“十二五”期间哈尔滨核辐射评价*

李雪冰，张思冲

(黑龙江省高校地理资源与环境遥感重点实验室，哈尔滨师范大学)

“十二五”期间哈尔滨核辐射评价*

李雪冰，张思冲

(黑龙江省高校地理资源与环境遥感重点实验室，哈尔滨师范大学)

根据哈尔滨市“十二五”期间环境质量公报的数据，对哈尔滨“十二五”期间核辐射现状做出评价.并且根据“十五”数据，利用秩相关系数法，对2001—2010年哈尔滨核辐射进行对比，得出以下主要结论：(1)“十二五”期间，哈尔滨市电离辐射水平保持稳定；(2)大气气溶胶总α、总β较“十五”期间相比，呈明显的下降趋势；(3)2002年到2010年的变化趋势对比，陆地γ辐射空气吸收量率在2010年呈显著的下降趋势.

核辐射；现状评价；Spearman秩相关系数法；哈尔滨

0 引言

2011年3月，日本福岛核电站泄露事件使核辐射这一名词走入大众的视野，如今，核辐射已广为人知.核辐射，或通常称之为放射性，存在于所有的物质之中，这是亿万年来存在的客观事实，是正常现象.核辐射主要是α、β、γ三种射线.辐射包括电离辐射和电磁辐射，按其来源可进一步分为天然电离辐射、人工电离辐射、天然电磁辐射、人工电磁辐射.环境中的电磁辐射主要来自人工电磁辐射.国外研究侧重于核辐射环境质量对生物和人类的影响,针对光纤核辐射效应的研究手段较为成熟[1].国内主要集中电磁辐射的现状的监测与评估.黄国夫等[2]对我国辐射环境监测能力试点进行评估；谈成龙[3]对环境和辐射监测与评估作出分析；孟超等[4]对城市电磁辐射污染的产生与危害做了详细论述；王利华等[5]对江苏省2009年辐射环境做出评价；翁建庆等[6]对江苏省辐射环境监测现状做出评价.

哈尔滨市现共用放射源726枚，涉源单位83家.该文根据“十一五”环境质量公报的数据，对哈尔滨市核辐射现状进行评价，并利用秩相关系数法对哈尔滨气溶胶放射性活度浓度、土壤中U、Th、Ra三种放射元素、陆地γ辐射空气吸收量率进行变化趋势分析，并和“十五”进行对比.

1 环境监测概况

按照《辐射环境监测技术规范》(HJ/T61—2001)的要求，“十一五”期间在继续监测陆地γ辐射、气溶胶、水、土壤等对象的基础上，增加了陆地γ辐射空气吸收剂量率连续监测和空气沉降物监测.具体监测情况见表1，陆地γ辐射监测点位如图1所示.

表1 哈尔滨市电离辐射环境质量监测情况

图1 陆地γ辐射监测点位图

2 “十一五”期间哈尔滨辐射环境质量状况

2.1 陆地γ辐射空气吸收剂量率

2010年哈尔滨市陆地γ辐射空气吸收剂量率未见异常升高，按连续监测值统计，年均值范围为77.10—109.60nGy/h，平均值为85.80 nGy/h.监测均值在哈尔滨市本地范围之内.2002年到2010年，哈尔滨市陆地γ辐射空气吸收剂量率最小值22.8 nGy/h，最大值80.5 nGy/h.9年平均值是53.02.其具体年均变化值见表2.

表2 哈尔滨陆地γ辐射空气吸收剂量率 nGy/h

2.2 空气γ辐射空气吸收剂量率

“十一五”期间，哈尔滨市电离辐射对空气的主要监测项目是气溶胶和沉降物.具体包括总α、总β、γ核素的监测.2010年哈尔滨市气溶胶总α活度浓度年均变化值范围为0.03～0.20 mBq/m3，平均值为0.12 mBq/m3；气溶胶总β活度浓度年均变化值范围为0.66～0.70 mBq/m3，平均值为0.68 mBq/m3.“十一五”期间各年监测值均属环境正常水平.具体变化见表3.

表3 哈尔滨环境放射性气溶胶活度浓度 mBq/m3

2010年哈尔滨市沉降物总α活度浓度年均值范围是0.46～0.63Bq/m2·d，年均值为0.55Bq/m2·d,；总β活度浓度年均值范围是0.85～1.35 Bq/m2·d，年均值为1.10 Bq/m2·d；238U的活度浓度年均值范围是0.17～0.43 Bq/m2·d，年均值为0.30 Bq/m2·d；232Th的活度浓度年均值范围是0.105～0.117, Bq/m2·d，年均值为0.111 Bq/m2·d；226Ra的活度浓度年均值范围是0.078～0.088 Bq/m2·d，年均值为0.083 Bq/m2·d；40K的活度浓度年均值范围是1.14～1.30 Bq/m2·d，年均值为1.22 Bq/m2·d.具体变化情况如图2所示.

图2 2010年哈尔滨市沉淀物放射性核素活度浓度变化

2.3 水

2010年对哈尔滨市再用水源地磨盘山水库和备用水源地西泉眼水库的源水进行放射性核素监测，包括铀、钍、镭、钾、总α、总β、锶、铯共8项，均未检测到人工放射性核素污染，天然放射性核素浓度保持在本底水平，具体数值见表4.

2.4 土壤

2010年哈尔滨市土壤中放射性核素监测项目主要是铀、钍、镭、钾、铯，共五项.其年平均值分别为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三种元素，九年间的变化情况见表5.

表4 哈尔滨水源地饮用水放射性核素活度浓度

表5 哈尔滨市土壤放射性核素浓度 Bq/kg

3 现状评价

“十一五”期间，哈尔滨核辐射的监测结果表明，哈尔滨核辐射环境处于国家标准正常本底水平，没有发现异常，也没有造成环境污染和危害公众健康.“十一五”期间，哈尔滨市陆地γ辐射空气吸收剂量率检测值在哈尔滨市本底值范围内，无明显变化；大气气溶胶总α、总β较“十五”期间相比，呈明显的下降趋势.1995～2000年总α平均值为7.09 mBq/m3、总β年平均值为11.64 mBq/m3；2001～2005年总α平均值为26.8 mBq/m3、总β年平均值为86.7 mBq/m3；2006～2010年总α平均值为0.41 mBq/m3、总β年平均值为5.43 mBq/m3；饮用水源地磨盘山和备用水库西泉眼均未检测到人工放射性核素污染，天然放射性核素浓度保持在本底水平；土壤中放射性核素238U、232Th、226Ra均在2010年达到最大值，但与2005年相比，监测平均值无明显变化.

3.1 十年间对比

根据哈尔滨市环境质量公报2001～2010年间的监测数据，利用秩相关系数法对哈尔滨市“十五”到“十一五”十年间的辐射环境质量做对比，主要从陆地γ辐射空气吸收剂量率、放射性气溶胶活度浓度和土壤中放射性核素中238U、232Th、226Ra，三个方面进行对比.

3.2 公式

式中：rs— 秩相关系数；

di— 变量Xi和变量Yi差值；

N— 时间周期；

Xi—周期1到周期N按浓度值从小到大排列的序号；

Yi—按时间排列的序号

将秩相关系数rs的绝对值与秩相关临界Wp进行比较，若绝对值大于Wp则表明变化显著，如是负值，则表明为下降趋势.当N=9时，Wp=0.60；当N=10时，Wp=0. 564.

3.3 计算结果

2002年到2010年陆地γ辐射空气吸收量率在2003年、2007年、2008年和2010年分别有显著的下降趋势，2008年和2010年下降趋势最为明显，其他年份变化趋势不显著；2001到2010年环境放射性气溶胶活度浓度变化显著，总α和总β的变化情况几乎呈正相关；2002年到2010年，土壤中238U、232Th、226Ra三种放射性核素在2010年全部呈下降趋势，238U、232Th两种放射性元素呈明显的下降趋势.238U仅在2005年呈不显著变化，在其余年份均有显著变化，232Th在2004年、2008年、2009年呈不显著变化，在其余年份均有显著变化，2007年到2010年，连续四年呈下降趋势，226Ra仅在2010年呈不显著变化，在其余年份均有显著变化，在2002年、2003年和2007年均有下降趋势.计算结果详见表6.

表6 2001～2010年哈尔滨核辐射变化情况对比结果

4 结束语

(1)“十一五”期间，哈尔滨市电离辐射水平保持稳定，为安全水平.

(2)大气气溶胶总α、总β较“十五”期间相比，呈明显的下降趋势；磨盘山水库和西泉眼水库均未检测到人工放射性核素污染；土壤中放射性核素238U、232Th、226Ra均在2010年达到最大值，但与2005年相比，监测平均值无明显变化.

(3)2002年到2010年的变化趋势对比，陆地γ辐射空气吸收量率在2010年呈显著的下降趋势；2001～2010年环境放射性气溶胶活度浓度变化显著；2002～2010年，土壤中238U、232Th、226Ra三种放射性核素在2010年全部呈下降趋势.

[1] 李丽娜,张思冲,杨丹,等.哈尔滨辐射现状评价[J].安全与环境学报，2012，12(4)：131-135.

[2] 黄国夫，巢哲雄,杨斌,等.我国辐射环境监测能力试点评估[J].环境与可持续发展，2012，(1)：84-88.

[3] 谈成龙.环境核辐射的检测与评估[J].铀矿地质，2004,20(2)：123-128.

[4] 孟超,高燕,于淼,等.城市电磁辐射污染的产生与危害[J].安全，2005,5：29-33.

[5] 王利华,朱晓翔,周程,等.江苏省2009年辐射环境监测与评价[J].中国辐射卫生，2011,12(4)：205-207.

[6] 翁建庆,何俊,王莉莉.浙江省辐射环境监测现状及对策研究[J].环境污染与防治，2008,30(2):90-99.

(责任编辑：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年黑龙江省新农村建设软科学研究项目“黑龙江畜牧养殖村屯土地退化成因及生态恢复方向研究”；黑龙江省教育厅面上项目“大庆湿地生态服务功能价值估算及可持续利用研究”(12521165)

**通讯作者：hsdzsc@163.com

Χ171

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1000-5617(2016)05-0071-06