“十二五”期間哈爾濱核輻射評價*

李雪冰，張思沖

(黑龍江省高校地理資源與環(huán)境遙感重點實驗室，哈爾濱師范大學)

“十二五”期間哈爾濱核輻射評價*

李雪冰，張思沖

(黑龍江省高校地理資源與環(huán)境遙感重點實驗室，哈爾濱師范大學)

根據(jù)哈爾濱市“十二五”期間環(huán)境質(zhì)量公報的數(shù)據(jù)，對哈爾濱“十二五”期間核輻射現(xiàn)狀做出評價.并且根據(jù)“十五”數(shù)據(jù)，利用秩相關(guān)系數(shù)法，對2001—2010年哈爾濱核輻射進行對比，得出以下主要結(jié)論：(1)“十二五”期間，哈爾濱市電離輻射水平保持穩(wěn)定；(2)大氣氣溶膠總α、總β較“十五”期間相比，呈明顯的下降趨勢；(3)2002年到2010年的變化趨勢對比，陸地γ輻射空氣吸收量率在2010年呈顯著的下降趨勢.

核輻射；現(xiàn)狀評價；Spearman秩相關(guān)系數(shù)法；哈爾濱

0 引言

2011年3月，日本福島核電站泄露事件使核輻射這一名詞走入大眾的視野，如今，核輻射已廣為人知.核輻射，或通常稱之為放射性，存在于所有的物質(zhì)之中，這是億萬年來存在的客觀事實，是正常現(xiàn)象.核輻射主要是α、β、γ三種射線.輻射包括電離輻射和電磁輻射，按其來源可進一步分為天然電離輻射、人工電離輻射、天然電磁輻射、人工電磁輻射.環(huán)境中的電磁輻射主要來自人工電磁輻射.國外研究側(cè)重于核輻射環(huán)境質(zhì)量對生物和人類的影響,針對光纖核輻射效應的研究手段較為成熟[1].國內(nèi)主要集中電磁輻射的現(xiàn)狀的監(jiān)測與評估.黃國夫等[2]對我國輻射環(huán)境監(jiān)測能力試點進行評估；談成龍[3]對環(huán)境和輻射監(jiān)測與評估作出分析；孟超等[4]對城市電磁輻射污染的產(chǎn)生與危害做了詳細論述；王利華等[5]對江蘇省2009年輻射環(huán)境做出評價；翁建慶等[6]對江蘇省輻射環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀做出評價.

哈爾濱市現(xiàn)共用放射源726枚，涉源單位83家.該文根據(jù)“十一五”環(huán)境質(zhì)量公報的數(shù)據(jù)，對哈爾濱市核輻射現(xiàn)狀進行評價，并利用秩相關(guān)系數(shù)法對哈爾濱氣溶膠放射性活度濃度、土壤中U、Th、Ra三種放射元素、陸地γ輻射空氣吸收量率進行變化趨勢分析，并和“十五”進行對比.

1 環(huán)境監(jiān)測概況

按照《輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T61—2001)的要求，“十一五”期間在繼續(xù)監(jiān)測陸地γ輻射、氣溶膠、水、土壤等對象的基礎(chǔ)上，增加了陸地γ輻射空氣吸收劑量率連續(xù)監(jiān)測和空氣沉降物監(jiān)測.具體監(jiān)測情況見表1，陸地γ輻射監(jiān)測點位如圖1所示.

表1 哈爾濱市電離輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測情況

圖1 陸地γ輻射監(jiān)測點位圖

2 “十一五”期間哈爾濱輻射環(huán)境質(zhì)量狀況

2.1 陸地γ輻射空氣吸收劑量率

2010年哈爾濱市陸地γ輻射空氣吸收劑量率未見異常升高，按連續(xù)監(jiān)測值統(tǒng)計，年均值范圍為77.10—109.60nGy/h，平均值為85.80 nGy/h.監(jiān)測均值在哈爾濱市本地范圍之內(nèi).2002年到2010年，哈爾濱市陸地γ輻射空氣吸收劑量率最小值22.8 nGy/h，最大值80.5 nGy/h.9年平均值是53.02.其具體年均變化值見表2.

表2 哈爾濱陸地γ輻射空氣吸收劑量率 nGy/h

2.2 空氣γ輻射空氣吸收劑量率

“十一五”期間，哈爾濱市電離輻射對空氣的主要監(jiān)測項目是氣溶膠和沉降物.具體包括總α、總β、γ核素的監(jiān)測.2010年哈爾濱市氣溶膠總α活度濃度年均變化值范圍為0.03～0.20 mBq/m3，平均值為0.12 mBq/m3；氣溶膠總β活度濃度年均變化值范圍為0.66～0.70 mBq/m3，平均值為0.68 mBq/m3.“十一五”期間各年監(jiān)測值均屬環(huán)境正常水平.具體變化見表3.

表3 哈爾濱環(huán)境放射性氣溶膠活度濃度 mBq/m3

2010年哈爾濱市沉降物總α活度濃度年均值范圍是0.46～0.63Bq/m2·d，年均值為0.55Bq/m2·d,；總β活度濃度年均值范圍是0.85～1.35 Bq/m2·d，年均值為1.10 Bq/m2·d；238U的活度濃度年均值范圍是0.17～0.43 Bq/m2·d，年均值為0.30 Bq/m2·d；232Th的活度濃度年均值范圍是0.105～0.117, Bq/m2·d，年均值為0.111 Bq/m2·d；226Ra的活度濃度年均值范圍是0.078～0.088 Bq/m2·d，年均值為0.083 Bq/m2·d；40K的活度濃度年均值范圍是1.14～1.30 Bq/m2·d，年均值為1.22 Bq/m2·d.具體變化情況如圖2所示.

圖2 2010年哈爾濱市沉淀物放射性核素活度濃度變化

2.3 水

2010年對哈爾濱市再用水源地磨盤山水庫和備用水源地西泉眼水庫的源水進行放射性核素監(jiān)測，包括鈾、釷、鐳、鉀、總α、總β、鍶、銫共8項，均未檢測到人工放射性核素污染，天然放射性核素濃度保持在本底水平，具體數(shù)值見表4.

2.4 土壤

2010年哈爾濱市土壤中放射性核素監(jiān)測項目主要是鈾、釷、鐳、鉀、銫，共五項.其年平均值分別為238U放射性核素含量46.3 Bq/kg；232Th放射性核素含量50.0Bq/kg；226Ra放射性核素含量25.4Bq/kg；40K放射性核素含量760Bq/kg；137Cs放射性核素含量6.7Bq/kg.2002～2010年放射性核素238U、232Th、226Ra三種元素，九年間的變化情況見表5.

表4 哈爾濱水源地飲用水放射性核素活度濃度

表5 哈爾濱市土壤放射性核素濃度 Bq/kg

3 現(xiàn)狀評價

“十一五”期間，哈爾濱核輻射的監(jiān)測結(jié)果表明，哈爾濱核輻射環(huán)境處于國家標準正常本底水平，沒有發(fā)現(xiàn)異常，也沒有造成環(huán)境污染和危害公眾健康.“十一五”期間，哈爾濱市陸地γ輻射空氣吸收劑量率檢測值在哈爾濱市本底值范圍內(nèi)，無明顯變化；大氣氣溶膠總α、總β較“十五”期間相比，呈明顯的下降趨勢.1995～2000年總α平均值為7.09 mBq/m3、總β年平均值為11.64 mBq/m3；2001～2005年總α平均值為26.8 mBq/m3、總β年平均值為86.7 mBq/m3；2006～2010年總α平均值為0.41 mBq/m3、總β年平均值為5.43 mBq/m3；飲用水源地磨盤山和備用水庫西泉眼均未檢測到人工放射性核素污染，天然放射性核素濃度保持在本底水平；土壤中放射性核素238U、232Th、226Ra均在2010年達到最大值，但與2005年相比，監(jiān)測平均值無明顯變化.

3.1 十年間對比

根據(jù)哈爾濱市環(huán)境質(zhì)量公報2001～2010年間的監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用秩相關(guān)系數(shù)法對哈爾濱市“十五”到“十一五”十年間的輻射環(huán)境質(zhì)量做對比，主要從陸地γ輻射空氣吸收劑量率、放射性氣溶膠活度濃度和土壤中放射性核素中238U、232Th、226Ra，三個方面進行對比.

3.2 公式

式中：rs— 秩相關(guān)系數(shù)；

di— 變量Xi和變量Yi差值；

N— 時間周期；

Xi—周期1到周期N按濃度值從小到大排列的序號；

Yi—按時間排列的序號

將秩相關(guān)系數(shù)rs的絕對值與秩相關(guān)臨界Wp進行比較，若絕對值大于Wp則表明變化顯著，如是負值，則表明為下降趨勢.當N=9時，Wp=0.60；當N=10時，Wp=0. 564.

3.3 計算結(jié)果

2002年到2010年陸地γ輻射空氣吸收量率在2003年、2007年、2008年和2010年分別有顯著的下降趨勢，2008年和2010年下降趨勢最為明顯，其他年份變化趨勢不顯著；2001到2010年環(huán)境放射性氣溶膠活度濃度變化顯著，總α和總β的變化情況幾乎呈正相關(guān)；2002年到2010年，土壤中238U、232Th、226Ra三種放射性核素在2010年全部呈下降趨勢，238U、232Th兩種放射性元素呈明顯的下降趨勢.238U僅在2005年呈不顯著變化，在其余年份均有顯著變化，232Th在2004年、2008年、2009年呈不顯著變化，在其余年份均有顯著變化，2007年到2010年，連續(xù)四年呈下降趨勢，226Ra僅在2010年呈不顯著變化，在其余年份均有顯著變化，在2002年、2003年和2007年均有下降趨勢.計算結(jié)果詳見表6.

表6 2001～2010年哈爾濱核輻射變化情況對比結(jié)果

4 結(jié)束語

(1)“十一五”期間，哈爾濱市電離輻射水平保持穩(wěn)定，為安全水平.

(2)大氣氣溶膠總α、總β較“十五”期間相比，呈明顯的下降趨勢；磨盤山水庫和西泉眼水庫均未檢測到人工放射性核素污染；土壤中放射性核素238U、232Th、226Ra均在2010年達到最大值，但與2005年相比，監(jiān)測平均值無明顯變化.

(3)2002年到2010年的變化趨勢對比，陸地γ輻射空氣吸收量率在2010年呈顯著的下降趨勢；2001～2010年環(huán)境放射性氣溶膠活度濃度變化顯著；2002～2010年，土壤中238U、232Th、226Ra三種放射性核素在2010年全部呈下降趨勢.

[1] 李麗娜,張思沖,楊丹,等.哈爾濱輻射現(xiàn)狀評價[J].安全與環(huán)境學報，2012，12(4)：131-135.

[2] 黃國夫，巢哲雄,楊斌,等.我國輻射環(huán)境監(jiān)測能力試點評估[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2012，(1)：84-88.

[3] 談成龍.環(huán)境核輻射的檢測與評估[J].鈾礦地質(zhì)，2004,20(2)：123-128.

[4] 孟超,高燕,于淼,等.城市電磁輻射污染的產(chǎn)生與危害[J].安全，2005,5：29-33.

[5] 王利華,朱曉翔,周程,等.江蘇省2009年輻射環(huán)境監(jiān)測與評價[J].中國輻射衛(wèi)生，2011,12(4)：205-207.

[6] 翁建慶,何俊,王莉莉.浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀及對策研究[J].環(huán)境污染與防治，2008,30(2):90-99.

(責任編輯：李家云)

Evaluation of the Status of the Nuclear Radiation During 11th Five Year Plan in Harbin City

Li Xuebing, Zhang Sichong

(Geographic Resources and Environmental Remote Sensing Laboratory,Harbin Normal University)

Using the method of Spearman rank correlation coefficient based on the urban monitoring data collected from the urban nuclear radiation communiques from 2006 to 201, the results showed:(1) nuclear radiation radiation levels remained stable in Harbin from 2006 to 2010;(2) atmospheric aerosols total α, total β, showed a downward trend compared with "fifth" period;(3) terrestrial γ radiation air absorbed dose rate showed a significant downward trend in 2010.

Nuclear radiation; Status assessment; Spearman rank correlation coefficient; Harbin

2016-05-09

*2011年黑龍江省新農(nóng)村建設(shè)軟科學研究項目“黑龍江畜牧養(yǎng)殖村屯土地退化成因及生態(tài)恢復方向研究”；黑龍江省教育廳面上項目“大慶濕地生態(tài)服務功能價值估算及可持續(xù)利用研究”(12521165)

**通訊作者：hsdzsc@163.com

Χ171

A

1000-5617(2016)05-0071-06