)地級(jí)市每日γ輻射劑量率連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以及部分樣品的監(jiān)測(cè)結(jié)果通過環(huán)境保護(hù)部官方網(wǎng)站向公眾實(shí)時(shí)發(fā)布，為消除公眾對(duì)日本福島核事故的疑慮和恐慌發(fā)揮了重要作用。

2011年日本福島核事故后，為加強(qiáng)我國(guó)東北邊境地區(qū)及其周圍的核與輻射應(yīng)急預(yù)警監(jiān)測(cè)能力，環(huán)境保護(hù)部設(shè)立“2011年中央財(cái)政主要污染物減排專項(xiàng)資金重點(diǎn)省市核與輻射快速響應(yīng)能力建設(shè)項(xiàng)目”，在東北邊境地區(qū)及山東建設(shè)15個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，目前已進(jìn)入試運(yùn)行階段。

為加強(qiáng)我國(guó)已運(yùn)行核電廠周邊地區(qū)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，環(huán)境保護(hù)部設(shè)立“2012年中央財(cái)政主要污染物減排專項(xiàng)資金重點(diǎn)省市核與輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)快速響應(yīng)能力建設(shè)項(xiàng)目”，在浙江、江蘇和廣東三省建設(shè)11個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，目前正在實(shí)施中。

綜上所述，截至2013年底，全國(guó)地級(jí)以上城市納入國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)國(guó)控網(wǎng)的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站為136個(gè)，在建26個(gè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位涵蓋了全國(guó)31個(gè)省(區(qū)、市)的省會(huì)城市、部分地級(jí)行政區(qū)和東北邊境部分地區(qū)。

3 問題與展望

3.1 存在的問題

作為國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的重要組成部分，輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初步具備了對(duì)我國(guó)省會(huì)城市和主要地級(jí)城市的輻射環(huán)境質(zhì)量狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力。但由于我國(guó)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站于2008年底才開始在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)，起步較晚、經(jīng)驗(yàn)不足，與我國(guó)960萬平方公里的陸地國(guó)土面積以及核大國(guó)地位相比，與有比較完善輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的歐美國(guó)家相比，我國(guó)的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)仍然存在以下問題：

3.1.1 點(diǎn)位數(shù)量和代表性不夠

輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是為了全面了解輻射環(huán)境質(zhì)量狀況、獲得動(dòng)態(tài)的環(huán)境背景水平、預(yù)測(cè)其未來的發(fā)展變化趨勢(shì)，能說清核與輻射污染物的來源，區(qū)分人類活動(dòng)造成的輻射環(huán)境質(zhì)量狀況的變化的原因，以便對(duì)核與輻射事故進(jìn)行預(yù)警，為評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量和公眾劑量提供科學(xué)依據(jù)。為達(dá)到上述目的，需要在全國(guó)范圍內(nèi)適量增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)量，并進(jìn)行合理布設(shè)，開展長(zhǎng)期的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)，獲得更加全面、有代表性的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

但是，全國(guó)大部分地級(jí)以上行政區(qū)、大部分邊境地區(qū)、環(huán)狀風(fēng)場(chǎng)處、環(huán)境背景區(qū)等區(qū)域尚未建設(shè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。若僅依據(jù)現(xiàn)有100多個(gè)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)，無論從監(jiān)測(cè)結(jié)果的代表性還是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的樣本容量，尚不能得出我國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量的整體狀況，缺乏為輻射環(huán)境管理決策提供準(zhǔn)確的技術(shù)支持。

3.1.2 自動(dòng)化程度不夠高

我國(guó)已建成的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站中，能24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目只有γ輻射空氣吸收劑量率和氣象參數(shù)，氣溶膠、空氣中碘、干濕沉降物等僅僅是自動(dòng)采樣，采集后的樣品須送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量分析，某種程度上影響了監(jiān)測(cè)的時(shí)效性。

3.1.3 軟件系統(tǒng)功能不成熟

目前已投入運(yùn)行的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，雖已具備對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、分析和展示，以及保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性等功能，但數(shù)據(jù)分析軟件功能還不夠完善，還需要有大量的人工測(cè)量分析和干預(yù)，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的時(shí)效性和一致性。

3.1.4標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化問題比較突出，缺乏質(zhì)量控制技術(shù)

由于輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)起步較晚，輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的建設(shè)和監(jiān)測(cè)缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，質(zhì)量保證尚未形成體系，質(zhì)量控制技術(shù)尚不完善，會(huì)對(duì)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成一定影響。雖然輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范等規(guī)范性文件和部分輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)正在編制之中，但已明顯滯后于輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的發(fā)展要求。

3.1.5 運(yùn)行維護(hù)難度大

目前已運(yùn)行的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站大部分建設(shè)在地級(jí)以上城市(含地區(qū)、州、盟所在地)，由于各地市輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)相關(guān)技術(shù)人員缺乏，運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)極其缺乏，絕大部分自動(dòng)監(jiān)測(cè)站由省級(jí)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，雖然投入的資源較大，但運(yùn)行維護(hù)的效率不高，這給輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的正常運(yùn)行和維護(hù)帶來了很大困難。

3.2 下一步的工作展望和建議

針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)量不足、站點(diǎn)布設(shè)代表性不夠、自動(dòng)化程度不高、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范缺乏以及運(yùn)維困難等問題，現(xiàn)就我國(guó)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)今后的建設(shè)工作進(jìn)行展望，并提出相應(yīng)的建議。

3.2.1增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)量，點(diǎn)位布設(shè)更有針對(duì)性

針對(duì)我國(guó)運(yùn)行和在建核電站等重點(diǎn)核與輻射設(shè)施、重要邊境地區(qū)、進(jìn)出境口岸及沿海地區(qū)的核與輻射應(yīng)急監(jiān)測(cè)需要，以及區(qū)域環(huán)境和背景監(jiān)測(cè)的輻射監(jiān)測(cè)研究需求，形成我國(guó)地市以上行政區(qū)的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為掌握全國(guó)輻射環(huán)境質(zhì)量狀況提供更為全面的技術(shù)支撐。

3.2.2 增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的類型

自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)應(yīng)綜合考慮其目的用途、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、地理位置等，設(shè)計(jì)建設(shè)不同類型的自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。如西藏、新疆、內(nèi)蒙、青海等地域遼闊、經(jīng)濟(jì)因素單一、運(yùn)行維護(hù)較困難區(qū)域，可考慮建設(shè)由高壓電離室、太陽(yáng)能電池等組成的監(jiān)測(cè)γ輻射空氣吸收劑量率為主的單一型輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站；如重要邊境、沿海地區(qū)監(jiān)測(cè)的目的是能最快發(fā)現(xiàn)境外核與輻射事故影響，可考慮建設(shè)由碘化鈉譜儀、氣溶膠超大流量采樣器、空氣中碘和沉降物采樣器等多種儀器設(shè)備組成的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站；如在地處山脈等環(huán)狀風(fēng)場(chǎng)處可建立輻射環(huán)境背景監(jiān)測(cè)站，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)盡量齊全，但由于交通不便、日常維護(hù)困難，可建設(shè)無人值守的自動(dòng)采樣和監(jiān)測(cè)的全自動(dòng)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。

3.2.3 加強(qiáng)軟件系統(tǒng)的分析和控制能力

減少人工參與，加強(qiáng)軟件系統(tǒng)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的自動(dòng)獲取、分析和報(bào)告功能，加強(qiáng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制功能，提高自動(dòng)站監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和運(yùn)行維護(hù)時(shí)效性。

3.2.4 完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和質(zhì)保體系

加強(qiáng)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、儀器設(shè)備、監(jiān)測(cè)方法、質(zhì)保技術(shù)的研究，盡快編制輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理辦法和技術(shù)規(guī)范等規(guī)范性文件，建立完善輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站質(zhì)量保證體系，優(yōu)化監(jiān)測(cè)方案，提高輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)的水平。

3.2.5 完善運(yùn)行維護(hù)體系

建立多級(jí)聯(lián)動(dòng)的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)體系。環(huán)境保護(hù)部負(fù)責(zé)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)督管理和考核，環(huán)境保護(hù)部輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心負(fù)責(zé)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的技術(shù)管理工作，負(fù)責(zé)委托社會(huì)專業(yè)維修服務(wù)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)自動(dòng)站重大維修和保養(yǎng)工作；省級(jí)輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)自動(dòng)站日常的運(yùn)行維護(hù)工作。

3.2.6 增強(qiáng)國(guó)際學(xué)習(xí)和交流

美、德、法、日等發(fā)達(dá)國(guó)家很早就在其本國(guó)建立了全國(guó)范圍的核與輻射環(huán)境連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如美國(guó)EML實(shí)驗(yàn)室的SASP監(jiān)測(cè)網(wǎng)現(xiàn)在已發(fā)展成全球監(jiān)測(cè)網(wǎng)(GNS)，在世界各地都建有自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，包括南極洲；法國(guó)的“Teleray”現(xiàn)在也已實(shí)現(xiàn)歐洲聯(lián)網(wǎng)；韓國(guó)、丹麥、芬蘭、冰島、俄羅斯、瑞典等多國(guó)也都設(shè)置了輻射自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，這些輻射自動(dòng)監(jiān)測(cè)站對(duì)輻射環(huán)境狀況實(shí)行連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，積累了重要的核與輻射環(huán)境安全基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我們應(yīng)與這些國(guó)家相關(guān)部門建立交流聯(lián)系，以盡早吸收各國(guó)在自動(dòng)監(jiān)測(cè)站設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)等方面的經(jīng)驗(yàn)。

4 小 結(jié)

作為國(guó)家輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的重要組成部分，輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初步具備了對(duì)我國(guó)省會(huì)城市和主要地級(jí)城市的輻射環(huán)境質(zhì)量狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力。但由于我國(guó)輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站于2008年底才開始在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)，起步較晚、經(jīng)驗(yàn)不足，尤其與我國(guó)960萬平方公里的陸地國(guó)土面積以及核大國(guó)地位相比，與歐美國(guó)家相比，我國(guó)的輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)仍然存在點(diǎn)位數(shù)量和代表性不夠、自動(dòng)化程度不夠高、軟件系統(tǒng)功能不成熟、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化問題比較突出，缺乏質(zhì)量控制技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)難度大等問題。針對(duì)以上問題，本文提出以下相應(yīng)的工作建議：第一，增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)站數(shù)量，點(diǎn)位布設(shè)更有針對(duì)性；第二，增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的類型；第三，加強(qiáng)軟件系統(tǒng)的分析和控制能力；第四，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范和質(zhì)保體系；第五，完善運(yùn)行維護(hù)體系；第六，增強(qiáng)國(guó)際學(xué)習(xí)和交流。

參考文獻(xiàn)：

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