环境应急监测在核电厂的应用

翁碇强

摘  要：核电厂事故应急期间为了确定人员所受照射和环境污染水平，在应急计划区所会进行室外测量和环境取样分析活动。环境应急监测可分为三个阶段进行，分别为事故早期监测，事故中期监测和事故后期监测。为确保核电厂事故应急状态下能迅速有效地采取行动决策。根据实际情况，本文介绍了核电厂环境应急监测的方法和步骤。针对现有监测手段，提出不足并给出建议。

关键词：核电厂  应急监测  应用  建议

中图分类号：X 837                              文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2020）07（b）-0051-03

Abstract： During the emergency period of nuclear power plant accident， in order to determine the exposure and environmental pollution level of personnel， outdoor measurement and environmental sampling analysis activities will be carried out in the emergency plan area. Environmental emergency monitoring can be divided into three stages： early accident monitoring， mid accident monitoring and late accident monitoring. In order to ensure that the decision-making can be made quickly and effectively in the emergency state of nuclear power plant accidents. According to the actual situation， this paper introduces the methods and steps of environmental emergency monitoring of nuclear power plant. In view of the existing monitoring methods， the paper puts forward the deficiencies and gives suggestions.

Key Words： Nuclear power plant;Emergency monitoring; Application; Suggestions

1  核电厂环境应急监测简介

核电厂事故应急期间为了确定人员所受照射和环境污染水平，在应急计划区所进行的室外测量和环境取样分析活动。环境应急监测可分为三个阶段进行，分别为事故早期监测，事故中期监测和事故后期监测。

1.1 事故早期监测

“应急待命”群呼指令发出后，环境监测组所有人员根据《核电厂1、2号机组场内应急计划》 （以下简称“场内应急计划”）到工作岗位就位待命，并逐级报告待命就位情况。监测与评价助理（以下简称“助理”）向环境监测与评价组组长（以下簡称“组长”）报告待命地点和联络方式，并立即与地方气象站联络，同时获取核电厂气象观测网数据和地方气象观测数据以及环境γ连续监测数据。巡测队长（以下简称“队长”）向组长报告就位地点，并开始召集巡测队员。巡测队员向队长报到，并开始检查应急巡测仪表、运载工具，快速组装巡测车辆（0.5h内完成）。

“厂房应急”指令发布后，巡测队到应急指挥部就位;助理在应急楼指定地点就位。组长就位后并指令巡测队到应急指挥部就位，向防护指挥报告就位地点、联系电话以及应急环境监测组准备就绪信息。巡测队员进入应急指挥部指定地点就位，穿戴个人防护用品，准备个人剂量计，视核事故的具体进展情况，根据服碘指令服用碘片等。准备工作一般不超过15min。巡测队长除执行巡测队员的工作外，准备完毕报告组长。

进入“场区应急”状态后，厂外应急巡测根据防护指挥的命令随时启动。环境评价指挥根据事故进展，适时发出环境巡测指令。组长根据当时的气象条件和事故状态决定启动巡测队;通过手机或无线对讲机向巡测队发出启动巡测指令，指挥巡测队监测指定方位上一个或多个区域，与巡测队始终保持无线通信联络并控制巡测队受照剂量。巡测队接到巡测指令后启动监测车，迅速到达指定地点、沿指定路线进行取样和测量规定的项目，由车载计算机生成结果报表，连同车载γ剂量率仪连续监测结果迅速通过无线通信装置送回应急控制中心;或者记录测量结果，通过无线对讲机报告组长。野外巡测作业一直持续到终止巡测指令发出为止;如果烟羽放射性强度过高，受个人剂量控制所限，由后备巡测队继续监测或按照应急照射控制审批程序批准个人剂量限值后再执行监测任务。事故早期环境应急监测对象主要是放射性烟羽，巡测范围基本限定在烟羽应急计划区陆地侧，巡测的重点是烟羽应急计划区的5km内区。监测与评价助理接收巡测队采集的空气样品，组织实验室进行快速测量，编制分析结果报表，结果报告组长。厂外应急巡测结果及实验室分析结果由组长报告防护指挥，并发送给环境评价组作评价输入或验证模式评价结果。

1.2 事故中期监测

事故中期主要对地面沉积外照射、吸入再悬浮核素内照射和食入被污染饮水的内照射等重要照射途径的监测。监测介质和项目包括：（1）空气介质放射性活度;（2）地面沉积引起的辐射剂量率和地表污染水平;（3）水体的污染水平。事故中期的监测范围包括整个食入应急计划区，并可能拓展到半径50km范围。

1.3 事故后期监测

事故后期重点是对由食入危害途径的监测，监测介质和项目：（1）中期监测的规定项目;（2）粮食作物;（3）人类常使用的陆地生物和海生物;（4）水体及其底泥。事故后期监测范围包括中期监测涉及的全部范围，至少半径50km的区域。

2  监测方法

2.1 厂外固定监测子站

环境γ辐射剂量率是田野、道路、森林、草地、广场以及建筑物内，地表上方一定高度处（通常为1m）由周围物质中的天然核素和人工核素发出的γ射线产生的空气吸收剂量率[1]。该测量项目被视为核电厂所有辐射监测项目的重点之一。核电厂共建设投用了5个厂外辐射监测站，分别为：EC4-5（EC1厂房围墙内，位于1号反应堆NNE方向，距离1号反应堆1800m），EC4-6（位于1号反应堆SSE方向，距离1号反应堆2700m），EC4-7（位于1号反应堆WSW方向，距离1号反应堆9600m），EC4-8（位于1号反应堆NE方向，距离1号反应堆4700m）和EC4-9（位于1号反应堆SW方向，距离1号反应堆5400m）。

2.2 气象观测系统

事故状态下气象观测系统与常规辐射环境监测气象观测兼容，通过电厂气象观测系统实时获取地面气象站、铁塔气象数据及5个监测子站的气象监测数据。此外，为了在事故情况下更准确地了解实时气象状况，核电厂与地方气象站预先签订服务协议，事故状态下由其通过传真、电话或邮件等多种方式向应急指挥部报送气象观测数据。

2.3 应急监测车

核电厂配备有一台应急监测车，车上配备有连续γ剂量率仪。测得的数据可通过无线传输直接传回应急指挥中心。

厂外固定监测子站与应急监测车所配备的环境γ辐射剂量率监测设备同为西安核仪器厂生产的M-5007YJ双GM管γ輻射探测器，测量范围为10nGy/h～1Gy/h，能量范围是50keV～3MeV，饱和剂量率大于10Gy/h，基本测量误差为±15%，线性为±5%，所处环境的运行温度可为-10℃～55℃，相对湿度0～100%RH，防护等级为IP67。

地面气象站和厂外固定监测子站所用的风速风向仪也是采用的中环天仪（天津）气象仪器有限公司生产的产品，但型号不同，分别为EL15-1C和EL15-2C。气象站各传感器在安装之前均进行了标定。为了保证在不同高度获取要素的一致性和可比性，消除系统偏差，必须了解经过严格独立标定的不同传感器在实际测量环境中的一致性和差异，并在实际观测现场开展探测传感器的水平比较。这些都是保证准确有效获取不同高度气象要素的重要质量保证措施。具体的实施办法是：在观测场附近选择平坦的开阔地，将风速、风向和温度传感器分别独立安装在并排竖立和相同高度的观测横杆顶部。这种安装方式是尽可能减小观测横杆对气流的干扰。根据不同风速、风向和温度传感器的结果分析比较可知：（1）不通风速传感器的测量结果偏差小于0.2m/s;（2）不同风向传感器的测量结果偏差小于3°;（3）不同温度传感器的测量结果偏差小于0.2℃。在分析处理数据时会依据此结果对各个传感器进行偏差修订。小于0.2℃。在分析处理数据时会依据此结果对各个传感器进行偏差修订。

环境γ辐射数据和气象信息通过有线和无线的方式传输到位于应急指挥中心（EM楼）的KRS中央站。主要监测数据经KRS中央站传输到主控室显示，环境实验室（EC1）也可通过VPN连接KRS中央站接口机获取环境γ辐射数据和气象信息。

3  存在问题和建议

（1）厂外监测子站未实现陆上所有方位全覆盖。建议在未覆盖的方位增加监测子站，或者配备应急监测子系统，可用作事故状态下实现辐射连续监测。这样才能更准确和全面掌握事故情况下各个方位的辐射水平。

（2）未实现海上监测。建议在海上布设监测浮标，作用与陆上监测子站相同，可对位于海上的方位进行辐射连续监测。

4  结语

从环境应急监测在核电厂的应用中可以看出，监测步骤和方法虽然正确，但监测不够全面，还需在未设置固定子站的陆上和海上方位增加连续监测点，这样才能更准确和全面掌握事故情况下了解各个方位的辐射水平。

参考文献

[1] 张伟，刘伟容，王欣.核电厂事故后应急环境监测谱仪国产化研制[J].辐射防护，2019，39（6）：497-501.

[2] 刘刚，孙伟.严重事故情况下核电厂应急环境监测准 备与响应探讨[J].中国石油石化，2017（5）：97-98.

[3] 张聪.食安科技快速检测解决方案，全力保障防疫期间的食品安全[J].食品安全导刊，2020（10）：52-54.

[4] 葛红霞.大气污染事故中无人机监测应用研究[J].科技创新导报，2018，15（9）：127，129.

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[6] 侯亮，于婉婷.环境监测设备行业发展趋势简述[J].科技创新导报，2018，15（24）：107，109.