我國開展的輻射環(huán)境水平調(diào)查現(xiàn)狀與展望

陳前遠，楊維耿，趙順平，鄭惠娣，陳 彬，宋偉剛

(1.浙江省輻射環(huán)境監(jiān)測站/國家環(huán)境保護輻射監(jiān)測重點實驗室，杭州 310012；2.復旦大學現(xiàn)代物理研究所/核物理與離子束應用教育部重點實驗室，上海 200433)

開展輻射環(huán)境水平調(diào)查，是獲取各種環(huán)境介質(zhì)放射性水平現(xiàn)狀、了解我國境內(nèi)輻射環(huán)境水平變化趨勢、以及評估各類核與輻射設(shè)施運行對外圍環(huán)境影響的重要手段。2011年日本3·11福島核事故之后，我國境內(nèi)“談核色變”的現(xiàn)象屢屢見于媒體；核安全法2018年實施以來，核安全監(jiān)管面臨的壓力空前巨大，公眾對輻射環(huán)境水平現(xiàn)狀的知情需求日益高漲；2021年4月，日本作出排放福島污染水決定之后，海洋輻射環(huán)境成為了公眾關(guān)注的焦點。

我國第一次全國范圍內(nèi)的輻射環(huán)境水平調(diào)查開展于1983—1990年，30年來，伴隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和低碳經(jīng)濟的深入推進，我國核電裝機容量、核燃料循環(huán)設(shè)施數(shù)量、核技術(shù)利用設(shè)施數(shù)量和NORM設(shè)施的開發(fā)力度突飛猛進，整體環(huán)境的輻射水平也必然會隨之發(fā)生變化。我國已形成較為完善的輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，開展輻射環(huán)境水平質(zhì)量監(jiān)測和重點監(jiān)管核與輻射設(shè)施外圍輻射環(huán)境監(jiān)測，是網(wǎng)絡(luò)成員單位重要職責之一。本文以第一次全國性輻射環(huán)境水平調(diào)查[1]為起點，以我國輻射環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)近30年來開展的各類調(diào)查(監(jiān)測)活動為主線，以其他機構(gòu)開展的調(diào)查工作為輔線，通過廣泛而深入的調(diào)研，對我國已經(jīng)開展的各類輻射環(huán)境水平調(diào)查所涵蓋的監(jiān)測介質(zhì)(對象)、項目和點位進行全面的分析，并提出我國下一步擬開展的輻射環(huán)境水平調(diào)查工作建議。

1 我國輻射環(huán)境水平調(diào)查現(xiàn)狀

本文所列輻射環(huán)境水平調(diào)查現(xiàn)狀，主要指的是生態(tài)環(huán)境部門組織的全國范圍內(nèi)的各類調(diào)查工作，包括各類輻射環(huán)境本底/現(xiàn)狀水平調(diào)查、核與輻射設(shè)施外圍輻射環(huán)境調(diào)查、NORM相關(guān)輻射環(huán)境水平調(diào)查，對其他部門開展的輻射環(huán)境水平調(diào)查、以及其他區(qū)域性的輻射環(huán)境水平調(diào)查也作了不完全統(tǒng)計。為更加直觀、定量的反映調(diào)查開展現(xiàn)狀，對歷次調(diào)查覆蓋的監(jiān)測對象(介質(zhì))、監(jiān)測項目和點位覆蓋情況作了定量統(tǒng)計，其中，監(jiān)測對象(介質(zhì))包含環(huán)境γ輻射、空氣、陸地水體(底泥、沉積物)、陸生生物、土壤、海水(沉積物)和海洋生物等；監(jiān)測項目按γ輻射、氡(子體)、天然核素、人工核素和其他核素(3H、14C等既有宇生途徑，又有人工途徑產(chǎn)生的核素)進行區(qū)分；監(jiān)測點位覆蓋情況按點位實際數(shù)量、涵蓋行政區(qū)域數(shù)量、流域和海域數(shù)量等進行羅列。

1.1 全國環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究(1983—1990年)

由原國家環(huán)境保護局組織，在全國范圍內(nèi)開展，29個省、自治區(qū)、直轄市和部分市級環(huán)境監(jiān)測站(所)共300余人參加，歷時8年[1]。形成了全國天然貫穿輻射水平[2]、部分地區(qū)空氣中氡及其子體α潛能濃度[3]、各類水體中天然放射性水平[4]、土壤中天然放射性核素濃度[5]等全國性專題報告；另外還編制了各省、自治區(qū)、直轄市環(huán)境天然貫穿輻射水平、土壤中天然放射性核素和水體中天然放射性核素研究分報告，積累了大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)。全國天然放射性水平調(diào)查研究開展情況列于表1。

表1 全國天然放射性水平調(diào)查研究開展情況一覽表[1-5]

1.2 全國輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)開展情況

全國輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)由國家環(huán)?？偩钟?002—2005年開始組織建設(shè)，2007年正式投入運行[5]，第一批國控點點位包含輻射環(huán)境自動監(jiān)測站25個、陸地輻射監(jiān)測點318個、核環(huán)境安全預警點22個、水體點70個、土壤點175個[6]。經(jīng)過14年的運行，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不斷擴大，截至2021年[7]，國控點點位包含空氣自動監(jiān)測站500個、陸地輻射監(jiān)測點328個、陸地水體點477個、水生生物點1個、海水(近岸)點48個、海洋生物點34個、土壤點362個、電磁輻射監(jiān)測點85個、國家重點監(jiān)管核與輻射設(shè)施46個、在12個核電基地周邊海域開展海水、沉積物和生物監(jiān)測[8]。2021年全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)開展現(xiàn)狀列于表2。

1.3 集中式飲用水水源地放射性水平調(diào)查

2017年，原環(huán)境保護部組織開展了集中式飲用水水源放射性水平調(diào)查，覆蓋全國地級以上城市飲用水源地、重點監(jiān)管的核設(shè)施與敏感點周邊或排放口下游飲用水源、伴生放射性礦周邊集中式飲用水水源、土壤和水體中天然放射性核素含量相對較高地區(qū)飲用水水源等[9-11]。調(diào)查具體涉及項目和點位覆蓋情況等列于表3。

表2 2021年全國輻射環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)開展現(xiàn)狀[8]

表3 集中式飲用水源地放射性水平調(diào)查開展情況[9]

1.4 全國污染源普查伴生放射性污染源普查

2006年10月，國家環(huán)保總局組織第一次全國污染源普查伴生放射性污染源普查工作。選定稀土、鈮/鉭、鋯石和氧化鋯、錫、鉛/鋅礦、銅、鐵、磷酸鹽、煤(包括煤矸石)、鋁和釩等11類礦產(chǎn)資源[12]；2016年，原環(huán)境保護部根據(jù)《全國污染源普查條例》啟動第二次全國污染源普查伴生放射性礦污染源普查工作，在第一次11類礦產(chǎn)的基礎(chǔ)上，增加了鉬、金、鍺/鈦、鎳等4類普查對象[13-14]，兩次普查涉及監(jiān)測對象(介質(zhì))、監(jiān)測項目和點位列于表4。

表4 全國污染源普查伴生放射性污染源普查(第一次和第二次)開展情況

1.5 全國核基地和核設(shè)施輻射環(huán)境調(diào)查現(xiàn)狀和評價

該項工作于2012年開展，調(diào)查對象包括民用和軍工核設(shè)施，涵蓋生產(chǎn)基地、科研基地、核電基地、鈾濃縮和元件生產(chǎn)基地、鈾礦冶設(shè)施、放射性廢物處置場等，設(shè)施種類和數(shù)量多于表2所列重點監(jiān)管核與輻射設(shè)施，調(diào)查對象和項目則與表2所列同類設(shè)施類似，補充了人為活動引起的天然放射性水平增加(NORM)數(shù)據(jù)和核技術(shù)利用設(shè)施輻射環(huán)境水平數(shù)據(jù)[15]。

1.6 其他區(qū)域性調(diào)查工作

1.6.1東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查

1998年，浙江省舟山海洋生態(tài)站牽頭開展了我國東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查工作，浙江省和廣東省輻射監(jiān)測機構(gòu)承擔了海洋環(huán)境放射性調(diào)查樣品的分析，并形成了專題報告[16-17]。調(diào)查涉及監(jiān)測對象(介質(zhì))、項目和點位情況列于表5。

表5 東、南海近岸海域放射性調(diào)查開展情況[16]

1.6.2核電廠運行前本底調(diào)查

根據(jù)《核動力廠環(huán)境輻射防護規(guī)定》(GB 6249—2011)[18]和《核電廠環(huán)境放射性本底調(diào)查技術(shù)規(guī)范》(NB/T 20139—2012)[19]等標準規(guī)定，我國沿海已運行的12個核電基地均至少已獲取了運行前2年本底監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)覆蓋所有環(huán)境介質(zhì)，監(jiān)測核素種類包含了人工和天然放射性核素。此外，湖北咸寧大畈、江西九江彭澤、湖南益陽桃花江、重慶涪陵、河南南陽、吉林靖宇等內(nèi)陸廠址，也至少獲取了1年的選址/可研期本底監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.6.3室內(nèi)和環(huán)境氡全國/局部區(qū)域調(diào)查

關(guān)于室內(nèi)氡的水平調(diào)查一直都在斷斷續(xù)續(xù)的進行；王春紅等[20]使用累積測量方法，測量了國內(nèi)1個省(浙江省)和其他7個分布于不同省份城市共2 029個房間的氡濃度數(shù)據(jù)；尚兵等[20-21]采用統(tǒng)一的累積測量方法對國內(nèi)26個城市約3 098間房屋內(nèi)的氡濃度水平進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)氡水平呈現(xiàn)整體上升趨勢。這是國內(nèi)近30年來開展的規(guī)模較大的兩次氡濃度水平調(diào)查。

1.6.4其他地方性調(diào)查工作

在生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一部署下，核與輻射安全中心在雄安新區(qū)和東北邊境地區(qū)分別開展了環(huán)境輻射水平本底調(diào)查工作。

利用核與輻射安全監(jiān)管項目，生態(tài)環(huán)境部組織重慶市和湖北省開展了三峽庫區(qū)水環(huán)境放射性水平調(diào)查[22]。

2 存在問題分析

2.1 部分環(huán)境介質(zhì)調(diào)查開展不充分

全國天然放射性水平調(diào)查未涉及空氣和生物介質(zhì)；專項調(diào)查側(cè)重于水體放射性監(jiān)測；核基地調(diào)查、核電廠本底調(diào)查覆蓋了這些介質(zhì)，但是數(shù)據(jù)覆蓋面僅限于設(shè)施周邊；全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)補充了空氣介質(zhì)數(shù)據(jù)，但是，陸生生物僅僅布設(shè)了一個點位，海洋生物監(jiān)測點位數(shù)量同樣偏少。因而，各類生物樣品放射性水平調(diào)查數(shù)據(jù)亟需補充。

2.2 人工放射性核素調(diào)查不充分

全國天然放射性水平調(diào)查對人工放射性核素是存在缺位的；盡管全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)作了一定的補充，覆蓋的點位數(shù)與全國天然放射性水平調(diào)查相比還是有極大差距，各類監(jiān)測對象(介質(zhì))人工放射性核素水平數(shù)據(jù)亟需補充。

2.3 海洋環(huán)境監(jiān)測覆蓋面不足

東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查環(huán)境放射性調(diào)查未覆蓋我國所有海域，全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)開展了近岸海水和海洋生物監(jiān)測,補充了相應介質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，但是點位偏少且未覆蓋沉積物監(jiān)測；生態(tài)環(huán)境部門尚未開展管轄海域放射性監(jiān)測工作，海洋放射性水平調(diào)查深度和廣度均需得到加強。

2.4 氡的監(jiān)測未引起足夠重視

氡是肺癌的重要致病因子之一，受到公眾普遍關(guān)注；由1.1節(jié)、1.2節(jié)和1.6.3節(jié)所列我國部分氡水平調(diào)查開展情況可知，我國尚未集中開展超過萬間房屋的氡調(diào)查，氡調(diào)查工作缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、樣本量偏少，代表性不夠。

2.5 水體放射性水平調(diào)查需進一步夯實

集中式飲用水水源地調(diào)查未鋪開進行90Sr和其他人工核素分析，全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)僅在部分飲用水點位和地表水點位開展了人工核素監(jiān)測；相較于全國環(huán)境天然放射性水平調(diào)查研究，各類陸地水體調(diào)查樣本數(shù)也明顯偏少；各重點河流周邊NORM設(shè)施開發(fā)利用所引起的水體中天然輻射水平變化也不容忽視[12-14]，天然輻射水平調(diào)查數(shù)據(jù)也需得到補充。

3 對策與建議

3.1 開展輻射環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)建庫工作

國家科技基礎(chǔ)性工作專項“我國環(huán)境放射性水平精細圖譜建設(shè)”項目正在推動中，數(shù)據(jù)庫建設(shè)重要性顯而易見。前述各項調(diào)查積累了大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提交格式不盡相同，統(tǒng)一的全國輻射環(huán)境水平數(shù)據(jù)庫尚未建成。建議參照 “全國環(huán)境天然放射性水平數(shù)據(jù)庫”[23]，建立更加全面的“中國環(huán)境輻射水平數(shù)據(jù)庫”。

3.2 開展中國海洋輻射環(huán)境水平調(diào)查

對《東、南海近岸海域環(huán)境綜合調(diào)查》和上述其他調(diào)查工作中所列近岸海域本底監(jiān)測數(shù)據(jù)進行收集和整理，將海洋輻射環(huán)境水平監(jiān)測納入全國輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)；適時開展管轄海域海水、海洋生物和沉積物監(jiān)測；補充開展近岸海域海洋沉積物監(jiān)測、適當增加近岸海水和海洋生物監(jiān)測點位；針對日本福島污染水排放，抓緊實施專項調(diào)查，盡快啟動中國海洋輻射環(huán)境水平現(xiàn)狀調(diào)查，調(diào)查應重點關(guān)注3H、14C、137Cs、90Sr和129I等排放相關(guān)核素。

3.3 中國水體放射性核素濃度及周邊NORM專項調(diào)查

補充開展各類陸地水體中人工放射性核素水平調(diào)查；在全國重點河流和新建重點水利設(shè)施增加布點，開展天然和人工放射性水平調(diào)查工作；同時，開展重點河流周邊NORM設(shè)施對水體影響的專項調(diào)查。

3.4 開展全國氡水平專項調(diào)查

無論是從氡監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性和全面性、氡致人群健康效應、還是從室內(nèi)氡的防控趨勢和國內(nèi)外對氡監(jiān)測的重視程度來說，開展全國氡水平調(diào)查，刻不容緩。

3.5 開展土壤、生物及空氣放射性水平專項調(diào)查

土壤輻射環(huán)境本底調(diào)查已經(jīng)在第一次天然放射性水平調(diào)查中充分開展，但是人工放射性核素的監(jiān)測未在全國性調(diào)查中展開。空氣和生物介質(zhì)中放射性水平數(shù)據(jù)存在大量空白。因而，需補充開展全國空氣和生物介質(zhì)中放射性水平調(diào)查，并開展全國土壤中人工放射性核素水平調(diào)查。

3.6 引入航空測量等調(diào)查手段

航空監(jiān)測是由鈾礦勘查航空γ能譜測量技術(shù)發(fā)展起來的，航測設(shè)備對地面和空氣放射性靈敏度高，不受地面交通條件限制，覆蓋面寬。美國每3～5年對核設(shè)施開展一次航測[24]?？煽紤]將航空測量用于核設(shè)施、NORM設(shè)施以及高本底地區(qū)輻射環(huán)境水平調(diào)查工作。

4 結(jié)語

綜上所述，自全國環(huán)境天然放射性水平調(diào)查以來，我國環(huán)境輻射水平調(diào)查工作從未間斷，獲得了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是，歷年的調(diào)查工作在放射性核素種類、監(jiān)測點位、監(jiān)測介質(zhì)覆蓋面上，還存在一定的不足。下階段，我國環(huán)境輻射水平調(diào)查工作可以從原有監(jiān)測數(shù)據(jù)入庫整合出發(fā)，逐步開展各項補充調(diào)查工作，引入航空測量等新型監(jiān)測手段，在建庫、查漏和補缺工作告一段落后，適時開展第二次全國環(huán)境輻射水平調(diào)查。