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報(bào)告人:袁之倫2011.5.271報(bào)告人:袁之倫2014.4.16輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)與事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心袁之倫2014.4.162目錄輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)3
輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
一、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)概述
二、環(huán)境放射性.
三、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象和根本目的
四、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的分類
五、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案
六、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)
七、輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)規(guī)定
輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)概述輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)起源最早起始于第二次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)為了研制原子彈,在漢福特建造了生產(chǎn)钚的反應(yīng)堆,并用哥倫比亞河的水來(lái)冷卻反應(yīng)堆部件,開始有流出物進(jìn)入環(huán)境,由此引起了人們對(duì)環(huán)境影響的關(guān)注,從此開始了輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的歷史。后來(lái)的核試驗(yàn)、原子彈爆炸、溫茨開爾和三里島事故又進(jìn)一步把輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的深度和廣度推進(jìn)了一步。1986年的切爾諾貝利事故則把快速報(bào)警和自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要性提高到新的高度。近年來(lái),隨著核技術(shù)利用和核能的快速發(fā)展,公眾的環(huán)境參與意識(shí)極大的提高,給環(huán)境監(jiān)測(cè)提出了新的內(nèi)容和要求,而且更使環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要性突破了純技術(shù)的范疇,改善公眾關(guān)系,提高公眾信任度成為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要任務(wù)之一。5輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)概述輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)展技術(shù)規(guī)范更加完善,從監(jiān)測(cè)工作的原則到具體的技術(shù)規(guī)范;從正常情況下的常規(guī)監(jiān)測(cè)到應(yīng)急情況下的監(jiān)測(cè),相關(guān)的規(guī)范更加完善。例如,IAEA近年出版的“核或輻射應(yīng)急情況下的通用監(jiān)測(cè)程序(IAEA—TECDOC—1092,1996.6)”[1]對(duì)應(yīng)急情況下的監(jiān)測(cè)原則和各種具體監(jiān)測(cè)方法作了相當(dāng)全面的介紹。在常規(guī)監(jiān)測(cè)方面,各國(guó)的相應(yīng)技術(shù)規(guī)范也更加完善,例如,我國(guó)2001年頒布了環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》就是很好的說(shuō)明。從監(jiān)測(cè)目的來(lái)看,更加重視對(duì)公眾心理和要求的考慮;從方案設(shè)計(jì)上看,更加重視把事故早期報(bào)警和常規(guī)監(jiān)測(cè)結(jié)合起來(lái)。非常重視監(jiān)測(cè)和信息的網(wǎng)絡(luò)化和及時(shí)性,監(jiān)測(cè)網(wǎng)和信息管理和傳輸技術(shù)有較大發(fā)展。測(cè)量分析技術(shù)方面取得較大進(jìn)展。隨著環(huán)境保護(hù)的對(duì)象從只考慮人類到向其它生物種擴(kuò)展,也對(duì)今后環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展產(chǎn)生影響。6環(huán)境放射性7人類受天然輻射源照射是一種持續(xù)性不可避免的遭遇,上世紀(jì)初、中年代又增加了人工輻射照射。UNSCEAR2000年報(bào)告,列出了人類所受天然和人工輻射照射狀況。源世界范圍個(gè)人年均有效劑量(mSv)照射的范圍和趨勢(shì)天然本底2.4典型范圍為1~10mSv,這與具體地點(diǎn)的環(huán)境有關(guān),也有相當(dāng)多的人口所受劑量達(dá)到10~20mSv醫(yī)學(xué)檢查0.4范圍在世0.04mSv(最低健康醫(yī)療水平)和1.0mSv(最高健康醫(yī)療水平)之間。大氣核試驗(yàn)0.005已從最大的1963年的0.15mSv逐漸降低,北半球相對(duì)較高,南半球相對(duì)較低。切爾諾貝利事故0.002已從最大的1986年的0.04mSv(北半球的平均值)逐漸降低,事故現(xiàn)場(chǎng)附近較高。核能生產(chǎn)0.0002隨著核能計(jì)劃的發(fā)展而增加,但又隨著技術(shù)的完善而降低。2000年天然和人工源所致所均個(gè)人有效劑量環(huán)境放射性天然放射性宇宙輻射宇宙射線:來(lái)自外層空間和太陽(yáng)表面宇生放射性核素:宇宙射線在大氣層中相互作用產(chǎn)生的放射性核素包括3H、7Be、14C和22Na估算其年有效劑量:14C12μSv,22Na0.15μSv,3H0.01μSv,7Be0.03μSv。陸地輻射存在地殼、建材、空氣、水、食物和人體中的天然放射性核素238U系,232Th系和40K。8環(huán)境放射性人工放射性大氣層核武器試驗(yàn)(1945—1980)環(huán)境中14C、90Sr、137Cs1963年世界平均年有效劑量150μSv2000年世界平均年有效劑量5μSv核電:占全球發(fā)電量17%惰性氣體85Kr,88Kr
,41Ar,133Xe,135Xe,氣載流出物3H,131I液態(tài)流出物3H及其它核素。放射性氣溶膠58Co,137Cs,124Sb。9環(huán)境放射性輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)與天然放射性天然放射性一般不屬于輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍,但是出于以下幾種原因,它們同樣受到很大的關(guān)注。天然放射性無(wú)所不在,常常構(gòu)成對(duì)人工放射性監(jiān)測(cè)的一種干擾因素或本底讀數(shù),要區(qū)分人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境輻射水平的影響,必須以天然輻射本底為基準(zhǔn)。因此為了環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境評(píng)價(jià)工作的需要,也必須弄清該地區(qū)天然輻射的情況(本底調(diào)查)天然放射性產(chǎn)生對(duì)人類照射的最大部分,因此當(dāng)需要估算人類所受到的總照射時(shí),要把天然照射也考慮在內(nèi)在少數(shù)場(chǎng)合,由于人類活動(dòng)所引起的工作場(chǎng)所或居住環(huán)境中的天然放射性水平的升高也可能被輻射安全審管部門宣布劃入應(yīng)該管理和監(jiān)測(cè)的范圍(如航空,非鈾礦),或者需要采取補(bǔ)救措施進(jìn)行干預(yù)總之,在討論輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題以前,了解天然環(huán)境中放射性的情況以及它們對(duì)我們環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的可能影響是十分必要的。
10環(huán)境放射性原生放射性核素原生放射性核素是重元素的同位素,即分別以238U,235U和232Th為首的三個(gè)天然衰變系列。每一個(gè)系列均包含有10多個(gè)子體。世界上的任何物質(zhì)中,實(shí)際上都或多或少包含有示蹤量的地球原生放射性核素,因此它們或其子體在環(huán)境中是無(wú)所不存在的。雖然隨著地質(zhì)地域等條件的不同,地殼中的這種原生放射性核素的含量有所不同,但只要不受干擾,它們對(duì)人類產(chǎn)生的天然輻射照射應(yīng)該是基本衡定的。但是人類的某些生產(chǎn)活動(dòng)(如礦的開采和冶煉)卻可以引起天然輻射環(huán)境的顯著改變,而使得人類受照增加。11
圖1天然鈾系衰變鏈圖
圖2天然錒系衰變鏈圖
圖3天然釷系衰變鏈圖
環(huán)境放射性非系列性天然放射性核素除了上述三個(gè)天然系列核素以外,至今已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的單個(gè)存在的非系列性天然放射性核素有20多種。它們的半衰期雖然很長(zhǎng),但其同位素和元素豐度很低,因此除了40K和87Rb以外,絕大多數(shù)對(duì)環(huán)境放射性的貢獻(xiàn)很小。40K是鉀的一種同位素,它幾乎存在于一切生物和其他環(huán)境介質(zhì)中。87Rb雖然也是重要的單個(gè)存在的天然放射性核素,但是它只發(fā)射0.274MeV的β射線,不發(fā)射γ,因此也不如40K重要,它廣泛分布在巖石和土壤中,在多數(shù)巖石中的放射性濃度為0.007~0.019Bq/g,在土壤中約為0.007Bq/g。15環(huán)境放射性3H和14C等放射性核素在由宇宙射線感生的放射性核素中,比較重要的有3H和14C等。其中由宇宙射線感生的氚量并不小,據(jù)估計(jì)每年全球感生氚量約1.48×1017Bq,氚通過(guò)氧化或與普通氫交換而形成氚水,然后通過(guò)降雨等進(jìn)入水體。14C參加生物圈循環(huán),有較大的生物學(xué)重要性。據(jù)估計(jì)天然14C的全球年產(chǎn)生量約1.0×1015Bq,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)移之后,其中的絕大部分會(huì)進(jìn)入深海。另外,22Na和7Be等很多宇宙射線感生核素,只能作為大氣和生態(tài)過(guò)程的示蹤物被測(cè)量到,對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要性不大。1718輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象和根本目的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),是指對(duì)核與輻射施周界之外的輻射和放射性水平所進(jìn)行的與該設(shè)施運(yùn)行有關(guān)的測(cè)量,輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的對(duì)象是環(huán)境介質(zhì)和生物。輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的根本目的根本目的在于檢驗(yàn)設(shè)施運(yùn)行在周圍環(huán)境中造成的輻射和放射性水平是否符合國(guó)家的和地方的有關(guān)規(guī)定,并對(duì)人為的活動(dòng)所引起的環(huán)境輻射的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)然,環(huán)境監(jiān)測(cè)所獲得的大量數(shù)據(jù)也可用于有關(guān)科學(xué)研究。19輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分類從不同的角度,可以根據(jù)監(jiān)測(cè)任務(wù)、目的、階段等的不同而把輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)作以下分類從管理角度來(lái)分可以分為環(huán)保部門監(jiān)督性環(huán)境監(jiān)測(cè)和排污(運(yùn)營(yíng))單位自行環(huán)境監(jiān)測(cè)兩大類,“雙軌制”。《中華人民共和國(guó)放射性污染防治法》
第二十四條核設(shè)施營(yíng)運(yùn)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)核設(shè)施周圍環(huán)境中所含的放射性核素的種類、濃度以及核設(shè)施流出物中的放射性核素總量實(shí)施監(jiān)測(cè),并定期向國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)行政主管部門和所在地省、自治區(qū)、直轄市人民政府環(huán)境保護(hù)行政主管部門報(bào)告監(jiān)測(cè)結(jié)果。
國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)行政主管部門負(fù)責(zé)對(duì)核動(dòng)力廠等重要核設(shè)施實(shí)施監(jiān)督性監(jiān)測(cè),并根據(jù)需要對(duì)其他核設(shè)施的流出物實(shí)施監(jiān)測(cè)。監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用由財(cái)政預(yù)算安排。20輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分類從設(shè)施(或活動(dòng))的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)分,可以分為正常狀態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)兩大類。從運(yùn)行階段來(lái)分,可分為運(yùn)行前環(huán)境調(diào)查(或稱本底調(diào)查)、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、退役環(huán)境監(jiān)測(cè)(或稱運(yùn)行后環(huán)境監(jiān)測(cè))。表8-2環(huán)境監(jiān)測(cè)大綱的類型其及目的基于地域:
局地為了評(píng)價(jià)單個(gè)設(shè)施對(duì)附近區(qū)域的影響區(qū)域性為了評(píng)價(jià)來(lái)自若干設(shè)施對(duì)較大地區(qū)的綜合影響基于監(jiān)測(cè)目的
源相關(guān)為了確定單個(gè)源對(duì)公眾的照射人相關(guān)為了確定來(lái)自所有源對(duì)人的總照射環(huán)境相關(guān)為了確定若干源對(duì)環(huán)境特征(植物、樹、建筑物、土壤、水體、生態(tài)等)的影響基于管理和法律要求
符合性相關(guān)為了確定符合于相關(guān)法規(guī)大綱的類型目的全球性為了確定世界范圍的影響和趨勢(shì),例如:酸的沉降,嗅氧層的破壞,核試驗(yàn)或泄漏全球沉降研究相關(guān)為了確定特殊污染物在環(huán)境介質(zhì)之間的轉(zhuǎn)移;評(píng)價(jià)它們?cè)诃h(huán)境輸運(yùn)過(guò)程中的化學(xué)和生物學(xué)變異;識(shí)別污染物的生物指示物;驗(yàn)證關(guān)鍵居民組已被恰當(dāng)?shù)剞q認(rèn),以及所采用的模式能恰當(dāng)?shù)卮硭O(jiān)測(cè)的環(huán)境。公眾信息為了改善公眾關(guān)系而提供數(shù)據(jù)和信息
環(huán)境監(jiān)測(cè)大綱的類型及其目的22輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分類運(yùn)行前的環(huán)境調(diào)查(本底調(diào)查)為確保核設(shè)施投入運(yùn)行以后所進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測(cè)的有效性,各國(guó)的環(huán)保法規(guī)均明文規(guī)定較大一些的核設(shè)施在正式投入運(yùn)行之前的某一段時(shí)間內(nèi)需要進(jìn)行運(yùn)行前的輻射本底調(diào)查,還規(guī)定對(duì)于像核電廠這樣的大型核設(shè)施,這種調(diào)查至少要連續(xù)進(jìn)行兩年。運(yùn)行前調(diào)查的主要任務(wù)是:獲得設(shè)施附近的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境資料,包括水文、地質(zhì)、氣象、生態(tài)、人口分布、飲食及生活習(xí)慣、交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土地利用等獲得關(guān)于運(yùn)行前環(huán)境中的輻射水平和放射性含量及其變化規(guī)律的資料識(shí)別可能的關(guān)鍵核素、關(guān)鍵途徑及關(guān)鍵人群組,識(shí)別可能的生物指示體(即對(duì)放射性核素具有濃集作用而可以作為指示性監(jiān)測(cè)對(duì)象的生物)。
可見運(yùn)行前的調(diào)查對(duì)于以后制定有效的和經(jīng)濟(jì)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方案是十分重要的。因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)運(yùn)行前的調(diào)查才能獲得該地區(qū)運(yùn)行前的輻射“本底”水平和環(huán)境生態(tài)的“初始狀態(tài)”,因而可以對(duì)運(yùn)行后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或環(huán)境狀態(tài)作出正確的解釋,也只有依據(jù)這些調(diào)查才能推導(dǎo)出適合該廠址的一些有用的常規(guī)監(jiān)測(cè)參考水平,并對(duì)“三關(guān)鍵”的確定提供初步的資料(“三關(guān)鍵”的最后確定可能有待以后運(yùn)行階段環(huán)境監(jiān)測(cè)資料的不斷充實(shí))。23輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分類運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)運(yùn)行時(shí)的監(jiān)測(cè),是指核設(shè)施正式投入熱運(yùn)行(如反應(yīng)堆裝料后)所進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測(cè)。由于設(shè)施的正式運(yùn)行意味著放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放的可能性已經(jīng)存在,因此從理論上來(lái)講,以后的環(huán)境狀態(tài)一般不能再被看作為不受干擾的初始狀態(tài)。前面列出的環(huán)境監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)主要目的,主要還是通過(guò)運(yùn)行時(shí)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃來(lái)達(dá)到的。因此一般來(lái)講,運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)劃的內(nèi)容和范圍是最全面的和詳盡的。運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)劃的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響,具體可以包括以下幾點(diǎn)通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析,監(jiān)督核設(shè)施運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境所產(chǎn)生的即時(shí)影響或長(zhǎng)期累積趨勢(shì),以便查找原因采取相應(yīng)措施通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析估算關(guān)鍵居民組所受劑量當(dāng)量或其可能上限通過(guò)實(shí)際測(cè)量不斷積累資料,以便進(jìn)一步確認(rèn)“三關(guān)鍵”和確定各種測(cè)量時(shí)采用的參考水平值通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)原來(lái)監(jiān)測(cè)計(jì)劃的不完善環(huán)節(jié),加以評(píng)議、改進(jìn)發(fā)現(xiàn)異常釋放時(shí),盡快追蹤監(jiān)測(cè),必要時(shí)轉(zhuǎn)入事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析,并補(bǔ)充必要的研究工作,以便盡可能為摸索核素在環(huán)境中的轉(zhuǎn)移規(guī)律和參數(shù),收集有用的實(shí)際資料。24輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分類退役環(huán)境監(jiān)測(cè)退役環(huán)境監(jiān)測(cè),是指核設(shè)施進(jìn)入退役階段以后所進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測(cè)。其主要任務(wù)是對(duì)退役過(guò)程和退役終態(tài)的環(huán)境影響進(jìn)行監(jiān)測(cè),為相應(yīng)的環(huán)境評(píng)價(jià)提供依據(jù),以驗(yàn)證退役過(guò)程和退役終態(tài)的環(huán)境影響符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)核設(shè)施進(jìn)入事故應(yīng)急工況以后所進(jìn)行的非常規(guī)性環(huán)境監(jiān)測(cè)叫事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)。對(duì)于大、中型的核設(shè)施,在宣布進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)以后,隨著應(yīng)急響應(yīng)體系的啟動(dòng),環(huán)境監(jiān)測(cè)也將按照應(yīng)急監(jiān)測(cè)實(shí)施程序在應(yīng)急組織的統(tǒng)一指揮下逐步展開。應(yīng)急監(jiān)測(cè)計(jì)劃雖然與常規(guī)監(jiān)測(cè)計(jì)劃有某些聯(lián)系和類同之處,但是其差別也是明顯的。25輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案制定原則
根據(jù)《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求,輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的制定應(yīng)遵循以下基本原則:凡是不能被國(guó)家法規(guī)所豁免的輻射源和實(shí)踐,均應(yīng)按法規(guī)要求進(jìn)行適度和必要的環(huán)境監(jiān)測(cè)。環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容和要求,應(yīng)視伴有輻射設(shè)施的類型、規(guī)模、環(huán)境特征等因素的不同而不同;在制定環(huán)境監(jiān)測(cè)方案時(shí),應(yīng)根據(jù)輻射防護(hù)最優(yōu)化原則和輻射環(huán)境污染源及周圍環(huán)境的具體特征有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并隨著時(shí)間的推移,在經(jīng)驗(yàn)反饋的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的改進(jìn);凡是同一場(chǎng)址具有多個(gè)污染源的情況,應(yīng)遵循統(tǒng)一管理和統(tǒng)一規(guī)劃的原則,以做到相互協(xié)調(diào)和節(jié)約資源。
26輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案制定的主要因素
環(huán)境監(jiān)測(cè)的制定,要隨核設(shè)施的具體類型、規(guī)模,以及監(jiān)測(cè)目的而異,在制定環(huán)境監(jiān)測(cè)方案時(shí),需考慮以下主要因素:設(shè)施的類型、規(guī)模、潛在危害;釋放核素的種類和量,以及它們的物理和化學(xué)形態(tài)、釋放的方式和途徑;被釋放元素在環(huán)境中的遷移消散運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及影響這些元素遷移運(yùn)動(dòng)的天然和人工因素,如氣象、地質(zhì)和水文狀況,植物和水庫(kù)、港灣及濃集生物等情況;農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、水和食物供給、工業(yè)和文化娛樂(lè)對(duì)環(huán)境資源的利用;人口分布及其按年齡、性別、飲食、職業(yè)、生活及文化娛樂(lè)習(xí)慣等方面的組成。
27輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案制定的主要步驟
隨著相關(guān)核設(shè)施的類型、規(guī)模等的不同,輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的要求和規(guī)模也是不同的,但是以下主要步驟可以作為一般步驟的參考第一,收集背景性資料,包括該地區(qū)內(nèi)其它設(shè)施的有關(guān)背景資料,可能受照公眾的分布和活動(dòng),當(dāng)?shù)氐耐恋睾退睦媚J?,?dāng)?shù)貧庀蠛偷乇砗偷叵滤馁Y料。從中可以識(shí)別可能受照人群、重要的核素和可能的環(huán)境途徑。其它要考慮的因素包括裝置的類型、利用的放射性物質(zhì)的性質(zhì)和量,釋放模式和可能性,釋放的可能物理和化學(xué)形態(tài),該地區(qū)相同污染的其它污染源,環(huán)境受體的特性(包括自然特性,如:氣候、人文、地理、地制裁等)和社會(huì)特性(如:水庫(kù)、海港、水壩、湖等),土地利用、居民、工業(yè)、娛樂(lè)、奶牛場(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)),當(dāng)?shù)毓┧Y源等。第二,識(shí)別和評(píng)價(jià)不同的照射途徑,通過(guò)照射途徑和以上有關(guān)背景資料的分析,主要目的是要確定“三關(guān)鍵”,即關(guān)鍵途徑、關(guān)鍵核素和關(guān)系居民組。同時(shí)還可以識(shí)別指示性生物。28輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案制定的主要步驟
第三,確定樣品的收集和分析計(jì)劃,任何環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃的制定都必須在滿意的監(jiān)測(cè)靈敏度和合理的代價(jià)之間的權(quán)衡基礎(chǔ)上完成。環(huán)境監(jiān)測(cè)是在放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境之后所進(jìn)行的監(jiān)測(cè),因此輻射水平一般都比較低,必須把樣品的收集和分析計(jì)劃制定好,以保證在關(guān)鍵的位置上能提供有關(guān)環(huán)境狀況的可靠指示?;卮鸷萌∈裁礃樱亢蔚?、何頻率?采用什么方法和設(shè)備?如何處理測(cè)量結(jié)果等。還包括對(duì)一些有特異性的指示性樣品的選擇。第四,確定相應(yīng)的質(zhì)保要求29輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案方案的基本內(nèi)容雖然不同階段和不同部門的監(jiān)測(cè)方案有所不同,但它們涉及的基本內(nèi)容一般包括:(1)監(jiān)測(cè)介質(zhì):一般包括空氣、水體及水生物、土壤及沉積物、動(dòng)植物及其產(chǎn)品等。(2)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:α,β,γ總活度;α,γ核素分析、劑量或劑量率;環(huán)境介質(zhì)中核素活度、沉降率等。
(3)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)(取樣或監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布)
(4)監(jiān)測(cè)頻度或時(shí)節(jié)。
(5)取樣、測(cè)量樣品的量。
(6)取樣和測(cè)量方法及技術(shù)。
(7)質(zhì)量保證計(jì)劃。
(8)其他。30輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案由于輻射防護(hù)的基本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)污染核素對(duì)人所產(chǎn)生的劑量來(lái)控制的,因此環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)也是先計(jì)算出單位釋放量的污染物在環(huán)境因素作用下經(jīng)各種途徑對(duì)周圍居民產(chǎn)生的劑量大小,并找出其中對(duì)照射貢獻(xiàn)最大的關(guān)鍵照射途徑、關(guān)鍵核素和受照最大的關(guān)鍵人群組。以這“三關(guān)鍵”為核心,并在全面考慮其他可能核素、途徑、污染來(lái)源的基礎(chǔ)上,采用代價(jià)—利益權(quán)衡的方法制定出監(jiān)測(cè)方案。不同種類設(shè)施輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案
上面介紹了制定輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的基本原則,《輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T61-2001)對(duì)各種不同污染源的環(huán)境監(jiān)測(cè)提出了不同的要求。該標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有明確區(qū)分監(jiān)督性監(jiān)測(cè)和運(yùn)營(yíng)單位監(jiān)測(cè)方案之間的差別。但該規(guī)范是為了規(guī)范環(huán)保部門的監(jiān)測(cè)工作的,應(yīng)該是指監(jiān)督性監(jiān)測(cè),以下分類進(jìn)行介紹。
核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
核電廠影響輻射環(huán)境的主要相關(guān)特征核電廠是最大型的一類核設(shè)施,它們可能影響環(huán)境的主要特征有:(1)建有一座至幾座大功率(典型為1000MWe)反應(yīng)堆,還有相關(guān)的燃料和三廢儲(chǔ)存、處理等設(shè)施,以及其它一系列配套設(shè)施;
(2)具有完善的多重安全屏障系統(tǒng),保證在正常運(yùn)行狀況下對(duì)環(huán)境釋放很小,事故概率很低、安全水平達(dá)到很高的水平;(3)在正常運(yùn)行條件下,排入大氣的主要是裂變氣體(Kr和Xe等)、活化氣體(14C和41Ar等)、以及碘、微塵和氚。液態(tài)流出物主要有氚、碘、鈷、銫及其它核素。關(guān)鍵核素可能各不相同;(4)由于核電廠的反應(yīng)堆芯內(nèi)包容著巨大量的放射性物質(zhì),一旦發(fā)生堆芯熔化等嚴(yán)重事故,就可能釋放出大量放射性物質(zhì),對(duì)場(chǎng)外環(huán)境構(gòu)成巨大影響。因此國(guó)際上把它們的環(huán)境威協(xié)類別定為最高的I類。
核電廠輻射環(huán)境監(jiān)方案(1)運(yùn)行前環(huán)境輻射水平調(diào)查
a)調(diào)查內(nèi)容調(diào)查環(huán)境γ劑量水平和主要環(huán)境介質(zhì)中重要放射性核的比活度。
b)調(diào)查時(shí)間環(huán)境輻射水平調(diào)查的時(shí)段連續(xù)不得少于兩年,并應(yīng)在核電廠投入運(yùn)行前一年完成。c)調(diào)查范圍環(huán)境γ輻射劑量水平調(diào)查范圍以核電廠為中心、半徑50km。環(huán)境介質(zhì)中放射性核素比活度調(diào)查范圍以核電廠為中心、半徑10km。d)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻次由于各核電廠的自然環(huán)境、氣象因素及所選堆型不同,監(jiān)測(cè)方案理應(yīng)有所差別。監(jiān)測(cè)方案可參照壓水堆核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案制定。(2)運(yùn)行期間環(huán)境監(jiān)測(cè)a)監(jiān)測(cè)范圍以核設(shè)施為中心,半徑為20km~30km。b)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和頻次運(yùn)行期間的環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍、項(xiàng)目、頻次與運(yùn)行前環(huán)境輻射水平調(diào)查時(shí)基本相同。上面已經(jīng)指出,針對(duì)同一個(gè)相關(guān)設(shè)施的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)和運(yùn)行設(shè)施監(jiān)測(cè)其監(jiān)測(cè)方案應(yīng)該是基本相似但也有差別。(3)核事故場(chǎng)外應(yīng)急監(jiān)測(cè)核事故場(chǎng)外應(yīng)急監(jiān)測(cè)分早期、中期和晚期監(jiān)測(cè)。按地方核事故應(yīng)急機(jī)構(gòu)制定的應(yīng)急監(jiān)測(cè)計(jì)劃,實(shí)施應(yīng)急監(jiān)測(cè)。(4)退役監(jiān)測(cè)根據(jù)核電廠退役時(shí)的放射性廢物源項(xiàng)調(diào)查,酌定監(jiān)測(cè)范圍、項(xiàng)目和頻次。其他類型反應(yīng)堆的環(huán)境監(jiān)測(cè)
參考核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),根據(jù)堆型、流出物排放量和核素種類決定監(jiān)測(cè)范圍、項(xiàng)目和頻次放射性同位素與射線裝置應(yīng)用的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)(1)應(yīng)用開放源的環(huán)境監(jiān)測(cè)
A.應(yīng)用前的環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)
a)監(jiān)測(cè)時(shí)間開放源啟用前。
b)監(jiān)測(cè)范圍以工作場(chǎng)所為中心,半徑0~500m以內(nèi)。
c)監(jiān)測(cè)對(duì)象與項(xiàng)目見表應(yīng)用開放型放射源環(huán)境監(jiān)測(cè)的前四項(xiàng)。
B.應(yīng)用期間的環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)方案見表。
C.應(yīng)用開放源事故監(jiān)測(cè)a)監(jiān)測(cè)事故場(chǎng)所的放射性污染水平和污染范圍。b)監(jiān)測(cè)事故場(chǎng)地去污后殘留污染程度。c)監(jiān)測(cè)去污過(guò)程中產(chǎn)生的放射性污染物的比活度。D.工作場(chǎng)所退役監(jiān)測(cè)參照上表并增加監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)所和設(shè)備的污染水平。2)應(yīng)用密封型放射源(密封源)環(huán)境監(jiān)測(cè)A.γ輻照裝置環(huán)境監(jiān)測(cè)a)運(yùn)行前環(huán)境輻射水平調(diào)查1)調(diào)查時(shí)間裝源前。2)調(diào)查范圍以輻照室為中心,半徑0~500m以內(nèi)。3)調(diào)查方案見下表。b)運(yùn)行期間環(huán)境監(jiān)測(cè)按表進(jìn)行監(jiān)測(cè),其中換裝源前后增加測(cè)定貯源井水中所用核素的濃度。c)輻射源泄漏監(jiān)測(cè)一旦發(fā)現(xiàn)貯源井水受所用核素的污染,立即停止排水并定期分層取樣測(cè)定所用核素的濃度,并針對(duì)污染原因,及時(shí)進(jìn)行事故處理。事故處理后進(jìn)行場(chǎng)所和污染物表面放射性污染水平監(jiān)測(cè)。B.含密封源設(shè)施的環(huán)境監(jiān)測(cè)a)使用前環(huán)境輻射水平調(diào)查1)調(diào)查時(shí)間裝源前。2)調(diào)查范圍以密封源安裝位置為中心,半徑30~300m以內(nèi)。3)監(jiān)測(cè)對(duì)象環(huán)境γ輻射劑量率。4)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)密封源安裝位置四周室內(nèi)、外。5)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目γ輻射空氣吸收劑量率。6)監(jiān)測(cè)頻次1次/年。b)使用期間輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)按本節(jié)a)進(jìn)行,其中含中子放射源的設(shè)施增加監(jiān)測(cè)中子劑量當(dāng)量率。c)含密封源設(shè)施的污染事故監(jiān)測(cè)密封源破壞造成環(huán)境污染時(shí),進(jìn)行如下監(jiān)測(cè):1)污染區(qū)及其周圍γ輻射劑量率,表面放射性污染水平。2)污染區(qū)及其周圍相關(guān)環(huán)境介質(zhì)中使用源放射性核素含量。3)儀器設(shè)備放射性污染水平。4)事故處理過(guò)程產(chǎn)生的液體和固體污染物的放射性污染水平。(3)應(yīng)用粒子加速器的環(huán)境監(jiān)測(cè)方案(4)X射線機(jī)的環(huán)境監(jiān)測(cè)X射線機(jī)(包括CT機(jī))在運(yùn)行前及運(yùn)行中,對(duì)屏蔽墻外的X射線輻射劑量率和累計(jì)劑量進(jìn)行監(jiān)測(cè),每年1~2次。失控源進(jìn)入環(huán)境后的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
失控源一般指放射源丟失、被盜、違規(guī)處置等原因使之失去控制而進(jìn)入環(huán)境,為減少環(huán)境污染和保障人身健康,需進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)。
監(jiān)測(cè)步驟如下:
a)調(diào)查放射源失控的原因、過(guò)程,初步確定失控源所處的位置,
b)了解失控源的種類、源強(qiáng)、包裝情況等,
c)根據(jù)失控源的核素種類、射線類別、包裝(或埋深)情況、所處的可疑位置及可要求的探測(cè)限等確定監(jiān)測(cè)方案,選擇監(jiān)測(cè)儀器;
d)失控源被找到和取走后,對(duì)失控源所處位置的附近地區(qū)應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)測(cè),確認(rèn)無(wú)殘留放射源或殘留污染為止;
e)因失控源破損造成土壤、水體等環(huán)境污染時(shí),除進(jìn)行污染水平監(jiān)測(cè)外,對(duì)去污后的環(huán)境質(zhì)量仍需進(jìn)行監(jiān)測(cè),達(dá)到審管部門管理限值要求。放射性物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮椛洵h(huán)境監(jiān)測(cè)
(1)運(yùn)輸過(guò)程中的環(huán)境監(jiān)測(cè)
出發(fā)地、中轉(zhuǎn)站、到達(dá)地均須進(jìn)行輻射環(huán)境監(jiān)測(cè),一般包括運(yùn)輸工具、貨包、工作場(chǎng)所等表面污染水平,環(huán)境γ輻射水平,運(yùn)輸物資中的主要放射性核素在介質(zhì)中的比活度等。
(2)放射性物質(zhì)運(yùn)輸中的事故監(jiān)測(cè)
A.監(jiān)測(cè)對(duì)象
a)運(yùn)輸容器,運(yùn)輸工具;
b)事故地段現(xiàn)場(chǎng)的地表和其它物品;
c)運(yùn)輸、裝卸的有關(guān)工作人員;
d)事故處理過(guò)程中所用的工具和產(chǎn)生的廢物、廢水等
B.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
a)外照射劑量;
b)表面污染水平;
c)污染介質(zhì)中所運(yùn)輸物資中主要放射性核素的比活度。放射性廢物暫存庫(kù)和處理場(chǎng)的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
(1)放射性廢物暫存庫(kù)
A.運(yùn)行前的輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
a)監(jiān)測(cè)內(nèi)容陸地γ輻射劑量率與主要環(huán)境介質(zhì)中的暫存廢物所含的主要放射性核素;
b)監(jiān)測(cè)范圍以庫(kù)為中心半徑1~3km以內(nèi);
c)監(jiān)測(cè)方案參照表。
B.運(yùn)行期間的環(huán)境監(jiān)測(cè)按表執(zhí)行。
(2)放射性廢物處置場(chǎng)
廢物處置場(chǎng)在啟用前、運(yùn)行期間及關(guān)閉后都必須進(jìn)行輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)。
A.監(jiān)測(cè)范圍
以處置場(chǎng)為中心,半徑3~5km以內(nèi)。
B.監(jiān)測(cè)方案
參照表放射性廢物暫存庫(kù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方案,監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可根據(jù)處置場(chǎng)涉及的主要放射性核素情況適當(dāng)調(diào)整。53輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)概述
輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)總體上可以分為就地測(cè)量和取樣實(shí)驗(yàn)室分析兩大類。應(yīng)該隨著監(jiān)測(cè)目的和要求的不同選擇不同的方法。從時(shí)間角度來(lái)看,監(jiān)測(cè)方法又可以分為瞬時(shí)測(cè)量和連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)兩大類。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,以及公眾對(duì)它的廣泛關(guān)注,環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量,就地測(cè)量以及網(wǎng)絡(luò)式監(jiān)測(cè)等各個(gè)方面均取得了較大的進(jìn)展。55輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)輻射環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)
切爾諾貝利核電站事故的教訓(xùn)大大促進(jìn)了環(huán)境輻射連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展。環(huán)境輻射連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的重要性及其基本功能為監(jiān)視環(huán)境中輻射水平的變化,盡可能對(duì)環(huán)境中的輻射水平進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)是十分重要的。這種連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的探測(cè)器與自動(dòng)記錄單元構(gòu)成的裝置,也可以是一個(gè)由很多探測(cè)器及記錄、信號(hào)傳送單元以及中央計(jì)算機(jī)構(gòu)成的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)??梢允枪潭ūO(jiān)測(cè)站網(wǎng),也可以包括車載的流動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置,或者是出于事故監(jiān)測(cè)的需要而臨時(shí)設(shè)立的裝置。56輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)輻射環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)一個(gè)比較完善的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)可以具有如下功能:可以連續(xù)自動(dòng)地測(cè)量、記錄大量信息,因而可以觀察輻射水平隨時(shí)間和地點(diǎn)的變化情況,分析它們的變化規(guī)律和趨勢(shì);.可以設(shè)置足夠數(shù)量的探測(cè)器,由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理形成網(wǎng)絡(luò),因而可以自動(dòng)分析各點(diǎn)測(cè)量結(jié)果之間,以及各點(diǎn)測(cè)量結(jié)果和釋放源項(xiàng)(通過(guò)對(duì)流出物的監(jiān)測(cè))之間的時(shí)空相關(guān)關(guān)系;可以同時(shí)設(shè)置一些與輻射水平監(jiān)測(cè)有關(guān)的其他探測(cè)器(如風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、降雨等探測(cè)器),通過(guò)必要的相關(guān)分析來(lái)提高對(duì)輻射水平監(jiān)測(cè)的靈敏度和預(yù)估輻射水平的發(fā)展趨勢(shì)。57輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)輻射環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)由此可見,這種連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)論對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境中輻射水平隨時(shí)間的快速變化和長(zhǎng)期緩慢變化來(lái)講,或者是對(duì)分析輻射水平隨地域的空間分布來(lái)講,都是非常有用的。它不但可用于環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè),而且對(duì)事故性釋放的監(jiān)測(cè)特別有用。因此,在前蘇聯(lián)切爾諾貝利事故發(fā)生之后,這種系統(tǒng)在西歐,日本,美國(guó)等得到很大發(fā)展,形成兩類網(wǎng)絡(luò):一種是或多或少在全國(guó)范圍分布的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),用于事故早期報(bào)警或民防目的;另一種是以核電站為中心的局部性網(wǎng)絡(luò),用子核電站的事故報(bào)警和環(huán)境監(jiān)測(cè)。58輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)輻射環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)境輻射水平連續(xù)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容:一、空氣中劑量率測(cè)定由于放射性核素中的絕大多數(shù)是γ或β放射性的,只要有放射性核素釋放,一般都會(huì)通過(guò)煙羽浸沒(méi)或地表沉積物的外照射而引起空氣中γ,β劑量率的變化。因此空氣中γ,β外照劑量率的測(cè)定,是環(huán)境中輻射水平測(cè)定的一種比較簡(jiǎn)單和直接的方法。劑量率測(cè)定用的探測(cè)器一般設(shè)置在離地面1m高的開闊地方,可采用電離室型、閃爍體型或計(jì)數(shù)管型的。測(cè)量量程一般要求從天然輻射的本底水平(0.0xμGy/h)到0.xGy/h。能量范圍在0.0x~2MeV,計(jì)數(shù)死時(shí)間最好小于20μs。大多數(shù)探測(cè)器只能測(cè)定總劑量率,NaI或半導(dǎo)體等探測(cè)器還具有分析γ核素的能力。因而除了給出劑量率以外,還能給出關(guān)于核素組成方面的信息,這無(wú)疑對(duì)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)以及對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)水平是非常有益的,就是所謂在線γ譜儀的概念。59輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)輻射環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)境輻射水平連續(xù)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容:二、放射性氣溶膠監(jiān)測(cè)一般利用移動(dòng)式或步進(jìn)式濾紙帶收集氣溶膠樣,也有用固定式濾紙進(jìn)行累積取樣的。取樣量一般在每分鐘幾十到100l以上。利用α,β探測(cè)器測(cè)定收集在濾紙上的氣溶膠活度。在這種系統(tǒng)中,安排探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)或靠近取樣口的優(yōu)點(diǎn)是可以及早發(fā)現(xiàn)空氣污染,但卻同時(shí)由于濾紙從取樣口運(yùn)動(dòng)到探測(cè)器下面所可能提供的時(shí)間延時(shí)有限,因此已收集在濾紙上的天然放射性(他們主要是短壽命的)也就得不到充分的衰變,因而不可能利用充分的衰變來(lái)降低天然放射性氣溶膠的干擾,因而不可能明顯提高對(duì)人工核素的監(jiān)測(cè)靈敏度。61輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)輻射環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)境輻射水平連續(xù)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容:三、有關(guān)氣象參數(shù)的測(cè)定有關(guān)氣象參數(shù)的測(cè)定為更好地解釋環(huán)境輻射的監(jiān)測(cè)結(jié)果,常常還需要對(duì)某些氣象參數(shù)進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),主要包括溫度、溫度梯度、風(fēng)向、風(fēng)速、降雨等62輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論γ監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇為使有限數(shù)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)能更好反映輻射場(chǎng)的情況。探測(cè)器的設(shè)置應(yīng)當(dāng)認(rèn)真設(shè)計(jì)。一般來(lái)講,監(jiān)測(cè)點(diǎn)的方位和數(shù)目的選定,主要根據(jù)以下幾個(gè)因素:可能釋放的核素組成、形態(tài)和量;風(fēng)向的概率分布和其他有關(guān)氣象特征;人口和交通線分布;從環(huán)境安全或社會(huì)因素來(lái)看是重要的地點(diǎn)(如居民點(diǎn),交通樞紐等)其他(包括可能獲得的資源條件)。63輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論γ探測(cè)器的選擇對(duì)γ探測(cè)器的選擇,應(yīng)按實(shí)際情況決定??捎糜诃h(huán)境γ劑量監(jiān)測(cè)的幾種探測(cè)器及其主要性能見表電離室型的能量響應(yīng)比較好,靈敏度也較高,用得比較普遍,但是它們測(cè)量的是弱電流,因此遠(yuǎn)距離傳送信號(hào)需要先轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),一般更容易受到外界干擾,同時(shí)系統(tǒng)成本較高。NaI型的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)可以分析能譜(雖然其分辨率有限)、靈敏度也較高、價(jià)格適中,但對(duì)溫度變化比較敏感,也不容許受潮,所以一般需采用保溫或溫度校正的辦法,同時(shí)也需要用能量校正措施來(lái)改善其能量響應(yīng)特性。計(jì)數(shù)管和半導(dǎo)體型一般比較易于維護(hù)和直接傳送數(shù)字化信息,相對(duì)靈敏度也尚高,價(jià)格便宜,但能量響應(yīng)較差。單個(gè)探測(cè)器的測(cè)量范圍不夠?qū)挕?5輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論某些關(guān)注核素的監(jiān)測(cè)問(wèn)題
在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,大多數(shù)裂變產(chǎn)物或活化產(chǎn)物是比較容易監(jiān)測(cè)的,但是也有少數(shù)重要核素,可能由于本身特點(diǎn),或者由于其它因素的影響,使得在對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)需要格外小心。下面以14C和110mAg為例,作些分析。66輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論14C的監(jiān)測(cè)
14C監(jiān)測(cè)的主要困難首先來(lái)自于自然界中存在天然原因和人工原因產(chǎn)生的14C,因此除了監(jiān)測(cè)方法的靈敏度要求以外,還存在“如何識(shí)別老碳與新碳”的困難。核武器試驗(yàn)前,自然界中的14C水平約為6pCi14C/gC(假定空氣中COz的比例為3.5×10-1,則空氣中14C的濃度約為42mBq/m3)。對(duì)于如此低的濃度,通常只能采取累積取樣方法將空氣中CO2濃集。一般的取樣介質(zhì)有分子篩和NaOH溶液)。分子篩為固體介質(zhì),操作方便,但使用前需經(jīng)去濕、去氣處理,而且為了獲得較高的效率,通常在-70C左右的低溫條件下取樣。相對(duì)而言,用NaOH溶液捕集空氣中的CO2要方便得多,所用NaOH溶液量和濃度可根據(jù)空氣中CO2濃度和采集量來(lái)確定。捕集CO2的分子篩可以在高溫下利用載氣將CO2載帶出來(lái),再利用正比計(jì)數(shù)器測(cè)量,也可采用苯合成技術(shù),利用液體閃爍計(jì)數(shù)器測(cè)量。NaOH溶液中的CO2同樣可以加入濃硫酸或鹽酸使之釋放出來(lái)。也可將其制成固體樣品CaCO3或BaCO3進(jìn)行保存,或直接用液體閃爍計(jì)數(shù)器測(cè)量。68輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論14C的監(jiān)測(cè)
要測(cè)量環(huán)境中14C濃度,選用正比計(jì)數(shù)器和合成苯后用液閃測(cè)量?jī)煞N方法都是可行的。由于現(xiàn)在許多環(huán)境監(jiān)測(cè)部門已有低水平液閃計(jì)數(shù)器,因此后一種方法所需投資較少,但操作繁瑣。制成固體源(現(xiàn)通常制成CaCO3,靈敏度較測(cè)BaCO3高),用液閃測(cè)量,方法可行,但由于環(huán)境14C濃度在探測(cè)限附近,所以測(cè)量誤差較大,經(jīng)常報(bào)不出確切數(shù)據(jù),用其監(jiān)測(cè)核設(shè)施氣態(tài)釋放對(duì)環(huán)境造成的影響有一定困難。要鑒別“新老碳”的問(wèn)題,有較大難度。通過(guò)分析長(zhǎng)壽命樹木或其它含碳物質(zhì)中的天然碳含量可以提供關(guān)于老碳水平的一些參考信息。另外,通過(guò)對(duì)與14C同時(shí)釋放的3H等在環(huán)境中的分布狀況分析,以及3H/14C濃度的相關(guān)分析也可以獲得關(guān)于核設(shè)施釋放的14C在環(huán)境中的“新碳”水平的有用的信息。69輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論110mAg監(jiān)測(cè)問(wèn)題110mAg是不少核電站可能排人環(huán)境的重要核素之一,對(duì)它的監(jiān)測(cè)無(wú)論在國(guó)外或我國(guó)均受到環(huán)保部門的關(guān)注,這一方面是由于其環(huán)境影響比較重要,另一方面是由于它的物理、化學(xué)特性,需要在監(jiān)測(cè)工作中加以注意。首先,要注意110mAg的γ譜是包含有十多種γ能量的復(fù)雜譜,這就使得必須對(duì)γ譜測(cè)量中的符合相加損失給予充分的校正,否則會(huì)對(duì)測(cè)量效率的確定引入很大誤差。理論和實(shí)驗(yàn)分析指出,在近距離測(cè)量條件(環(huán)境低水平樣品測(cè)量常常是這種條件)下,對(duì)這種損失不加校正可使得最后的活度測(cè)量結(jié)果低估幾成。其次,進(jìn)入環(huán)境的110mAg的形態(tài)可能不同,使得其環(huán)境行為各異。因此在對(duì)它進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí),必須從取樣、貯存到分析的各個(gè)環(huán)節(jié),小心選擇合適的器具、步驟和方法。否則可能得不到正確的結(jié)果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通常用于一般裂變產(chǎn)物γ核素的濃集方法,并不一定適用于對(duì)110mAg的濃集。它們用于海水中110mAg的濃集,其回收率可能低于10%。因此假若不采用合適的110mAg濃集分析,也不對(duì)活度測(cè)量中的上述和峰損失加以修正,就可能使?jié)舛葴y(cè)量結(jié)果低估一個(gè)量級(jí)以上。70輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論低于探測(cè)限的測(cè)量結(jié)果的處理
在常規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)中,由于樣品的活度水平普遍很低,因此經(jīng)常出現(xiàn)其測(cè)量結(jié)果低于探測(cè)限(LLD)的情況。在很多文章或報(bào)告中,這些測(cè)量結(jié)果常常被作為<LLD來(lái)記錄。這種做法實(shí)際上是把LLD(而不是判斷限)作為解釋測(cè)量結(jié)果的切割點(diǎn),是一種不夠恰當(dāng)?shù)淖龇?,已?jīng)受到一些文章的批評(píng)。事實(shí)上,假若測(cè)量結(jié)果已超過(guò)了判斷限,那么雖然其測(cè)量結(jié)果低于探測(cè)限,但是它們還是已經(jīng)以較大的置信度提供了“有放射性存在”的統(tǒng)計(jì)信息。此時(shí)你用簡(jiǎn)單的小于LLD來(lái)表示,就似乎說(shuō)明沒(méi)有放射性被測(cè)到,因而引入了錯(cuò)誤的判斷。71輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)注問(wèn)題的討論低于判斷限的測(cè)量結(jié)果的處理
各國(guó)、各行業(yè)不太一致。(美國(guó)、歐盟等)我國(guó)還沒(méi)有明確的規(guī)定。72輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)規(guī)定環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心報(bào)告人:袁之倫73放射性污染防治法第二十四條核設(shè)施營(yíng)運(yùn)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)核設(shè)施周圍環(huán)境中所含的放射性核素的種類、濃度以及核設(shè)施流出物中的放射性核素總量實(shí)施監(jiān)測(cè),并定期向國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)行政主管部門和所在地省、自治區(qū)、直轄市人民政府環(huán)境保護(hù)行政主管部門報(bào)告監(jiān)測(cè)結(jié)果。國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)行政主管部門負(fù)責(zé)對(duì)核動(dòng)力廠等重要核設(shè)施實(shí)施監(jiān)督性監(jiān)測(cè),并根據(jù)需要對(duì)其他核設(shè)施的流出物實(shí)施監(jiān)測(cè)。監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用由財(cái)政預(yù)算安排。74環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)規(guī)定(GB12379)4環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和職責(zé)4.1一切源項(xiàng)單位都必須設(shè)立或聘用環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)。核設(shè)施必須設(shè)立獨(dú)立的環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。其他伴有核輻射的單位可以聘用有資格的單位代行環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)。4.1.1源項(xiàng)單位的核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的規(guī)模依據(jù)其向環(huán)境排放放射性核素的性質(zhì)、活度、總量、排放方式以及潛在危險(xiǎn)而定。75環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)規(guī)定(GB12379)4環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和職責(zé)4.1.2源項(xiàng)單位的環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)本單位的環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè),包括運(yùn)行前環(huán)境本底調(diào)查,運(yùn)行期間的常規(guī)監(jiān)測(cè)以及事故時(shí)的應(yīng)急監(jiān)測(cè);評(píng)價(jià)正常運(yùn)行及事故排放時(shí)的環(huán)境污染水平;調(diào)查污染變化趨勢(shì),追蹤測(cè)量異常排放時(shí)放射性核素的轉(zhuǎn)移途徑;并按規(guī)定定期向有關(guān)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理部門和主管部門報(bào)告環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果。(發(fā)生環(huán)境污染事故時(shí)要隨時(shí)報(bào)告)。
。76環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)規(guī)定(GB12379)4環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和職責(zé)4.2各省、自治區(qū)、直轄市的環(huán)境保護(hù)管理部門要設(shè)立環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。4.2.1環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理部門的環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的規(guī)模依據(jù)所轄地區(qū)當(dāng)前及預(yù)計(jì)發(fā)展的伴有核輻射實(shí)踐的規(guī)模而定。77環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)規(guī)定(GB12379)4環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和職責(zé)4.2.2環(huán)境保護(hù)監(jiān)督管理部門的環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)本地區(qū)的各源項(xiàng)單位實(shí)施監(jiān)督性環(huán)境監(jiān)測(cè);對(duì)所轄地區(qū)的環(huán)境核輻射水平和環(huán)境介質(zhì)中放射性核素含量實(shí)施調(diào)查、評(píng)價(jià)和定期發(fā)布監(jiān)測(cè)結(jié)果;在核污染事故時(shí)快速提供所轄地區(qū)的環(huán)境核輻射污染現(xiàn)狀;并負(fù)責(zé)審查和核實(shí)本地區(qū)各源項(xiàng)單位上報(bào)的環(huán)境核輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果。78存在的問(wèn)題輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范缺乏統(tǒng)一的技術(shù)要求缺乏相關(guān)的監(jiān)測(cè)資質(zhì)管理數(shù)據(jù)處理和排放量的計(jì)算79報(bào)告人:袁之倫2014.4.16事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)
一、事故應(yīng)急預(yù)案和實(shí)施程序
二、事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)
81輻射事故應(yīng)急預(yù)案1.總則1.1編制目的作為國(guó)家輻射安全監(jiān)管和環(huán)境保護(hù)部門,為做好輻射事故應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)工作,確保在輻射事故時(shí),能準(zhǔn)確地掌握情況、分析評(píng)價(jià)并決策,按事故等級(jí)及時(shí)采取必要和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)行動(dòng),特制定本預(yù)案。1.2編制依據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)和《國(guó)家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》。1.3應(yīng)急原則以人為本、預(yù)防為主,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分類管理,屬地為主、分級(jí)響應(yīng),專兼結(jié)合、充分利用現(xiàn)有資源。82輻射事故應(yīng)急預(yù)案附件:輻射事故應(yīng)急實(shí)施程序目錄1、環(huán)境保護(hù)部輻射事故應(yīng)急響應(yīng)實(shí)施程序2、環(huán)境保護(hù)部輻射事故后果評(píng)價(jià)實(shí)施程序3、環(huán)境保護(hù)部輻射事故輻射環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)實(shí)施程序4、環(huán)境保護(hù)部輻射事故聯(lián)絡(luò)與信息交換實(shí)施程序5、環(huán)境保護(hù)部輻射事故應(yīng)急人員培訓(xùn)實(shí)施程序6、環(huán)境保護(hù)部輻射事故應(yīng)急演習(xí)實(shí)施程序83輻射事故應(yīng)急實(shí)施程序目錄國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局輻射事故應(yīng)急響應(yīng)實(shí)施程序1概述2輻射事故應(yīng)急響應(yīng)的原則及特點(diǎn)3應(yīng)急響應(yīng)行動(dòng)
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