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国外辐射环境监测调研报告苏州热工研究院有限公司二九年十二月努力了的才叫梦想,不努力的就是空想!如果你一直空想的话,无论看多少正能量语录,也赶不走满满的负能量!你还是原地踏步的你,一直在看别人进步。此页空白国外辐射环境监测调研报告编制: 黄 彦 君审核:批准: 苏州热工研究院有限公司二九年十二月此页空白目 录目 录I摘 要III第1章引 言1第2章欧洲辐射环境监测数据交换系统32.1欧洲辐射环境监测数据交换系统32.2法国的辐射环境监测52.3德国的辐射环境监测102.4英国的辐射环境监测132.5比利时的辐射环境监测152.6葡萄牙的辐射环境监测162.7瑞士的辐射环境监测18第3章美国的辐射环境监测203.1RERT辐射环境监测203.2RadNet辐射环境监测网20第4章日韩的辐射环境监测244.1日本的辐射环境监测244.2韩国的辐射环境监测30第5章结语37参考文献39摘 要本报告调研了国外核能发达国家的辐射环境监测现状,主要包括辐射环境监测系统的设置、研究进展、相关法规要求等。涉及的国家主要是美国、西欧(英、法、德、瑞士、比利时、葡萄牙)、日本和韩国。相关调研成果可为今后我院环境实验室监测工作的开展提供参考。第1章 引 言目前,我国电力建设进入了高速发展时期。截止2007年底,全国发电装机容量达到71329万千瓦。其中核电装机容量(907.8万千瓦)仅占全国电力总装机容量的1.27%,核电发电量(628.62亿千瓦时)占全部发电量的1.93%。2007年10月,国务院批准的核电中长期发展规划(2005-2020年)中提出,到2020年核电运行装机容量争取达到4000万千瓦,以及在建核电容量保持1800万千瓦左右的规划目标。实现这个规划目标,可以使我国核电装机容量占全国电力总装机容量的百分比提高到4%。随着核电中长期发展规划(2005-2020年)的发布,我国的核电建设掀起了高潮。目前,已经国家核准并开工建设的核电厂包括:岭澳二期、辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江、浙江方家山、福建福清等采用第二代改进型机组的核电厂。此外,2007年,国家发改委做出采用第三代核电技术的部署,批准了三门核电厂(2AP1000机组)、海阳核电厂(2AP1000机组)和台山核电厂(2EPR机组)项目的立项。随着核电的快速发展,我国对辐射环境监测的要求也提高到一个新的层次。按照我国相关标准和法规的要求,我国核电厂的辐射环境监测实行“双轨制”监测,即由环境保护管理部门和核电厂共同开展监测,监测结果相互对照。根据我国核电的部署,我国已有近二十个省份正在积极推进核电的建设,正在建设的核电机组已超过了10台,并且百余个厂址正在开展核电建设的前期论证工作,这其中包括一些内陆省份启动的内陆厂址。在此情况下,无论是对环保部门还是对核电企业,在人力资源、监测设施和技术水平上都面临着巨大的挑战。根据核电发展的需要,近年来我国正逐步加强辐射环境监测领域的技术研究和基础建设,以适应即将到来的核电全面发展的局面。环保部门对辐射环境的监管力度正逐步加大,对核电厂周围的辐射环境开展监督性监测将是今后工作的重点之一。国家环保部还加快了辐射环境监测领域的能力建设,比如建设国家辐射环境监测国控网络,建立各省、市、自治区辐射环境监测机构,建立国家辐射环境监测的技术研究与支持中心等。与此同时,开展辐射环境监测基础设施建设和技术研究也成为核电企业的环境管理的迫切任务。其中,参考国外的经验,在中广核集团内部,还在考虑积极推进辐射环境监测的集约化管理,实现以“多项目、多基地”核电发展模式为基础的“中心实验室-前沿站”的环境监测与管理模式。因此,考察国外辐射环境监测的相关法规和经验对具有重大的参考意义。国外的辐射环境也是伴随着核电的发展而发展起来的,特别是在切尔诺贝利事故后,国外对辐射环境监测提高了重视程度,辐射环境监测关键技术的研究得以深入开展,无论是政府还是核电企业,每年都组织了大量的人员进行环境辐射监测工作,一些重要的辐射监测基础设施得以逐步完善,并形成了具有一定规模的辐射环境监测网络,可以随时了解境内的辐射环境状态,并通过数据交换平台了解其他国家的环境辐射水平,为环境质量评价和应急决策提供支持,为核能发展提供了保障。本报告将对国外(主要是欧洲各国和美国、日本、韩国)的辐射环境监测的现状和研究进展进行调研,为今后我国辐射环境监测工作的开展提供参考借鉴。第2章 欧洲辐射环境监测数据交换系统欧洲各国特别是北欧各国是切尔诺贝利核事故后受到影响的主要国家。因此在该事故后,欧洲各国对辐射环境监测异常重视,随后各国辐射环境监测基础设施快速地建立起来并得到逐步的完善,各国均建立了以核事故早期预警为目的的辐射环境监测网络,这主要是指在线连续监测网络。以此为基础,欧洲各国还建立了数据交换平台,各成员国可以快速地交换环境监测信息,成为核事故早期预警和辐射环境影响评价的重要工具。2.1欧洲辐射环境监测数据交换系统切尔诺贝利事故后,欧盟加强了核事故辐射监测数据交换平台和预警系统的建设,在欧洲各国辐射环境监测网络的基础上开发了欧洲委员会辐射紧急通知系统(ECURIE)和欧洲辐射环境实时监测数据交换平台(EURDEP)1。EURDEP是由欧洲委员会下属联合研究中心(DG-JRC)和辐射防护组织(DGTREN H.4)年联合开发的,用于接收和发送欧洲各国(包括欧盟成员国和非欧盟成员国)辐射环境监测网络的数据,使得能够快速实时了解全欧洲的辐射环境信息,在核事故应急时发挥作用2。截至2006年止,EURDEP共有30个成员国,这些成员国大部分是建有内陆核电厂的国家,包括无出海口的内陆国,如瑞士、捷克。各国的监测数据均实时发送到EURDEP,正常运行时一般每小时或每天接收一个数据,在发生核事故时监测数据可以加快数据获取频率3。EURDEP各成员国监测点(大气剂量率监测站)的数量和分布等内容见表1所列。由表1可见,德国、比利时、荷兰、芬兰等国的监测站设置密度是很高的,每1315 km即有一个监测点。EURDEP网络中心位于意大利Ispra市的欧洲委员会联合研究中心,除此之外,EURDEP还在德国Freiburg市设有镜像站点。各成员国可以以Email或ftp的形式定期接收来自EURDEP的数据,并通过EURDEP图示界面了解欧洲各国得监测点的数据信息。图1所示EURDEP成员国各监测点位分布图。EURDEP可以与核事故应急大气扩散研究程序ENSEMBLE系统相结合研究核事故时放射性物质的大气迁移4。图1 EURDEP各成员国监测点位示意图表1 EURDEP各成员国监测点的数量和分布及正常获取数据的平均时间*序号国家监测站数目面积(万km2)平均距离(km)*获取数据平均时间1奥地利3348.41624 h2比利时1303.1151 h3保加利亚2711.16410 min4克罗地亚124.15830 min5捷克547.9381 h6丹麦10351871 h7爱沙尼亚104.5671 h8芬兰2564.5131 h9法国168505510 min10德国2068341324 h11英国9155781 h12希腊24241001 h13匈牙利869.3331 h14冰岛1726515 min15爱尔兰1427.61401 h16意大利3830.1891 h17拉脱维亚156.5661 h18立陶宛110.26151 h19卢森堡176.4611 h20荷兰1653.51510 min21挪威43328610 min22波兰13311541 h23葡萄牙138.98320 min24罗马尼亚37248124 h25俄罗斯294380*11410 min26斯洛伐克234.9461 h27斯洛文尼亚3722330 min28西班牙3250.612610 min29瑞典354511315 min30瑞士554.1271 h总计4113注:* 2006年数据,取自文献3;* 平均距离是指领土面积除以监测站数目得到的值开平方;* 指俄罗斯在欧洲部分的面积。2.2法国的辐射环境监测截至2006年底,法国共有19座商用核电厂,在役机组58个,总装机容量达到63.1GW。法国对辐射环境监测非常重视,由于其核电厂分布全国,且大部分为滨河核电厂,目前已在全国范围内建立了大气、水以及其它介质的辐射环境监测系统。法国的辐射环境监测系统主要包括环境剂量率监测网(TELERAY)、放射性监测站(OPERA)、河流自动取样监测网(HYDROTELERAY)、废水自动取样监测网(TELEHYDRO)、大气气溶胶连续监测网(SARA),以及核电厂设置的厂区及周围辐射环境监测网络。(1)环境剂量率监测网从1991年开始,法国核安全局(ASN)委托其技术支持机构法国辐射防护研究所(OPRI,于2002年与法国核安全研究所(IPSN)合并组成法国核安全与辐射防护研究院(IRSN)建设覆盖全法的环境空气剂量率监测网(TELERAY),并配备监测通信与控制系统。截至2007年止,IRSN已在全法建立了180个监测站,其中9个布置在Alps和Pyrenees等山脉的山顶,85个分布于法国下属各省,10位安装在巴黎市区和郊区,38个配置在核设施附近,14个位于大中城市的飞机场,此外还有22个位于海外省(DOM-TOMs)。各监测站采用的探测器均为GM计数管,剂量率测量范围为10 mGy/h10 Gy/h。监测站所测数据发送到IRSN的网络中心(位于Le Vsinet),并在网络公布5,作为法国核能“透明”政策的内容之一,为公众提供全法范围内的环境辐射信息。TELERAY同时也为EURDEP提供数据。TELERAY是核应急决策的有利辅助工具,是核事故应急干预的主要依据之一。图2所示为法国TELERAY网络监测点分布。图2 法国TELERAY监测网络布点图(2)放射性监测站除了TELERAY监测网外,IRSN还建设了37个放射性监测站(OPERA)。OPERA始建于1959年,当时主要针对大气中气溶胶和雨水的放射性进行测量,以确定核设施运行对环境造成的影响。随着法国核电的不断发展,OPERA监测范围逐渐扩大,目前可以对大气、土壤、生物、河流、海洋进行常规辐射环境监测。OPERA的监测数据也在网站上公开发布,为公众提供透明数据6。1)大气。IRSN在全法共设9个大气监测站,对大气中的气溶胶与雨水进行取样分析,其中7个位于法国境内具有气候代表性的地点,另外2个作为参考监测站分别设于的位于西太平洋的法属玻利尼西亚首府Papeete和位于印度洋的海外省。气溶胶取样周期为10天,每次取样体积为75000 m3;雨水则采用15 m2的雨水收集器按月收集。样品收集后通过能谱仪测量放射性核素浓度,比较关注的核素包括天然放射性核素7Be、210Pb和人工放射性核素137Cs、134Cs、60Co和131I。2)海洋。IRSN设置了19个海洋监测站,分布于法国大西洋、地中海沿岸以及英吉利海峡沿岸。其中地中海沿岸共设9个(其中一个位于Corsica岛南岸),大西洋沿岸共设3个,英吉利海峡沿岸共设7个。监测站主要针对沿海具有较多核电厂和其他核设施进行设置的,同时作为对比还设置了若干参考点。各监测站一般按月取样,包括海藻、贝类和与海底沉积物有接触的鱼类,每次取样数量为4kg。3)陆地。陆上OPERA监测站共7个站,主要分布于法国具有气候代表性的东南部和中部农业耕作区、畜牧区。监测分析项目包括土壤、蔬菜、牧草、蘑菇、肉类、苔类植物、家畜饲料、奶类和干酪等。除了蘑菇为按年取样外,其他项目均为按季度取样。4)河流。目前有两个针对河流的OPERA监测站,分别对法国的Seine河和Rhne河河口进行监测(分别位于Rouen市和Arles市,在Rhne河上游有4个核电厂)。监测站采取连续取样的方法取样,取样体积约数百升/次。采得的水样进行过滤处理后,分别测量滤渣和过滤水中的放射性。河流监测站取样测量频次为15天。最近IRSN拟这两条河上增设若干参考监测点。图3所示为法国OPERA监测网络监测点分布图。图3 法国OPERA网络监测点分布示意图(3)河流自动取样监测网IRSN还建立了针对核电厂排放废液受纳河流进行监测的6个河流自动取样监测站,形成了HYDROTLELRAY网。该监测网可以对主要河流河水进行在线谱分析,主要分析核素为131I、137Cs、60Co,以确定核设施运行对河水造成的放射性污染。在线谱分析对这几个核素的探测限达0.5 Bq/L。当测量结果超过了预设限值测产生报警,并由相关实验室采样并进行详细分析。(4)废水自动取样监测网废水自动取样监测网主要是针对法国主要涉核实验室、涉核医院排放废水进行放射性监测,并配备报警系统,主要监测核核素包括99mTc、131I、137Cs等。目前该网已建好的监测点有10个,并仍有数个点正在进行建设中。(5)大气气溶胶连续监测网大气气溶胶连续监测网(SARA网)也由IRSN负责进行建设,以实现对全法境内大气沉降灰(气溶胶)的连续监测。该网目前已有13个测点,主要分析项目为能谱(U、Pu、Cm等)、总、总(60Co、137Cs)以及Rn子体的浓度(212Po、214Po等),其分布点见图4所示。各个测点均设置真空泵抽气取样,采用硅探测器进行连续测量。正常工作时,监测点每小时测量一次,如果发现异常升高,则自动调整为10分钟或1分钟测量一次。测量数据将实时发送到IRSN的数据中心,为应急决策提供支持7。图4 法国SARA监测网络监测点位分布图(6)核设施的辐射环境监测法国的核设施遍布全法境内,其中包括核电厂以及研究堆等。法国所有商用核电厂均隶属于法国电力公司(EDF),它们均设置有辐射环境监测实验室,对各个核电厂周围5 km范围内的空气、水(地下水、雨水、地表水和其它液态流出物的受纳水体)、动物、植物、牛奶、土壤等介质放射性进行监测。ASN对法国各核电厂规定了须进行监测的项目(见表2),各个核电厂每月均在网上公布监测数据8,并每年发表一次监测年报。核电厂所采集的样品将有一部分送交IRSN进行监督性监测,测量的数据将接受公共权威机构特别是工业卫生部门的检查。值得注意的是,法国EDF核电厂排放废液受纳水体的取样与监测存在差别,由于滨河厂址的特殊性,ASN规定必须在排放口上游和下游同时取样,对滨海厂址则规定在排放口取样。法国原子能机构(CEA)是法国核能的主要研究组织之一,其下属的反应堆也须按ASN的要求进行环境监测。具体监测项目见表3。由于法国的研究堆均位于内陆地区,因而没有对滨海厂址排放废液受纳水体监测提出要求。表2 法国EDF核电厂环境监测项目9监测介质分析项目地表空气4个大气沉降灰取样站,每天测量总,如果总大于2 mBq/m3,则进行能谱分析;1个位于主导风向下风向的连续取样站,按周测量氚雨水1个位于主导风向下风向的取样站,按月取样,测量总与氚环境大气辐射8个环境大气连续剂量率监测站(1 km处4个,5 km处4个);10个累积剂量计(厂址边界),每月测读一次植物2个牧草取样点,按月监测总、能谱,按季测量14C、C;主要农产品,测量总、能谱与14C牛奶2个取样点,每月测量去钾总、K,每年测一次14C排放废液受纳水体对河岸核电厂,在每次排放时在排放口和河流上游取样;对滨海核电厂,在每次排放并充分稀释后在排放口取样,并对海水取样(双月),测量总、K和氚;每年对沉积物、水生动植物采样,测量能谱地下水5个取样点,按月取样监测总、K与氚土壤每年取一次表层土,测量总与能谱表3 法国CEA反应堆环境监测项目9监测介质分析项目地表空气4个大气沉降灰取样站,每天测量总;1个位于主导风向下风向的连续取样站,按周测量氚;雨水2个取样站(一个位于主导风向下风向),按周测量总与氚环境大气辐射4个环境大气连续剂量率监测站;10个累积剂量计(厂址边界),每月测读一次植物4个牧草取样点,按月监测总、能谱;主要农产品,按年测量总、能谱牛奶1个取样点,每月测量去钾总排放废液受纳水体按周取水样,测量总、总、K和氚;按年取底泥、水生动植物样,测量总、总、K与氚地下水设置5个取样点,按月测量总、总、K与氚2.3德国的辐射环境监测切尔诺贝利事故后,德国加强了对环境放射性的监测,将核设施以及常规辐射环境监测纳入监管范围。德国对核设施的监测采用双轨制,即政府与电厂各自负责,其中作为政府部门负责的监测设施主要是核电厂远程监测系统(KFU)。另一方面,德国还建立了综合测量与信息系统(IMIS),对德国全境的辐射环境进行日常监测。(1)核电厂远程监测系统德国的核电厂远程监测系统(KFU)是在1977年德国Gundremmingen核电厂事故后开始建立的10,用于监测核电厂周围环境中的放射性水平,由联邦环境、自然保护与核能安全部(BMU)总体负责。KFU系统对核电厂的环境监测采用分区布点法,即以反应堆为中心划分12个扇形区,并以2 km,10 km,25 km为半径划分三个环形区间,共构成36个扇形区间。KFU的测量项目包括惰性气体、气溶胶、以及空气中的碘;为了获取核电厂周围大气扩散的信息,KFU还配置了不同高度处的风速风向测量、雨量测量、大气稳定度测量等项目11。这些测量数据可用于计算对公众造成的辐射剂量。除此之外,KFU监测的数据还包括电厂运行时的参数,比如核电厂系统压力、温度和厂房的剂量率水平等。KFU的监测与核电运营单位的监测互不重叠。由于德国核电厂大部分为内陆厂址,因而KFU对滨海与内陆厂址的考虑是一致的。(2)综合测量与信息系统1986年,德国制定了辐射防护法(StrVG)。该法规定联邦及各州具有进行辐射环境监测的义务。在此基础上,于1993年建立了针对环境放射性监测的IMIS12,以快速获取德国全国范围内的环境辐射状况。IMIS是由联邦及各州政府控制的覆盖全国的辐射环境监测系统,其他机构也可共同参与。其中联邦政府负责对空气、沉降灰、土壤、水和沉积物的监测,州政府负责可能进入食物链的介质的监测,包括食品、动物饲料、肥料、药剂、日用品。IMIS各控制机构具体负责部门和分析项目情况见表4所列。表4 德国IMIS各控制机构情况控制机构分析项目位置联邦渔业研究所(BfF)鱼、鱼产品、海洋植物Hamburg联邦海洋与水文办公室(BSH)海水、海洋悬浮物和沉积物Hamburg联邦水文研究所(BfG)地表水、陆水悬浮物和沉积物Koblenz联邦环保局(UBA)网络Langen德国气象局(DWD)空气、沉降灰Offenbach联邦食品研究所(BfE)食品Karlsruhe联邦辐射防护办公室(BfS)核电厂排放的废气Munchen联邦物理技术研究所(PTB)放射性核数据Braunschweig联邦辐射防护办公室(BfS)饮用水、地下水、废水、下水道污泥、NPP排放废水Berlin联邦辐射防护办公室(BfS)监管采矿业放射性Berlin联邦牛奶研究所(BAfM)牛奶、奶制品、化肥、动物饲料、植物和土壤KielIMIS在全德范围内设置的剂量率监测点共有2000多个(见图5所示),参与监测的实验室和机构达40多个,测量项目包括环境剂量率、大气、雨水和水体中的放射性核素浓度,所有的监测数据将被发送到位于Neuherberg的联邦辐射防护办公室(BfS)的数据中心,经过分析处理后送交BMU。IMIS的监测数据也在网络上发布12-13。从图5可以看到,德国剂量率监测网络的特点有两个:一是密集;二是均匀。反映了德国政府对辐射环境监测的重视以及对内陆地区(特别是内陆核电厂附近地区)的特殊关注。值得注意的是,除了IMIS外,有些州政府还设置了自身的辐射环境在线监测系统,比如Bayern、Hessen、Hamburg等州,监测系统由各州指定的部门负责。图5 德国IMIS 的剂量率在线监测网络分布图(3)核电厂的辐射环境监测目前,德国共有17个在役核电机组,其核电厂的辐射环境监测须在核电厂辐射与排放物监测指令(REI)指导下进行。REI基于原子能法和辐射防护法制订,该指令规定:对核电厂的环境采样与监测由核电厂运营单位和各州负责测量的机构(独立控制点)进行,采样与测量点不重叠。德国核电厂周围的辐射环境监测模式见表5所列。表5 德国核电厂周围辐射环境监测模式测量项目控制点空气电厂,独立控制点沉降灰电厂,独立控制点土壤和草根电厂,独立控制点植物、天然植被电厂饲料独立控制点涉及食物链的土壤独立控制点牛奶和奶制品独立控制点地表水电厂,独立控制点涉及食物链的水独立控制点地下水与饮用水电厂,独立控制点2.4英国的辐射环境监测英国是一个岛国,其所有核电厂(9个核电厂)均为滨海核电厂。虽然如此,英国对整个国土的辐射环境监测特别是内陆地区的辐射环境监测仍然是比较重视的。切尔诺贝利事故后,英国地方政府建立了各种辐射环境监测联盟,以评估环境中的辐射水平。这种联盟可以委托独立的监测机构进行监测,包括大学、医院的监测机构或商业实验室均可承担。地方政府辐射环境监测联盟主要有北爱尔兰辐射环境监测组织(NIRMG)、南英格兰辐射环境监测组织(SERMG)、Lanchashire放射性监测组织(RADMIL)、西苏格兰辐射环境监测组织(WSERMS)等。地方政府的监测形成了覆盖全英国的地方辐射环境监测网(LARNET),并最终为英国最高层次的辐射事故监测网(RIMNET)提供数据支持14。除了政府部门组织的监测网络外,英国的核电厂运营单位也建立了辐射环境实验室,配备各种监测仪器,负责电厂周围1540 km范围内的辐射环境监测,在核事故应急时为RIMNET补充数据。(1)辐射事故监测网RIMNET由英国环境、食品农业部负责15-16,截至2004年已有覆盖全英国的94个监测点(覆盖所有的郡县),用于空气环境剂量率水平以及气象数据的连续监测。探测器采用GM计数管,量程为3mGy/h。当空气剂量测量数据达到正常水平1.8倍时则产生报警,得到确认后相关点位的雨水收集器打开,收集可能受污染的雨水,并送有关实验室进行分析。每个监测站均有备用电源,防止事故时电力丧失。RIMNET在能源部设置了数据处理中心(CDF),每小时获取一次各监测站的数据。在发生核事故时,可以每20 min获取一次数据。获取的数据在CDF进行分析,在核事故时为政府部门提供决策支持。为了维护和贮存CDF的数据,DEFRA还在Poole市设置了备用CDF,对CDF的数据进行备份。当发生核事故使得位于伦敦的CDF失效时,可以启用备用CDF。RIMNET还可以接收来自其他监测组织的数据,包括核电厂、卫生与安全管理局认可的从事辐射环境监测的机构、LARNET成员等。RIMNET还可以与欧洲其他监测网络交换数据。图6 给出英国RIMNET网络监测点分布。图6 英国RIMNET监测网络监测点分布(2)地方辐射环境监测网与法国、德国不同的是,英国对环境放射性的监测主要是由地方政府联合组织的,并形成了LARNET。LARNET也是在切尔诺贝利事故后开始设立的,其主要目标为:(a)为地方政府和组织提供辐射环境监测方面的建议和信息;(b)保证监测数据质量,收集全英国范围内的辐射环境数据并进行分析解释;(c)与政府部门或政府代理机构进行合作,建立辐射环境监测质量保证体系。LARNET通过定期提供信息和建议、发表监测数据和质量保证年报、召开会议等方式来实现上述目标。2002年,LARNET的成员已发展到150个,包括18个组织和13个独立监测单位,从而形成了覆盖全英国的监测网络,获得的数据可以发送到RIMNET的数据处理中心,供政府部门决策。(3)北爱尔兰辐射监测组织NIRMG成立于1985年,其职责为监测北爱尔兰附近海域水生物和底泥的放射性水平(主要是137Cs、锕系元素、99Tc)和监测北爱尔兰陆上介质的放射性水平,为公众提供环境放射性水平的信息,并在核应急时可以提供监测服务。目前其下属成员单位共有25个,分布于北爱尔兰下属各个郡县。NIRMG每3年发表一份报告,公布监测数据,并发布于网络上17。(4)南英格兰辐射监测组织SERMG始建于1987年,是南英格兰地方政府联合组织的监测组织。建设初期的目的是为了监测切尔诺贝利事故对南英格兰地区的环境影响,现在已用于对该地区的辐射环境进行常规监测,以评估位于法国北部(5个反应堆、一个核燃料处理厂、一个核潜艇基地)和南英格兰区域内核设施对辐射环境影响,并且在辐射事故或核事故时提供监测服务。早期SERMG主要有数个地方政府成员组织和加入,到2007年已发展了43个地方政府成员,并与Southampton大学建立了合作关系。SERMG提供的监测服务有两种:一是在Southampton大学实验室直接测量分析由地方政府机构收集样品中的放射性水平,主要包括总、总和能谱分析;二是现场连续监测环境中的剂量水平(共有10个监测点)。SERMG每年均发表年报,公布当年的监测结果,并在网络上进行发布18。2.5比利时的辐射环境监测比利时的辐射环境监测是由其联邦核管机构(FANC)负责。比利时主要能源是核能(54%),共两个核电厂(其中一个为河口厂址,一个为内陆滨河厂址),7台核电机组,加上周边国家(法国、德国、英国)的核电厂较多,比利时对辐射环境监测十分重视19。比利时目前已于1998年建立了完善的辐射环境监测网络TELERAD,目前共包括212个监测站,其中相当一部分位于核电厂周围和比利时核研究中心、比利时放射元素研究所周围。在这些核设施周围一般设置了较高密度的监测点,此外在法国Chooz核电厂靠近比利时的边境线上也设置了较高密度的监测站点。这些监测站点包括了比利时境内全方位的监测项目,主要包括空气中剂量率在线监测、气溶胶取样自动监测、河流放射性在线取样监测(能谱)。比利时的这种辐射环境监测方式也是适合于我国的。由于我国幅员辽阔,核电厂主要分布于东南沿海,部分内陆省份也在开展核电厂的前期工作,因而不可能象德国那样建设过密的监测网络。因而可以在核设施周围设置较密的监测网点,并纳入到国家辐射环境监管网络的范围;同时在核设施较少的省份设置较稀的监测网点,这样布设的监测点既有重点,又较全面。图7所示为比利时TELERAD监测网络监测点分布图。图7 比利时TELERAD网络监测点分布图2.6葡萄牙的辐射环境监测葡萄牙国内虽然没有核电厂,但是其近邻国家西班牙的核电厂将可能对其国土环境造成辐射影响,其中西班牙有三个核电厂排放Tejo河,该河将流出葡萄牙境内,并排入大西洋海域,此外还有一个核电厂(Almaraz核电厂)位于两国的交界处。除此之外,葡萄牙境内还有一个研究堆。为了监测其国土环境的辐射水平,早在20年前(即1980年代末)即根据欧洲原子原法的有关要求(第35章与36章)开展了全国范围内的辐射环境监测,并在实践中不断得到改进和完善。2005年,葡萄牙颁布了“核技术法”(第138号法令,2005年),并根据该法的要求建立了比较完整的辐射环境监测网络20。与比利时一样,葡萄牙的辐射环境监测网络也设置为较密区域与较稀区域。较密区域的监测主要分布于Tejo河流域和近邻核设施的区域,其取样或监测频率也较高些。较稀区域的取样或监测无论是取样监测频率还是项目数量都要简化。所有环境样品包括气溶胶、雨水、地表水、底泥、鱼、海藻、贝类、饮用水、牛奶和土壤以及混合食品。从2005年起,葡萄牙还增设了TLD监测网络。葡萄牙每年收集的样品数目约为400个,分析项目达到850项。其分析项目见表6。表6 葡萄牙辐射环境监测网络监测项目类型较稀网络较密网络点数频率分析项目点数频率分析项目雨水2按月137Cs, 90Sr, 氚,总/气溶胶1按周137Cs, 7Be, 210Pb空气1按月环境剂量率(主动探测器)9按季环境剂量(被动探测器)地表水1按月137Cs, 90Sr, 氚, 总、去钾总3按月137Cs, 90Sr, 氚, 总、去钾总底泥2按月人工与天然核素鱼2按季水生植物3按年饮用水2按月137Cs, 90Sr, 氚和天然放射性核素*约10(随机选取)按年氚与天然放射性核素*牛奶2按月137Cs, 90Sr, 40K2按季137Cs, 90Sr, 40K混合食物(肉类)11半年137Cs, 40K混合食物(藻类和贝类)1按月137Cs, 40K5每年人工与天然核素、238Pu与239+240Pu土壤2按月人工与天然核素约10(随机选取)按年注:*根据 2001年9月5日243号法令、98/83/CE指令2.7瑞士的辐射环境监测瑞士目前有4个核电厂共5台机组。与法、德、英等国相比,瑞士是内陆国家,因而其建设的核电厂完全为内陆核电厂。瑞士对辐射环境监测亦很重视,目前其辐射环境监测包括以下几方面21:(1)NADAM(Automatic Dose Alarm and Monitoring Network)。该网络由瑞士国家应急运行中心(NEOC)管理,目前已有58个剂量监测点,巡访时间为10分钟,报警域值为1mSv/h22。(2)核电厂周围的辐射环境监测网络(Dose Rate in the Vicinity of NPP, MADUK)。该网络由瑞士联帮核安全监督局(Swiss Federal Nuclear Safety Inspectorate, HSK)负责,目前共有57个站点,每个都位于核电厂5km范围以内。该系统同时也安装了预警系统,监测数据同步发送到NEOC。(3)原子报警站(Atomic Warning Posts)。目前该网络共有108个站点(atomic warning posts, AWP),主要位于疆界、警局和消防局附近。设备主要是手持式测量仪器,在必要时可由NEOC调动。监测网点数据可以作为NADAM的补充。(4)空气收集网络(Air collection networks)。瑞士还在全国范围内建立了空气收集网络,主瑞士公众安全办公室(Swiss Federal Office of Public Health, SFOPH)下属的辐射监测处(Section for Radiation Monitoring, SUeR)负责。该网络包括两种,即RADAIR和LUSAN。前者可以监测大区域范围内的空气放射性,目前共有11个连续取样监测站点,主要采用过滤法收集空气气溶胶和碘,采集的气溶胶可以在线监测、放射性,同时可以计算人工核素的比例。这些站点主要位于国家疆界,所测数据将实时发送到位于Fribourg的基站(Base Station),NEOC具有接收该网络和报警的权限。LUSAN网络则仅是一个气溶胶收集的网络,仅由SFOPH负责。图8给出了瑞士辐射环境监测网络布点图。图8 瑞士辐射环境监测网络第3章 美国的辐射环境监测美国的辐射环境监测是随着195060年代大量的大气层核试验开始的,并由EPA负责。1986年前苏联Chernobyl事故后,美国加强了辐射环境监测的力度,以满足核应急工作的需要。目前美国的辐射环境监测包括两条途径:由辐射应急响应组织(RERT)的监测,比如核设施的辐射环境监测,用于确定局域环境的放射性水平; RadNet网络,用于测量大范围内(全美)的环境辐射水平。3.1RERT辐射环境监测RERT的监测主要用于不同条件下区域的辐射环境监测,包括: 手持设备监测(某些确信存在辐射的地点),测量可能对公众造成威胁的的污染; 大部分的RERT设施主要用于环境中低水平环境放射性的监测与评价,这些污染可能长期对公众和环境造成威胁,但是一般不会直接造成危害。 移动环境辐射实验室监测车(Mobile Environmental Radiation Laboratories, MERLs)。目前RERT有两辆MERLs,可以在24天内到达美国任何地点。 环境监测车,确定核事故时的热点(hotspots)。监测车包括最新的辐射监测与通讯设备,并随时处于备用状态。3.2RadNet辐射环境监测网除了区域的辐射环境监测外,美国目前已建立了覆盖全国的辐射环境监测网络NadNet(Radiation Alert Network)。该网络的前身是1973年EPA建立的ERAMS(Environmental Radiation Ambient Monitoring System),由美国家空气和辐射环境实验室(NAREL,位于美国Montgomery市)负责。RadNet网络的目标是在日常情况下在全美范围内进行空气介质的常规辐射环境监测,积累环境辐射原始资料并进行趋势分析;在核或放射性应急事件时为应急响应评估提供数据,并向官方和公众通报环境放射性水平。目前,RadNet是全美惟一的综合性的环境放射性监测网,它有遍布全美的数百个采样点。这些采样点主要分布在人口和地理环境综合考虑最优化的地方。近年来,RadNet网络监测站点的选择还充分考虑了对周边国家进入的放射性的监测,监测站的工作人员都是志愿者,且大多来自EPA、州或地方政府部门。RadNet的主要职责是评估和判断放射性物质大规模环境释放的影响23-24。在日常情况下,各站点主要对大气微尘、降水(包括雨和雪) 、饮用水、巴氏灭菌牛奶进行采样、分析;在发生核或放射事故时,各站点的工作人员将被告知每天采样,并连夜将样品送往NAREL。(1)样品采集当发生核或放射性事件时,大多数情况下都会向环境释放大量的放射性物质。这些放射性物质可随大气运动(包括核素随降雪或降雨过程冲刷) 而被传到其他地方,并通过以下几个途径使人员受到照射: 吸入空气中放射性悬浮物的内照射; 沉降到地面的放射性物质的外照射; 沉降到植物上放射性核素(直接摄取或食用相关食品)的内照射; 沉降到表面水体的核素的内照射(直接饮用水或相关水产品) 等。目前,RadNet网络空气沉降取样与监测点采用的探测器有两种,一种是固定空气监测(Fixed Air Monitor),一种是可扩展的空气监测(Deployable Air Monitor)。截至到2008年1月1日,RadNet网络固定空气监测点共有91个,根据EPA的计划,预计在2011年前再建设160个25。各监测点配备了气溶胶收集装置、总/探测器和NaI探测器。各个监测点每周采集2次空气滤膜样品,并在线进行总活度分析(探测器为Si半导体探测器),如测得的总大于37 mBq/m3(1pCi/m3),则采用NaI探测器测量能谱。除了在线测量外,收集的滤膜也将按相应的取样周期送往NAREL进行进一步分析,根据活度的高低以及污染的范围来决定下一步的行动。图9给出了RadNet网络固定点监测所采用的探测器外观图。图9 RadNet网络固定空气监测点外观图可扩展空气监测主要采用特定的探测单元,采用的探测器为GM管,在发生核事故时将运送到某些地点进行实时监测,分析项目一般有剂量率测量、收集气溶胶样品(在实验室进行分析)。目前在NAREL配备了40个该探测单元。扩展空气监测不在线进行、分析。目前空气监测新站点的不断增加和完善,因而该部分监测内容构成了美国RadNet网络的主体部分。值得注意的是,新增加的站点将同时提供近乎实时的(near real time)剂量率数据,同时增加总测量,从而为应急决策提供支持,为公众提供更详细的信息。截至2007年2月,RadNet网络已经配备了23个该实时监测监测点。降水的采集主要由降水期和降水量决定,当降水量达到测量要求时就进行采样。值得注意的是,这里的“降水”包括雨、雪、冰雹(Sleets)。目前RadNet网络共有44个降水取样点。所采集的样品将送往NAREL,并在NAREL制成月混合样。降水的分析项目包括3H、总、谱分析。对降水较多的月份(3、4、5月份)的雨水,同时将制备一个混合样进行测量。作为饮用水的井水在一般情况下不易被污染,但表面水源即使离事故发生地很远也最容易被污染。因此对以表面水为水源的自来水,有78 个监测点,主要分布于人口分布较密的区域。饮用水按季度采样,样品将被送到NAREL 进行分析。饮用水的分析项目一般有3H(按季分析)、总和总(制成年混合样)、131I(每年一个样品)、90Sr(取所有监测点1/4样品制成年混合样,每年测量一次)。所有的年混合样同时还将进行谱分析,除此之外,如果年混合样品的总水平明显增高,则需要测量226Ra、238/239/240Pu和234/235/238U;如果年混合样的226Ra的浓度在0.110.19Bq/L (35pCi/L),则需要测量228Ra的浓度。在辐射环境监测中对牛奶进行常规监测主要是因为:牛奶是主要人口中心公众的重要消费品; 牛奶是婴幼儿的主要营养品; 牛奶对于能够进入食物链的特定放射性核素是很好的指示剂,比如131I、89Sr 和90Sr,能够提供长期稳定的监测数据。目前RadNet网络共有36个牛奶取样点,每季度采1次牛奶样。分析项目有: 核素分析,主要目标是发现核事故后向环境中释放的裂变产物,如131I、140Ba、137Cs; 90Sr:测量的点位较少,可选其中部分样品测量。牛奶的流通性很大,往往可以从一个州运到另一个州,因此RadNet准备更新现有的牛奶监测计划,以更好的适应这种情况。(2)放射性核素分析和数据发布RadNet 系统有日常和应急两种运行模式,相应地就有两个放射性核素分析方案。通常RadNet会首先选用代价利益筛选方法,因为总、总分析可以大体上判断环境放射性水平的变化,只有当总、总分析的浓度超过预定的行动水平后,才启动需要更多资源的核素比活度分析方法。总的来说,RadNet优先分析那些照射剂量贡献大和半衰期短的核素。在核事故时,RadNet网络的监测频率将进行一定的调整,比如,对气溶胶的取样与监测,在核事故时将每天取样测量。RadNet网络建立30多年以来,积累了大量的环境放射性数据。系统全年对各种类型的样品进行采集和分析,并将结果刊登在季刊Environmental Radiation Data(ERD)上26。以前这本杂志只有少数人能够看到,现在ERAMS 将它的数据做成了电子版,以供更广泛的人群阅读使用。第4章 日韩的辐射环境监测作为亚洲核能发达国家的日本和韩国,其中辐射环境监测领域的能力建设非常重要,其在辐射环境监测领域的经验值得借鉴。特别是日本,目前已有上百个能够承担辐射环境监测的机构和团体,在监测体制、技术方法、数据透明管理方面值得我国参考借鉴。韩国的核能也比较发达,对辐射环境监测实行了统一的管理,形成了结构明晰的监测网络,对我国辐射环境监测的体制建设也有重要的参考意义。4.1日本的辐射环境监测日本自二十世纪七十年代开始建造核电厂,至今已有55台核电机组,此外还有2台机组在建,这些核电机组分布于日本的15个县,分属于10个电力公司。随着三十多年来的核电运行经验,日本在辐射环境监测领域的实践经验日趋成熟和标准化,并且形成了比较完善的辐射环境监测体系。(1)辐射环境监测体系图10给出了日本辐射环境监测体系的结构框图27。其中,日本科技厅负责发布日本全国环境辐射水平调查结果及评价公报,有核设施的15个县由该县的环境辐射安全审议会(有的称为原子力发电所环境安全协议会)向本县公众发布公报。图10 日本辐射环境监测体系结构框图科技厅对各县环境辐射监测中心提供技术指导和财政支持。具体表现在: 颁布技术法规和导则,供各监测单位统一遵照实施。如“环境辐射监测指针”和“紧急时环境放射性线监测指针”等; 组织编写监测分析方法规范,其内容相当于标准操作方法; 质量保证,由日本化学分析中心具体负责,主要方法是双样比对和标准样测试; 资格确认与定期培训,对各监测中心(站)的资格进行考核确认,对从事分析监测工作的技术人员定期培训和考核,所有监测技术人员必须持证上岗; 科技厅对县监测中心提

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