近岸海域环境放射性水平调查与监测探析

刘弓冶，倪士英，黄仁杰，刘长军，孙国金，钱锐,侯立安

(1.环境保护部辐射环境监测技术中心，国家环境保护辐射环境监测重点实验室，浙江杭州 310012；2.火箭军工程大学，西安 710025)

近岸海域环境放射性水平调查与监测探析

刘弓冶1，倪士英1，黄仁杰1，刘长军1，孙国金1，钱锐1,侯立安2

(1.环境保护部辐射环境监测技术中心，国家环境保护辐射环境监测重点实验室，浙江杭州 310012；2.火箭军工程大学，西安 710025)

通过简要阐述我国近岸海域环境放射性水平监测的发展与现状，指出在我国中长期核电发展战略及“后福岛时代”的大背景下，开展近岸海域环境放射性水平调查与监测的重要性和紧迫性。充实我国近岸海域连续、周期性监测数据，将为核事故的应急处置及事故影响范围和程度的确定提供评价依据。针对我国目前存在的问题，提出了统一我国近岸海域环境监测管理、完善海洋放射性监测网络和大力推进海洋放射性测量技术研究等3项亟需开展的工作。

近岸海域；环境监测；放射性水平

海洋中的放射性水平是人类探知海洋的重要内容之一，近年来也吸引了国际上较多关注。海洋中的放射性物质分为天然放射性和人工放射性两大类，但对于它们的水平和变化分布规律，我们知之甚少。

发生于2011年3月日本近海的福岛核电站事故是全人类的一次核灾难，也再次告诫人类核设施存在发生事故的风险[1-2]。核电厂或核工厂事故中排放的放射性物质对生态环境和人类健康有着深远且不可逆转的影响。当下，核事故、核试验、核设施的泄漏已成为产生海洋放射性污染的主要来源，也成为无法回避的现实。而我国运行、在建或规划建设的核电机组，全部是处于沿海或内陆地区的水域边岸，且处于我国经济发达、地理位置重要的地区，核电厂排放的大量低放射性废水势必对周边水环境产生一定影响，倘若发生事故，极可能对近岸海域或流域的环境和生态系统造成不可估量的重大影响。所以，开展近岸海域环境的放射性水平调查与监测已迫在眉睫，亟须加速推进。

1 开展近岸海域放射性水平调查与监测的必要性及意义

自20世纪50年代开始，由于人类的海洋活动愈加频繁，人类对海洋环境的放射性污染问题也越来越关注。核试验的落下灰、原子能工业、核电站运行、放射性同位素生产及利用和核动力舰艇等排放的废物，无一不造成海洋放射性污染。要控制放射性污染，保护海洋环境和海洋生态，海洋放射性调查和研究作为海洋综合调查的组成部分，具有重要意义。

虽然核能源是最安全、清洁而高效的能源，但公众出于对核能源的不了解或是对核能源的片面误解，内心仍存在着对潜在的放射性泄漏问题及放射性废物排放问题的担忧。在2011年日本福岛核电站核泄漏事故造成的水环境影响的阴影之下，核辐射对水环境的影响也再度成为国际组织和世界民众最为关注的问题。正如国际原子能机构总干事天野之弥于2013年11月6日在联大就福岛核污水问题强调，“这无疑让人们清楚认识到核事故的影响仍在持续”。目前，我国在渤海湾、黄海、东海、南海均已建成了一大批商用核电站，但有关部门只在核电厂附近小范围水域开展辐射环境监测，这对于水域安全是极为不利的。因此，我国各级政府部门和公众(尤其是核电站周边的居民)对核电运行期间低放射性废液的排放对水资源安全以及水域生态环境所带来的影响尤为关注，为解决公众的担忧，开展近岸海域环境放射性水平调查与监测就显得非常必要而且紧迫。

通过开展近岸海域放射性水平调查，可以了解海洋放射性污染水平及放射性核素在海洋中的含量、分布、存在形态及变化规律，掌握放射性物质在海洋环境中的累积情况及长期发展趋势，有助于控制海洋污染，为保护海洋生态环境和海产资源及合理利用海洋自解能力处理低水平放射性废物提供参考和依据，促进和平利用核能和核技术，进而保护海洋生态系统平衡和人类健康。同时，其研究成果可为制定放射性废物排放相关标准提供参考，也是对核电站放射性物质排放至周围海域所造成的影响进行评估的必要依据。在核电站发生泄漏事故时，调查与监测所得的周围海域放射性历史本底数据，可以为事故等级及影响范围的评估提供重要参考。

2 我国近岸海域放射性水平调查与监测现状及问题

早在1964年首次核试验成功后不久，我国沿海各地就开始了对沿岸海域中的海水、沉积物和海洋生物的常规监测。1976年12月至1979年10月，卫生部组织了对渤海、黄海、东海和南海海产食品的放射性调查。1980年至1982年，对渤海、黄海沿海放射性污染源和沿岸放射性水平进行了系统调查。20世纪80年代和90年代，进行了全国海洋污染基线调查[3]。在1988—1990年，国家海洋局第三海洋研究所对南海近海(包括大亚湾核电站周围海区)进行了放射性本底监测，主要涵盖了U、90Sr、137Cs、3H和总β等监测项目[4]。

此后的20年里，这种大范围、全方位的海洋监测调查活动并未很好地持续下来，而是以各沿海省市零星组织开展局部监测为主，这使得所获得的监测数据没有保证良好的连续性、周期性和统一性，致使后期大数据的发掘和环境评价存在困难与局限。此外，与国外先进国家相比，我国当前近岸海域放射性监测手段相对单一，采样范围相对狭小，并且缺乏统一的评价标准，监测方案不够全面，监测资料有限，与国外尚存在一定差距[5]。同时，在经济发展的大环境下，我国沿海核能开发与核技术利用正在大步跨入全新时代，而向海洋排放的各种低放废液在数量与程度上必将有所增加。国家“十三五”规划纲要提出，要开工建设一批沿海新的核电项目，使核电运行装机容量达到5800万千瓦，在建达到3000万千瓦以上，同时要求实施陆源污染物达标排海和排污总量控制制度，建立海洋资源环境承载力预警机制，提高海洋灾害监测、风险评估和防灾减灾能力，加强海上救灾战略预置，提升海上突发环境事故应急能力[6]。因此，为了保护海洋生态系统和人类健康，我国必须更加重视近岸海域放射性污染管理监控。

3 加强我国近岸海域放射性水平调查与监测的建议

3.1 建立和完善近岸海域辐射监测体系

近岸海域辐射环境监测是一项庞大、复杂的系统工程，不仅具有其他环境监测的共同点，而且对设施和技术要求更高。针对近岸海域环境监测工作现状，建议实施分步走战略，即逐步建立和完善海洋环境监测体系，进而开展、完善近岸海域环境放射性水平的调查和监测工作。开展近岸海域辐射环境监测，需配备完善的人力、物力体系，由国家统一部署，依托现有辐射环境监测机构，在若干有核省份沿海地区重点扶持建立海洋辐射环境监测实验室，并基于大型专业监测船，配备必需的监测设备和专业监测技术人员，成立海洋辐射监测骨干站，承担起对附近地区网络站的监测技术扶持与指导责任。

3.2 加强海洋放射性监测网络建设

在日本福岛核事故之后，我国辐射环境监测网络积极响应，迅速展开环境放射性监测，最终较好地完成了核事故应急工作。但是其中也暴露出一些问题，特别是我国在海上放射性监测力量比较薄弱，既没有一个完善的监测网络，也没有完善的监测方案和规范的监测标准。因此，有必要通过对国外监测方案的研究，逐步建立起我国科学、规范并有针对性的海洋放射性监测网络、监测方案与监测标准，为我国海洋放射性污染的防治提供技术支持。

同时，由国家环境保护部和地方政府合力协作，敦促沿海各地网络站定期组织开展近岸海域环境放射性水平调查，尤其是沿海核设施周围海域的监测。监测数据能够为海洋辐射环境评价及政府决策提供重要科学依据。例如，福岛核事故以来，周边多个国家开展了海洋放射性监测，我国也基于海洋放射性本底与各国制定的限值标准，对福岛核事故后海洋放射性监测结果进行了评价。

3.3 大力推进海洋放射性测量技术研究

(1)大力发展以船载现场快速监测系统为核心的监测技术体系。长期以来，我国海洋放射性监测以实验室分析方式为主，目前还不具备足够成熟的实时监测能力。每年若干次在重点海域站位现场采取海水、海底沉积物和海洋生物等样品，带回实验室后进行样品处理和分析。要完成一次从采样到获得测量数据的流程需要20～30天时间。这种非实时、断续的测量模式也无法对海洋放射性污染情况实现及时有效的监测，更难以进行预报预警。因此，应大力开发以船载现场快速监测系统为核心的技术体系，配置一批具有国际先进水平的现场监测仪器，集成为现场监测船，可同时监测多种海洋生态环境参数。

(2)积极探索低活度样品分析技术。在目前的放射性测量手段中，主要是采用计数测量方法。由于海水和大部分生物体中除40K以外的其他放射性核素含量处于极低水平，海水中放射性核素活度分析需要大体积样品。目前，陆地上用于土壤、建材、岩石、食品等现场放射性测量的成熟γ能谱仪，在探测效率、探测灵敏度等性能指标上无法达到海洋放射性污染现场监测的要求，因而亟需研发适合海洋放射性监测的超低本底的测量仪器。

(3)重点研发海上放射性跟踪监测设备。鉴于在发生核泄漏情况下，放射性核素在海水中迁移速度快、影响范围广的问题，可采用以小型浮标平台搭载探测器的测量手段，开展基于小型漂流浮标探测器的海洋放射性核素跟踪监测系统研究。研发小型轻便的可抛投式漂流浮标辐射探测器和配套组合供电单元，搭载NaI伽马谱仪或GM计数管，组建自组织自愈无线传感监测网，形成对大面积海域放射性环境的快速和长期跟踪监测能力。

4 结语

日本福岛核事故所造成的大量放射性物质已进入北太平洋，海洋放射性本底的改变不容忽视。多个国家在福岛核事故后相继开展海洋放射性跟踪监测，并积累了大量海洋放射性数据。尽管目前我国也正在开展海洋放射性监测，但仍远远落后于国际先进水平。核事故后的海洋放射性数据是后果评价的依据，是新时期海洋放射性本底数据库的重要补充。我国也必须尽快开展海洋放射性监测，以保证我国海洋环境的生态安全。

[1] Buesseler K, Aoyama M, Fukasawa M. Impacts of the Fukushima Nuclear Power Plants on Marine Radioactivity[J]. Environ Sci Technol, 2011, 45(9): 931- 935.

[2] Lozano R L, Hernández-Ceballos M A, Adame J A,etal. Radioactive impact of Fukushima accident on the Iberian Peninsula: Evolution and plume previous pathway[J]. Environment International, 2011, 37(7): 1259- 1264.

[3] 唐森铭, 商照荣. 中国近海海域环境放射性水平调查[J]. 核安全, 2005(2): 21- 30.

[4] 陈进兴. 南海近海水中U，90Sr，137Cs，3H和总β放射性分布[J]. 海洋科学, 1993(1): 69.

[5] 钱锐, 孙国金, 黄仁杰, 等. 国内外近岸海域放射性监测比较及发展建议[J]. 环境影响评价, 2016, 38(5): 51- 54, 62.

[6] 新华网. 十三五规划纲要(全文) [EB/OL]. (2016-03-17) [2016-04-08]. http://sh.xinhuanet.com/2016-03/18/c_135200400.htm.

Investigation and Monitoring Analysis of Environmental Radioactivity Level in Coastal Waters

LIU Gong-ye1, NI Shi-ying1, HUANG Ren-jie1, LIU Chang-jun1, SUN Guo-jin1, QIAN Rui1, HOU Li-an2

(1.State Key Laboratory of Environment Protection Radiation Environmental Monitoring, Radiation Monitoring Technical Center of Ministry of Environmental Protection, Hangzhou 310012, China;2.Xi’an High-Tech Institute, Xi’an 710025,China)

This article briefly expounded the current situation of environmental radioactivity level monitoring in coastal waters of China, and pointed out the importance and urgency of environmental radioactivity level investigation and monitoring in coastal waters under the background of long-term nuclear power development strategy in China. According to current issues, this article put forward three countermeasures, including unifying the environmental monitoring management in coastal waters, completing the marine radioactivity monitoring network, and promoting technology research on marine radioactivity measurement.

coastal waters; environmental monitoring; radioactivity level

2016-04-08

国家自然科学基金专项项目(L1422037)；浙江省环保科研计划项目(2014A017)

刘弓冶(1984—)，男，吉林长春人，高级工程师，博士，主要从事辐射环境监测，E-mail：liugongye@126.com

倪士英(1963—)，男，浙江人，教授级高级工程师，学士，长期从事辐射环境监测研究，E-mail：1143562054@qq.com

10.14068/j.ceia.2017.01.008

X837

A

2095-6444(2017)01-0032-03