4辐射环境监测与事故应急监测袁之伦.ppt

报告人:袁之伦2011.5.27,1,报告人:袁之伦2014.4.16,辐射环境监测与事故应急监测,环境保护部核与辐射安全中心袁之伦2014.4.16,2,目 录,辐射环境监测事故应急监测,3,辐射环境监测一、辐射环境监测概述二、环境放射性.三、辐射环境监测对象和根本目的四、辐射环境监测的分类五、辐射环境监测方案六、辐射环境监测技术七、辐射环境监测相关规定,辐射环境监测概述,辐射环境监测起源最早起始于第二次世界大战期间，美国为了研制原子弹，在汉福特建造了生产钚的反应堆，并用哥伦比亚河的水来冷却反应堆部件，开始有流出物进入环境，由此引起了人们对环境影响的关注，从此开始了辐射环境监测的历史。后来的核试验、原子弹爆炸、温茨开尔和三里岛事故又进一步把辐射环境监测的深度和广度推进了一步。1986年的切尔诺贝利事故则把快速报警和自动监测网络技术的重要性提高到新的高度。近年来，随着核技术利用和核能的快速发展，公众的环境参与意识极大的提高，给环境监测提出了新的内容和要求，而且更使环境监测的重要性突破了纯技术的范畴，改善公众关系，提高公众信任度成为环境监测的重要任务之一。,5,辐射环境监测概述,辐射环境监测进展技术规范更加完善，从监测工作的原则到具体的技术规范；从正常情况下的常规监测到应急情况下的监测，相关的规范更加完善。例如，IAEA近年出版的“核或辐射应急情况下的通用监测程序（IAEATECDOC1092，1996.6）”1对应急情况下的监测原则和各种具体监测方法作了相当全面的介绍。在常规监测方面，各国的相应技术规范也更加完善，例如，我国2001年颁布了环境保护行业标准：辐射环境监测技术规范就是很好的说明。从监测目的来看，更加重视对公众心理和要求的考虑；从方案设计上看，更加重视把事故早期报警和常规监测结合起来。非常重视监测和信息的网络化和及时性，监测网和信息管理和传输技术有较大发展。测量分析技术方面取得较大进展。随着环境保护的对象从只考虑人类到向其它生物种扩展，也对今后环境监测工作的发展产生影响。,6,环境放射性,7,人类受天然辐射源照射是一种持续性不可避免的遭遇，上世纪初、中年代又增加了人工辐射照射。UNSCEAR2000年报告，列出了人类所受天然和人工辐射照射状况。,2000年天然和人工源所致所均个人有效剂量,环境放射性,天然放射性宇宙辐射宇宙射线：来自外层空间和太阳表面宇生放射性核素：宇宙射线在大气层中相互作用产生的放射性核素包括3H、7Be、14C和22Na估算其年有效剂量：14C 12Sv，22Na 0.15Sv，3H 0.01Sv，7Be 0.03Sv。陆地辐射存在地壳、建材、空气、水、食物和人体中的天然放射性核素238U系，232Th系和40K。,8,环境放射性,人工放射性大气层核武器试验(19451980)环境中14C、90Sr、137Cs1963年世界平均年有效剂量150Sv2000年世界平均年有效剂量5Sv核电：占全球发电量17%惰性气体85Kr，88Kr，41Ar，133Xe，135Xe，气载流出物3H，131I液态流出物3H及其它核素。放射性气溶胶58Co，137Cs，124Sb。,9,环境放射性,辐射环境监测与天然放射性天然放射性一般不属于辐射环境监测的范围，但是出于以下几种原因，它们同样受到很大的关注。天然放射性无所不在，常常构成对人工放射性监测的一种干扰因素或本底读数，要区分人类活动对环境辐射水平的影响，必须以天然辐射本底为基准。因此为了环境监测和环境评价工作的需要，也必须弄清该地区天然辐射的情况（本底调查）天然放射性产生对人类照射的最大部分，因此当需要估算人类所受到的总照射时，要把天然照射也考虑在内在少数场合，由于人类活动所引起的工作场所或居住环境中的天然放射性水平的升高也可能被辐射安全审管部门宣布划入应该管理和监测的范围(如航空，非铀矿），或者需要采取补救措施进行干预总之，在讨论辐射环境监测问题以前，了解天然环境中放射性的情况以及它们对我们环境监测工作的可能影响是十分必要的。,10,环境放射性,原生放射性核素原生放射性核素是重元素的同位素，即分别以238U，235U和232Th为首的三个天然衰变系列。每一个系列均包含有10多个子体。世界上的任何物质中，实际上都或多或少包含有示踪量的地球原生放射性核素，因此它们或其子体在环境中是无所不存在的。虽然随着地质地域等条件的不同，地壳中的这种原生放射性核素的含量有所不同，但只要不受干扰，它们对人类产生的天然辐射照射应该是基本衡定的。但是人类的某些生产活动（如矿的开采和冶炼）却可以引起天然辐射环境的显著改变，而使得人类受照增加。,11,图1 天然铀系衰变链图,图2 天然锕系衰变链图,图3 天然钍系衰变链图,环境放射性,非系列性天然放射性核素除了上述三个天然系列核素以外，至今已经认识到的单个存在的非系列性天然放射性核素有20多种。它们的半衰期虽然很长，但其同位素和元素丰度很低，因此除了40K和87Rb以外，绝大多数对环境放射性的贡献很小。40K是钾的一种同位素，它几乎存在于一切生物和其他环境介质中。87Rb虽然也是重要的单个存在的天然放射性核素，但是它只发射0.274MeV的射线，不发射，因此也不如40K重要，它广泛分布在岩石和土壤中，在多数岩石中的放射性浓度为0.0070.019Bq/g，在土壤中约为0.007Bq/g。,15,环境放射性,3H和14C等放射性核素在由宇宙射线感生的放射性核素中，比较重要的有3H和14C等。其中由宇宙射线感生的氚量并不小，据估计每年全球感生氚量约1.481017Bq，氚通过氧化或与普通氢交换而形成氚水，然后通过降雨等进入水体。14C参加生物圈循环，有较大的生物学重要性。据估计天然14C的全球年产生量约1.01015Bq，经过长时间的转移之后，其中的绝大部分会进入深海。另外，22Na和7Be等很多宇宙射线感生核素，只能作为大气和生态过程的示踪物被测量到，对环境监测的重要性不大。,17,18,辐射环境监测对象和根本目的,辐射环境监测对象辐射环境监测，是指对核与辐射施周界之外的辐射和放射性水平所进行的与该设施运行有关的测量，辐射环境监测的对象是环境介质和生物。辐射环境监测的根本目的根本目的在于检验设施运行在周围环境中造成的辐射和放射性水平是否符合国家的和地方的有关规定，并对人为的活动所引起的环境辐射的长期变化趋势进行监视。当然，环境监测所获得的大量数据也可用于有关科学研究。,19,辐射环境监测分类,从不同的角度，可以根据监测任务、目的、阶段等的不同而把辐射环境监测作以下分类从管理角度来分可以分为环保部门监督性环境监测和排污（运营）单位自行环境监测两大类，“双轨制”。中华人民共和国放射性污染防治法第二十四条核设施营运单位应当对核设施周围环境中所含的放射性核素的种类、浓度以及核设施流出物中的放射性核素总量实施监测，并定期向国务院环境保护行政主管部门和所在地省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门报告监测结果。国务院环境保护行政主管部门负责对核动力厂等重要核设施实施监督性监测，并根据需要对其他核设施的流出物实施监测。监督性监测系统的建设、运行和维护费用由财政预算安排。,20,辐射环境监测分类,从设施（或活动）的运行状态来分，可以分为正常状态环境监测与事故应急监测两大类。从运行阶段来分，可分为运行前环境调查（或称本底调查）、运行环境监测、退役环境监测（或称运行后环境监测）。,表8-2 环境监测大纲的类型其及目的,环境监测大纲的类型及其目的,22,辐射环境监测分类,运行前的环境调查（本底调查）为确保核设施投入运行以后所进行的环境监测的有效性，各国的环保法规均明文规定较大一些的核设施在正式投入运行之前的某一段时间内需要进行运行前的辐射本底调查，还规定对于像核电厂这样的大型核设施，这种调查至少要连续进行两年。运行前调查的主要任务是：获得设施附近的自然环境和社会环境资料，包括水文、地质、气象、生态、人口分布、饮食及生活习惯、交通、工农业生产、土地利用等获得关于运行前环境中的辐射水平和放射性含量及其变化规律的资料识别可能的关键核素、关键途径及关键人群组，识别可能的生物指示体（即对放射性核素具有浓集作用而可以作为指示性监测对象的生物）。可见运行前的调查对于以后制定有效的和经济的环境监测方案是十分重要的。因为只有通过运行前的调查才能获得该地区运行前的辐射“本底”水平和环境生态的“初始状态”，因而可以对运行后的监测数据或环境状态作出正确的解释，也只有依据这些调查才能推导出适合该厂址的一些有用的常规监测参考水平，并对“三关键”的确定提供初步的资料（“三关键”的最后确定可能有待以后运行阶段环境监测资料的不断充实）。,23,辐射环境监测分类,运行环境监测运行时的监测，是指核设施正式投入热运行（如反应堆装料后）所进行的环境监测。由于设施的正式运行意味着放射性物质向环境释放的可能性已经存在，因此从理论上来讲，以后的环境状态一般不能再被看作为不受干扰的初始状态。前面列出的环境监测的各项主要目的，主要还是通过运行时的监测计划来达到的。因此一般来讲，运行时监测计划的内容和范围是最全面的和详尽的。运行时监测计划的主要任务是监测设施运行对环境的影响，具体可以包括以下几点通过对监测结果的分析，监督核设施运行对周围环境所产生的即时影响或长期累积趋势，以便查找原因采取相应措施通过对监测结果的分析估算关键居民组所受剂量当量或其可能上限通过实际测量不断积累资料，以便进一步确认“三关键”和确定各种测量时采用的参考水平值通过对监测结果的分析，发现原来监测计划的不完善环节，加以评议、改进发现异常释放时，尽快追踪监测，必要时转入事故应急监测通过对监测结果的分析，并补充必要的研究工作，以便尽可能为摸索核素在环境中的转移规律和参数，收集有用的实际资料。,24,辐射环境监测分类,退役环境监测退役环境监测，是指核设施进入退役阶段以后所进行的环境监测。其主要任务是对退役过程和退役终态的环境影响进行监测，为相应的环境评价提供依据，以验证退役过程和退役终态的环境影响符合国家相关标准的要求。事故应急监测核设施进入事故应急工况以后所进行的非常规性环境监测叫事故应急监测。对于大、中型的核设施，在宣布进入应急状态以后，随着应急响应体系的启动，环境监测也将按照应急监测实施程序在应急组织的统一指挥下逐步展开。应急监测计划虽然与常规监测计划有某些联系和类同之处，但是其差别也是明显的。,25,辐射环境监测方案,制定原则 根据辐射环境监测技术规范的相关要求，辐射环境监测方案的制定应遵循以下基本原则：凡是不能被国家法规所豁免的辐射源和实践，均应按法规要求进行适度和必要的环境监测。环境监测的内容和要求，应视伴有辐射设施的类型、规模、环境特征等因素的不同而不同；在制定环境监测方案时，应根据辐射防护最优化原则和辐射环境污染源及周围环境的具体特征有针对性地进行优化设计，并随着时间的推移，在经验反馈的基础上进行不断的改进；凡是同一场址具有多个污染源的情况，应遵循统一管理和统一规划的原则，以做到相互协调和节约资源。,26,辐射环境监测方案,制定的主要因素 环境监测的制定，要随核设施的具体类型、规模，以及监测目的而异，在制定环境监测方案时，需考虑以下主要因素：设施的类型、规模、潜在危害；释放核素的种类和量，以及它们的物理和化学形态、释放的方式和途径；被释放元素在环境中的迁移消散运动规律，以及影响这些元素迁移运动的天然和人工因素，如气象、地质和水文状况，植物和水库、港湾及浓集生物等情况；农业、渔业、水和食物供给、工业和文化娱乐对环境资源的利用；人口分布及其按年龄、性别、饮食、职业、生活及文化娱乐习惯等方面的组成。,27,辐射环境监测方案,制定的主要步骤 随着相关核设施的类型、规模等的不同，辐射环境监测方案的要求和规模也是不同的，但是以下主要步骤可以作为一般步骤的参考第一，收集背景性资料，包括该地区内其它设施的有关背景资料，可能受照公众的分布和活动，当地的土地和水的利用模式，当地气象和地表和地下水文资料。从中可以识别可能受照人群、重要的核素和可能的环境途径。其它要考虑的因素包括装置的类型、利用的放射性物质的性质和量，释放模式和可能性，释放的可能物理和化学形态，该地区相同污染的其它污染源，环境受体的特性（包括自然特性，如：气候、人文、地理、地制裁等）和社会特性（如：水库、海港、水坝、湖等），土地利用、居民、工业、娱乐、奶牛场、农场），当地供水资源等。第二，识别和评价不同的照射途径，通过照射途径和以上有关背景资料的分析，主要目的是要确定“三关键”，即关键途径、关键核素和关系居民组。同时还可以识别指示性生物。,28,辐射环境监测方案,制定的主要步骤 第三，确定样品的收集和分析计划，任何环境监测计划的制定都必须在满意的监测灵敏度和合理的代价之间的权衡基础上完成。环境监测是在放射性物质进入环境之后所进行的监测，因此辐射水平一般都比较低，必须把样品的收集和分析计划制定好，以保证在关键的位置上能提供有关环境状况的可靠指示。回答好取什么样？何地、何频率？采用什么方法和设备？如何处理测量结果等。还包括对一些有特异性的指示性样品的选择。第四，确定相应的质保要求,29,辐射环境监测方案,方案的基本内容 虽然不同阶段和不同部门的监测方案有所不同，但它们涉及的基本内容一般包括：(1)监测介质：一般包括空气、水体及水生物、土壤及沉积物、动植物及其产品等。(2)监测项目：，总活度；，核素分析、剂量或剂量率；环境介质中核素活度、沉降率等。(3)监测地点（取样或监测点的分布）(4)监测频度或时节。(5)取样、测量样品的量。(6)取样和测量方法及技术。(7)质量保证计划。(8)其他。,30,辐射环境监测方案,由于辐射防护的基本标准是根据污染核素对人所产生的剂量来控制的，因此环境监测方案的设计也是先计算出单位释放量的污染物在环境因素作用下经各种途径对周围居民产生的剂量大小，并找出其中对照射贡献最大的关键照射途径、关键核素和受照最大的关键人群组。以这“三关键”为核心，并在全面考虑其他可能核素、途径、污染来源的基础上，采用代价利益权衡的方法制定出监测方案。,不同种类设施辐射环境监测方案,上面介绍了制定辐射环境监测方案的基本原则，辐射环境监测技术规范（HJ/T61-2001）对各种不同污染源的环境监测提出了不同的要求。该标准并没有明确区分监督性监测和运营单位监测方案之间的差别。但该规范是为了规范环保部门的监测工作的，应该是指监督性监测，以下分类进行介绍。,核电厂辐射环境监测,核电厂影响辐射环境的主要相关特征核电厂是最大型的一类核设施，它们可能影响环境的主要特征有：(1)建有一座至几座大功率（典型为1000MWe）反应堆，还有相关的燃料和三废储存、处理等设施，以及其它一系列配套设施；(2)具有完善的多重安全屏障系统，保证在正常运行状况下对环境释放很小，事故概率很低、安全水平达到很高的水平；(3)在正常运行条件下，排入大气的主要是裂变气体（Kr和Xe等）、活化气体（14C和41Ar等）、以及碘、微尘和氚。液态流出物主要有氚、碘、钴、铯及其它核素。关键核素可能各不相同；(4)由于核电厂的反应堆芯内包容着巨大量的放射性物质，一旦发生堆芯熔化等严重事故，就可能释放出大量放射性物质，对场外环境构成巨大影响。因此国际上把它们的环境威协类别定为最高的I类。,核电厂辐射环境监方案(1)运行前环境辐射水平调查 a)调查内容调查环境剂量水平和主要环境介质中重要放射性核的比活度。b)调查时间环境辐射水平调查的时段连续不得少于两年，并应在核电厂投入运行前一年完成。,c)调查范围环境辐射剂量水平调查范围以核电厂为中心、半径50km。环境介质中放射性核素比活度调查范围以核电厂为中心、半径10km。d)监测项目与频次由于各核电厂的自然环境、气象因素及所选堆型不同，监测方案理应有所差别。监测方案可参照压水堆核电厂辐射环境监测方案制定。,(2)运行期间环境监测a)监测范围以核设施为中心，半径为20km30km。b)监测项目和频次运行期间的环境监测范围、项目、频次与运行前环境辐射水平调查时基本相同。上面已经指出，针对同一个相关设施的监督性监测和运行设施监测其监测方案应该是基本相似但也有差别。,(3)核事故场外应急监测核事故场外应急监测分早期、中期和晚期监测。按地方核事故应急机构制定的应急监测计划，实施应急监测。(4)退役监测根据核电厂退役时的放射性废物源项调查，酌定监测范围、项目和频次。,其他类型反应堆的环境监测,参考核电厂辐射环境监测，根据堆型、流出物排放量和核素种类决定监测范围、项目和频次,放射性同位素与射线装置应用的辐射环境监测,(1)应用开放源的环境监测 A.应用前的环境辐射监测 a)监测时间 开放源启用前。b)监测范围 以工作场所为中心，半径0500m以内。c)监测对象与项目 见表应用开放型放射源环境监测的前四项。B.应用期间的环境监测 监测方案见表。,C.应用开放源事故监测a)监测事故场所的放射性污染水平和污染范围。b)监测事故场地去污后残留污染程度。c)监测去污过程中产生的放射性污染物的比活度。D.工作场所退役监测参照上表并增加监测工作场所和设备的污染水平。,2)应用密封型放射源（密封源）环境监测A.辐照装置环境监测a)运行前环境辐射水平调查1)调查时间 装源前。2)调查范围 以辐照室为中心，半径0500m以内。3)调查方案 见下表。b)运行期间环境监测 按表进行监测，其中换装源前后增加测定贮源井水中所用核素的浓度。c)辐射源泄漏监测 一旦发现贮源井水受所用核素的污染，立即停止排水并定期分层取样测定所用核素的浓度，并针对污染原因，及时进行事故处理。事故处理后进行场所和污染物表面放射性污染水平监测。,B.含密封源设施的环境监测a)使用前环境辐射水平调查1)调查时间 装源前。2)调查范围 以密封源安装位置为中心，半径30300m以内。3)监测对象 环境辐射剂量率。4)监测布点 密封源安装位置四周室内、外。5)监测项目 辐射空气吸收剂量率。6)监测频次 1次年。b)使用期间辐射环境监测按本节a)进行，其中含中子放射源的设施增加监测中子剂量当量率。,c)含密封源设施的污染事故监测密封源破坏造成环境污染时，进行如下监测：1)污染区及其周围辐射剂量率，表面放射性污染水平。2)污染区及其周围相关环境介质中使用源放射性核素含量。3)仪器设备放射性污染水平。4)事故处理过程产生的液体和固体污染物的放射性污染水平。,(3)应用粒子加速器的环境监测方案,(4)X射线机的环境监测X射线机(包括CT机)在运行前及运行中，对屏蔽墙外的X射线辐射剂量率和累计剂量进行监测，每年12次。,失控源进入环境后的辐射环境监测 失控源一般指放射源丢失、被盗、违规处置等原因使之失去控制而进入环境，为减少环境污染和保障人身健康，需进行环境监测。监测步骤如下：a)调查放射源失控的原因、过程，初步确定失控源所处的位置，b)了解失控源的种类、源强、包装情况等，c)根据失控源的核素种类、射线类别、包装(或埋深)情况、所处的可疑位置及可要求的探测限等确定监测方案，选择监测仪器；d)失控源被找到和取走后，对失控源所处位置的附近地区应进行仔细监测，确认无残留放射源或残留污染为止；e)因失控源破损造成土壤、水体等环境污染时，除进行污染水平监测外，对去污后的环境质量仍需进行监测，达到审管部门管理限值要求。,放射性物质运输的辐射环境监测(1)运输过程中的环境监测出发地、中转站、到达地均须进行辐射环境监测，一般包括运输工具、货包、工作场所等表面污染水平，环境辐射水平，运输物资中的主要放射性核素在介质中的比活度等。(2)放射性物质运输中的事故监测A.监测对象a)运输容器，运输工具；b)事故地段现场的地表和其它物品；c)运输、装卸的有关工作人员；d)事故处理过程中所用的工具和产生的废物、废水等B.监测项目a)外照射剂量；b)表面污染水平；c)污染介质中所运输物资中主要放射性核素的比活度。,放射性废物暂存库和处理场的辐射环境监测(1)放射性废物暂存库A.运行前的辐射环境监测a)监测内容 陆地辐射剂量率与主要环境介质中的暂存废物所含的主要放射性核素；b)监测范围 以库为中心半径13km以内；c)监测方案 参照表。B.运行期间的环境监测按表执行。(2)放射性废物处置场废物处置场在启用前、运行期间及关闭后都必须进行辐射环境监测。A.监测范围以处置场为中心，半径35km以内。B.监测方案参照表放射性废物暂存库的环境监测方案，监测项目可根据处置场涉及的主要放射性核素情况适当调整。,53,辐射环境监测技术,监测技术概述 辐射环境监测技术总体上可以分为就地测量和取样实验室分析两大类。应该随着监测目的和要求的不同选择不同的方法。从时间角度来看，监测方法又可以分为瞬时测量和连续自动监测两大类。近年来，随着科学技术的迅速发展，以及公众对它的广泛关注，环境辐射监测技术中的实验室测量，就地测量以及网络式监测等各个方面均取得了较大的进展。,55,辐射环境监测技术,辐射环境连续自动监测 切尔诺贝利核电站事故的教训大大促进了环境辐射连续自动监测系统的发展。环境辐射连续自动监测的重要性及其基本功能 为监视环境中辐射水平的变化，尽可能对环境中的辐射水平进行连续自动监测是十分重要的。这种连续自动监测系统，可以是一个比较简单的探测器与自动记录单元构成的装置，也可以是一个由很多探测器及记录、信号传送单元以及中央计算机构成的自动化监测网络。可以是固定监测站网，也可以包括车载的流动监测装置，或者是出于事故监测的需要而临时设立的装置。,56,辐射环境监测技术,辐射环境连续自动监测一个比较完善的连续自动监测网络可以具有如下功能：可以连续自动地测量、记录大量信息，因而可以观察辐射水平随时间和地点的变化情况，分析它们的变化规律和趋势；.可以设置足够数量的探测器，由计算机统一管理形成网络，因而可以自动分析各点测量结果之间，以及各点测量结果和释放源项(通过对流出物的监测)之间的时空相关关系；可以同时设置一些与辐射水平监测有关的其他探测器(如风向、风速、温度、降雨等探测器)，通过必要的相关分析来提高对辐射水平监测的灵敏度和预估辐射水平的发展趋势。,57,辐射环境监测技术,辐射环境连续自动监测 由此可见，这种连续监测系统无论对监测环境中辐射水平随时间的快速变化和长期缓慢变化来讲，或者是对分析辐射水平随地域的空间分布来讲，都是非常有用的。它不但可用于环境常规监测，而且对事故性释放的监测特别有用。因此，在前苏联切尔诺贝利事故发生之后，这种系统在西欧，日本，美国等得到很大发展，形成两类网络：一种是或多或少在全国范围分布的监测网络，用于事故早期报警或民防目的；另一种是以核电站为中心的局部性网络，用子核电站的事故报警和环境监测。,58,辐射环境监测技术,辐射环境连续自动监测环境辐射水平连续监测的内容：一、空气中剂量率测定 由于放射性核素中的绝大多数是或放射性的，只要有放射性核素释放，一般都会通过烟羽浸没或地表沉积物的外照射而引起空气中,剂量率的变化。因此空气中，外照剂量率的测定，是环境中辐射水平测定的一种比较简单和直接的方法。剂量率测定用的探测器一般设置在离地面1 m高的开阔地方，可采用电离室型、闪烁体型或计数管型的。测量量程一般要求从天然辐射的本底水平(0.0 xGy/h)到0.xGy/h。能量范围在0.0 x2MeV，计数死时间最好小于20s。大多数探测器只能测定总剂量率，NaI或半导体等探测器还具有分析核素的能力。因而除了给出剂量率以外，还能给出关于核素组成方面的信息，这无疑对提高环境监测以及对监测结果的评价水平是非常有益的，就是所谓在线谱仪的概念。,59,辐射环境监测技术,辐射环境连续自动监测环境辐射水平连续监测的内容：二、放射性气溶胶监测一般利用移动式或步进式滤纸带收集气溶胶样，也有用固定式滤纸进行累积取样的。取样量一般在每分钟几十到100l以上。利用,探测器测定收集在滤纸上的气溶胶活度。在这种系统中，安排探测器对准或靠近取样口的优点是可以及早发现空气污染，但却同时由于滤纸从取样口运动到探测器下面所可能提供的时间延时有限，因此已收集在滤纸上的天然放射性(他们主要是短寿命的)也就得不到充分的衰变，因而不可能利用充分的衰变来降低天然放射性气溶胶的干扰，因而不可能明显提高对人工核素的监测灵敏度。,61,辐射环境监测技术,辐射环境连续自动监测环境辐射水平连续监测的内容：三、有关气象参数的测定有关气象参数的测定 为更好地解释环境辐射的监测结果，常常还需要对某些气象参数进行连续观测，主要包括温度、温度梯度、风向、风速、降雨等,62,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论监测点的选择 为使有限数目的监测点能更好反映辐射场的情况。探测器的设置应当认真设计。一般来讲，监测点的方位和数目的选定，主要根据以下几个因素：可能释放的核素组成、形态和量；风向的概率分布和其他有关气象特征；人口和交通线分布；从环境安全或社会因素来看是重要的地点(如居民点，交通枢纽等)其他(包括可能获得的资源条件)。,63,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论探测器的选择 对探测器的选择，应按实际情况决定。可用于环境剂量监测的几种探测器及其主要性能见表电离室型的能量响应比较好，灵敏度也较高，用得比较普遍，但是它们测量的是弱电流，因此远距离传送信号需要先转换成数字信号，一般更容易受到外界干扰，同时系统成本较高。NaI型的优点是同时可以分析能谱(虽然其分辨率有限)、灵敏度也较高、价格适中，但对温度变化比较敏感，也不容许受潮，所以一般需采用保温或温度校正的办法，同时也需要用能量校正措施来改善其能量响应特性。计数管和半导体型一般比较易于维护和直接传送数字化信息，相对灵敏度也尚高，价格便宜，但能量响应较差。单个探测器的测量范围不够宽。,65,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论某些关注核素的监测问题 在环境监测中，大多数裂变产物或活化产物是比较容易监测的，但是也有少数重要核素，可能由于本身特点，或者由于其它因素的影响，使得在对它们进行监测时需要格外小心。下面以14C和110mAg为例，作些分析。,66,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论14C的监测 14C监测的主要困难首先来自于自然界中存在天然原因和人工原因产生的14C，因此除了监测方法的灵敏度要求以外，还存在“如何识别老碳与新碳”的困难。核武器试验前，自然界中的14C水平约为6pCi14C/gC(假定空气中COz的比例为3.510-1，则空气中14C的浓度约为42mBq/m3)。对于如此低的浓度，通常只能采取累积取样方法将空气中CO2浓集。一般的取样介质有分子筛和NaOH溶液)。分子筛为固体介质，操作方便，但使用前需经去湿、去气处理，而且为了获得较高的效率，通常在-70 C左右的低温条件下取样。相对而言，用NaOH溶液捕集空气中的CO2要方便得多，所用NaOH溶液量和浓度可根据空气中CO2浓度和采集量来确定。捕集CO2的分子筛可以在高温下利用载气将CO2载带出来，再利用正比计数器测量，也可采用苯合成技术，利用液体闪烁计数器测量。NaOH溶液中的CO2同样可以加入浓硫酸或盐酸使之释放出来。也可将其制成固体样品CaCO3或BaCO3进行保存，或直接用液体闪烁计数器测量。,68,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论14C的监测 要测量环境中14C浓度，选用正比计数器和合成苯后用液闪测量两种方法都是可行的。由于现在许多环境监测部门已有低水平液闪计数器，因此后一种方法所需投资较少，但操作繁琐。制成固体源(现通常制成CaCO3，灵敏度较测BaCO3高)，用液闪测量，方法可行，但由于环境14C浓度在探测限附近，所以测量误差较大，经常报不出确切数据，用其监测核设施气态释放对环境造成的影响有一定困难。要鉴别“新老碳”的问题，有较大难度。通过分析长寿命树木或其它含碳物质中的天然碳含量可以提供关于老碳水平的一些参考信息。另外，通过对与14C同时释放的3H等在环境中的分布状况分析，以及3H/14C浓度的相关分析也可以获得关于核设施释放的14C在环境中的“新碳”水平的有用的信息。,69,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论110mAg监测问题 110mAg是不少核电站可能排人环境的重要核素之一，对它的监测无论在国外或我国均受到环保部门的关注，这一方面是由于其环境影响比较重要，另一方面是由于它的物理、化学特性，需要在监测工作中加以注意。首先，要注意110mAg的谱是包含有十多种能量的复杂谱，这就使得必须对谱测量中的符合相加损失给予充分的校正，否则会对测量效率的确定引入很大误差。理论和实验分析指出，在近距离测量条件(环境低水平样品测量常常是这种条件)下，对这种损失不加校正可使得最后的活度测量结果低估几成。其次，进入环境的110mAg的形态可能不同，使得其环境行为各异。因此在对它进行监测时，必须从取样、贮存到分析的各个环节，小心选择合适的器具、步骤和方法。否则可能得不到正确的结果。已经发现，通常用于一般裂变产物核素的浓集方法，并不一定适用于对110mAg的浓集。它们用于海水中110mAg的浓集，其回收率可能低于10。因此假若不采用合适的110mAg浓集分析，也不对活度测量中的上述和峰损失加以修正，就可能使浓度测量结果低估一个量级以上。,70,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论低于探测限的测量结果的处理 在常规环境监测中，由于样品的活度水平普遍很低，因此经常出现其测量结果低于探测限(LLD)的情况。在很多文章或报告中，这些测量结果常常被作为LLD来记录。这种做法实际上是把LLD(而不是判断限)作为解释测量结果的切割点，是一种不够恰当的做法，已经受到一些文章的批评。事实上，假若测量结果已超过了判断限，那么虽然其测量结果低于探测限，但是它们还是已经以较大的置信度提供了“有放射性存在”的统计信息。此时你用简单的小于LLD来表示，就似乎说明没有放射性被测到，因而引入了错误的判断。,71,辐射环境监测技术,环境监测技术中的几个关注问题的讨论低于判断限的测量结果的处理 各国、各行业不太一致。（美国、欧盟等）我国还没有明确的规定。,72,辐射环境监测相关规定,环境保护部核与辐射安全中心报告人:袁之伦,73,放射性污染防治法,第二十四条核设施营运单位应当对核设施周围环境中所含的放射性核素的种类、浓度以及核设施流出物中的放射性核素总量实施监测，并定期向国务院环境保护行政主管部门和所在地省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门报告监测结果。国务院环境保护行政主管部门负责对核动力厂等重要核设施实施监督性监测，并根据需要对其他核设施的流出物实施监测。监督性监测系统的建设、运行和维护费用由财政预算安排。,74,环境核辐射监测规定(GB12379),4 环境核辐射监测机构和职责4.1 一切源项单位都必须设立或聘用环境核辐射监测机构来执行环境核辐射监测。核设施必须设立独立的环境核辐射监测机构。其他伴有核辐射的单位可以聘用有资格的单位代行环境核辐射监测。4.1.1 源项单位的核辐射监测机构的规模依据其向环境排放放射性核素的性质、活度、总量、排放方式以及潜在危险而定。,75,环境核辐射监测规定(GB12379),4 环境核辐射监测机构和职责4.1.2 源项单位的环境核辐射监测机构负责本单位的环境核辐射监测，包括运行前环境本底调查，运行期间的常规监测以及事故时的应急监测；评价正常运行及事故排放时的环境污染水平；调查污染变化趋势，追踪测量异常排放时放射性核素的转移途径；并按规定定期向有关环境保护监督管理部门和主管部门报告环境核辐射监测结果。(发生环境污染事故时要随时报告)。,76,环境核辐射监测规定(GB12379),4 环境核辐射监测机构和职责4.2 各省、自治区、直辖市的环境保护管理部门要设立环境核辐射监测机构。4.2.1 环境保护监督管理部门的环境核辐射监测机构的规模依据所辖地区当前及预计发展的伴有核辐射实践的规模而定。,77,环境核辐射监测规定(GB12379),4 环境核辐射监测机构和职责4.2.2 环境保护监督管理部门的环境核辐射监测机构负责对本地区的各源项单位实施监督性环境监测；对所辖地区的环境核辐射水平和环境介质中放射性核素含量实施调查、评价和定期发布监测结果；在核污染事故时快速提供所辖地区的环境核辐射污染现状；并负责审查和核实本地区各源项单位上报的环境核辐射监测结果。,78,存在的问题,辐射环境监测技术规范缺乏统一的技术要求缺乏相关的监测资质管理数据处理和排放量的计算,79,报告人:袁之伦2014.4.16,事故应急监测一、事故应急预案和实施程序 二、事故应急监测,81,辐射事故应急预案,1总则 1.1 编制目的作为国家辐射安全监管和环境保护部门，为做好辐射事故应急准备与响应工作，确保在辐射事故时，能准确地掌握情况、分析评价并决策，按事故等级及时采取必要和适当的响应行动，特制定本预案。1.2 编制依据 国家相关法律法规和国家突发环境事件应急预案。1.3 应急原则 以人为本、预防为主，统一领导、分类管理，属地为主、分级响应，专兼结合、充分利用现有资源。,82,辐射事故应急预案,附件：辐射事故应急实施程序目录1、环境保护部辐射事故应急响应实施程序2、环境保护部辐射事故后果评价实施程序3、环境保护部辐射事故辐射环境应急监测实施程序 4、环境保护部辐射事故联络与信息交换实施程序 5、环境保护部辐射事故应急人员培训实施程序6、环境保护部辐射事故应急演习实施程序,83,辐射事故应急实施程序,目 录国家环境保护总局辐射事故应急响应实施程序1 概述2 辐射事故应急响应的原则及特点3 应急响应行动4 应急状态终止后的行动国家环境保护总局辐射事故后果评价实施程序1 概述2 评价方法,84,辐射事故应急实施程序,目 录国家环境保护总局辐射事故辐射环境应急监测实施程序1 概述2 应急监测响应的原则3 应急监测组织及任务分工4 应急监测响应行动5 记录及归档6 总结报告国家环境保护总局辐射事故联络与信息交换实施程序1 概述2 信息交换方式：3 信息交换内容4 信息交换的文件管理,85,辐射事故应急实施程序,目 录国家环境保护总局辐射事故应急人员培训实施程序1 概述2 适应范围3 培训的组织工作4 培训形式与内容5 培训方式6 培训教员7 培训考评8 培训记录国家环境保护总局辐射事故应急演习实施程序1 概述2 应急演习的组织工作3 应急演习的内容和安排,86,应急监测程序参考资料,核事故应急准备与响应手册，岳会国主编，袁之伦副主编。GB/T 17680 核电厂应急计划与准备准则。IAEA-TECDOC-1092 核与辐射应急监测通用程序,87,事故应急监测,发生辐射事故进入事故应急状态以后所进行的非常规性辐射监测叫辐射事故应急监测。在宣布进入应急状态以后，随着应急响应体系的启动，辐射监测也将按照应急监测实施程序在应急组织的统一指挥下逐步展开。应急监测计划虽然与常规监测计划有某些联系和类同之处，但是其差别也是明显的。,88,事故应急监测,首先，应急监测的目的，是为了尽可能及时地提供关于事故对环境及公众可能带来的辐射影响方面的数据，以便为剂量评价及防护行动决策提供技术依据。其次，由于时间的紧迫性以及对测量人员照射威胁的不同，不同事故阶段的应急监测的目的和任务也不尽相同。,89,事故应急监测,就其和常规监测的差别而言，对应急监测方法的要求应该特别注意以下三个方面：需要有足够的测量速度，即它对速度的要求一般要比对常规测量的更高，尤其在事故早期。在事故早期，对取样代表性和测量精度的要求只能在权衡必要的监测速度的前提下实现；尽可能注意测量值的时空分布以及与释放源项的相关性。,90,事故应急监测,相对于和常规监测的联系而言，对应急监测计划的设计，一般应考虑以下三个原则：兼容性：与常规监测系统积极兼容，只要有可能，应急监测系统应当尽量做到和常规监测系统积极兼容。这样做，不仅可以节约大量开支，更重要的是可以保证监测系统经常处于有人使用和维护的可运转状态。适用性：能满足应急监测工作的需要。这主要指响应速度、测量内容、测量量程、