第九讲核电厂环境监测.

核电厂环境监测明确:1.核设施必须设立独立的环境核辐射监测机构。2.核电厂试运行前，营运单位必须完成环境放射性本底辐射水平的调查，至少应获得两年的调查数据。3.核电厂试运行后，营运单位必须进行常规环境辐射监测，及时分析监测结果，并作出评价，建立档案，按规定上报。4.省级环境保护部门应负责设置核电厂环境辐射监测机构，开展监测工作。一.法规要求《核电厂环境辐射防护规定》（GB6249-86）《核电站辐射防护规定》（EJ170-84）《核设施流出物和环境放射性监测质量保证计划的一般要求》（GB11214-89）《环境核辐射监测规定》（GB12379-90）《核电厂环境辐射监测规定》（EJ382-89）规划限制区•由省级人民政府确认的与非居住区直接相邻的区域。规划限制区内必须限制人口的机械增长，对该区域内的新建和扩建的项目应加以引导或限制，以考虑事故应急状态下采取适当防护措施的可能性。多堆厂址•各反应堆的规划限制区发生重叠的核动力厂厂址。•对于多堆厂址的各核动力厂在环境辐射防护方面应实施统一的放射性流出物排放量申请、流出物和环境监测管理以及应急管理二.监测目的1.运行前放射性本底辐射水平调查:通过运行前的调查,获得电厂区域运行前的辐射初始状态,可以依此对运行后的环境状态作出正确的解释，本底调查至少应获得最近两年的调查数据，环境γ辐射水平的调查范围的半径一般取50km，其余项目的调查范围的半径一般取20-30km。调查的环境介质应结合厂址的环境特征和核动力厂机组特征进行确定，一般应包括：空气、地表水和地下水、陆生和水生生物、食物、土壤、水体底泥和沉降灰等。2.电厂运行后的常规环境辐射监测:a.评价核电站控制放射性物质向环境释放的设施的效能，检验核电厂周围的环境介质是否符合环境标准和有关的限值；b.估算环境中辐射与放射性物质对公众产生的照射剂量和潜在的照射剂量，或其可能的上限值；c.发现环境介质中放射性水平的短期变化，并评估其长期变化趋势；d.为异常释放提供快速评估，并在需要时决定采取应急措施。•在核动力厂首次装料前，营运单位必须制定环境监测大纲。在首次装料后，依据该大纲进行常规环境辐射监测，并对监测数据及时分析和评价，定期上报相关环境保护行政主管部门。•在进行常规环境辐射监测时，应与运行前的辐射环境本底（或现状）调查工作相衔接，充分利用运行前环境调查所获得的资料。项目采样点要与运行前环境调查保持适当比例的同位点。环境监测关注的重点是对关键人群组影响最大的主要放射性核素和环境介质。•常规环境辐射监测的环境介质、监测内容原则上与运行前环境监测相同环境γ辐射水平的调查范围的半径一般取20km，其余项目的调查范围的半径一般取10km。•常规环境辐射监测大纲要根据环境监测的经验反馈、监测技术进步以及厂址周围可能的环境变化，定期（每隔5年）进行优化，并报审管部门认可。•事故环境应急监测•环境应急监测是核动力厂事故应急计划的重要组成部分。监测原则、监测方法和步骤、监测项目、监测路线、监测网点、监测工作的组织机构、监测数据报告、发布办法等按核动力厂营运单位制定的应急计划中的相关规定执行。•环境监测应实行质量保证制度，采用标准的（或统一的）方法和程序进行操作，不得擅自改变，如需更改时，应通过技术论证。三.监测方案的设计原则1.以预期的放射性释放量、核素组份和关键途径分析为基础，分析关键途径时尽可能用本地区的环境调查资料。2.除了监测那些对人产生直接照射的样品外，还应对能够浓集放射性核素的指示性介质（指示生物）进行测量，以便获取核电厂排出的放射性物质在环境中转移和积累的信息。3.区分核电厂的辐射来源与其它可能的辐射来源。四.制定监测方案需要研究的内容1.研究内容:1）区域环境条件的研究与分析。a)人口分布、确定居民稠集人群；按16个方位和不同距离（1,2,3,5,10---80)192个子区进行人口分布统计。b)居民饮食和生活习惯:确定优势食用种及数量，居民户内外活动时间；根据ICRP推荐的年龄分组，按幼儿（≤1岁），儿童（2-7岁），青少年（8-17岁）和成人（18岁）四组进行居民食物消耗量及户内外，海边、海上活动时间调查。c)厂址及区域气象，确定厂址主导风向、稳定度、降雨:统计分析至少两年厂址地面气象风频资料确定主导风向、稳定度分类（A--F类，不稳定—稳定）、各向降水量（表）、风速、风向玫瑰图：10m处风向、风速玫瑰图2）电厂数据的研究与分析。3）采用模式计算，确定环境辐射监测“三关键”。4）分析核电厂气液态所致环境剂量，研究不同照射途径，不同核素所致剂量的贡献，确定关键核素/介质（途径）组合，确定关键监测点。5）从所致个人剂量与集体剂量的份额分析，确定监测范围。6）根据区域环境实际和放射性核素的积累、转移、消散规律，确定不同监测项目的监测点位。7）根据不同监测项目的监测目的，核素的理化特性，环境样品的稳定性，生物品种的生长周期设计监测周期。8）通过测量方法最小探测限的研究，确定实施环境辐射监测所采用的监测设施、设备。2.三关键认定:•1.三关键:对于某一实践，公众成员所接受的照射因他们的年龄、生活习惯，新陈代谢及扎处环境的不同而不同，为此应识别出接受最高剂量照射的关键居民组，用以度量该实践所产生的个人剂量的上限值，认定关键居民组及其所受剂量以及对关键居民组所致剂量的关键核素及关键照射途径（三关键）的研究是制定核电厂环境辐射计划的重要依据。认定要点：a)根据电厂及其环境特性，分析照射途径；b)利用模式估算居民受到的辐射剂量；c)从诸多人群中选择受照剂量最大的人群，从而确定关键居民组及关键核素和关键途径。3.三关键确定：1）照射途径分析：大气途径对公众照射示意图，水途径对公众照射示意图2）剂量估算结论。五.环境监测范围国外核电站监测范围调查：a)美国NRCRG4.8（核电站环境技术规划书）建议：16kmb)美国20个核电站平均值：气溶胶小于8km，牛奶小于24kmc)西班牙6个核电站：在30km以内的5个，50km以内的1个d)日本：陆地一般为50km，海洋10km我国法规：“环境辐射水平的调查范围一般取50km，重要项目的调查范围取20—30km”。用大气弥散因子校验：50km处大气弥散因子比厂址处小两个量级以上，距排放口10km处海水的放射性浓度稀释1000倍以上。六.监测项目环境监测计划应包括监测项目（监测介质和辐射类型）、探测限、采样点和监测点的分布、采样频度以及质量保证等。监测计划必须考虑内、外照射途径和合适的监测项目：a）外照射途径：γ浸没照射和地表沉积外照射；b）内照射途径：吸入放射性核素的内照射途径和食入放射性核素的内照射途径；c）监测介质：应以空气、水、土壤和生物（陆生和水生）为主。1.空气γ辐射监测•空气监测项目应包括γ辐射水平和气载放射性物质。•空气γ辐射水平的监测：应包括瞬时γ辐射监测和累积γ辐射监测。瞬时γ辐射监测应装备自动连续测量和显示环境γ辐射水平的仪表。其量程要兼顾事故工况监测的要求。IAEA将辐射监侧仪器可分为九类：固定安装的、可移动的、便携的、个人的和实验室仪器。辐射监测仪器应可测量或／和剂量率并有较宽的测量范围。既可测量环境水平（约100nGy/h），也可测量高剂量率(lmGy/h一10Gy/h)，以供核事故应急监测。2.空气放射性监测•空气（气载）放射性监测应包括放射性核素监测和总放监测。核素监测通常采用空气气溶胶采样配合γ能谱分析的方法或必要时进行90Sr监测：或空气碘核素采样配合γ能谱分析，或空气氚采样配合氚测定。•反应堆正常运行情况下，气溶胶排放极少，其监测目的主要为了事故情况，而沉降物是指示核电厂周围短期污染的有效手段。监测应包括空气中3H、14C、131I，气溶胶中总α、总β及γ核素的测量，沉降物中总β、90Sr、137Cs及γ核素的测量及雨水中3H的测量。总α、β测量可用于快速发现人工污染，90Sr、137Cs是典型核试验长寿命沉降物，又是反应堆运行时可能有的排放物，而且剂量学上有重要意义。3.水中放射性监测•水中放射性监测应包括地表水、地下水，特别是饮用水中放射性核素的监测。a）监测项目应首选γ谱分析及90Sr、总β、3H测定，必要时进行α核素的分析；b）沉积物的监测应与水生样品监测一并考虑。监测项目应选γ谱分析、90Sr测定4.土壤放射性监测•土壤是释放到大气中的放射性核素的最终归宿之一，由于它的累积作用，土壤是放射性监测中可利用的最灵敏的指示介质，从它可得到核设施释放的放射性核素在周围地区的累积沉积分布情况，从而获得核素所致外照射剂量和内照射剂量的信息。由于137Cs在土壤中的行为比较稳定，垂直迁移慢，易于分析测量。土壤监测项目宜首选137Cs等核素的γ能谱分析和90Sr的放射化学分析。5.生物样品监测•放射性核素可经大气沉降、陆地食物链转移和水生食物链转移从大气圈和水圈进入生物体内，因此生物样品采样和测定是放射性核素环境释放监测的重要介质。作为监测放射性核素用的指示植物，常取的陆地生物有松叶、杉叶、艾篙等，海洋生物有紫壳菜，马尾藻等。从放射性核素经食入途径所致公众剂量的角度，在动物—人的食物链转移中主要应考虑家禽家畜，在植物一食物链转移中主要考虑粮食作物，蔬菜作物，部分野生植物等。在样品的选择上应选择当地食物链中的关键生物或指示生物。•生物样品监测应选γ能谱分析及90Sr的测定和总β测定。七.监测点位设置1.采样和监测点：设置在核电厂周围可能测最到核电厂放射性物质释放的影响的地区。2.应在核电厂最小风频的下风向、并且在不受其它核设施影响的地方，设一个作为对照的采样和监测点。对照点离核电厂的距离应大于20km。3.采样和监测点的选取要充分保证样本和监测区域的代表性。4.气态流出物样品的采样监测应充分考虑大气对放射性流出物输运的影响。5.水样取样点的选取应考虑废水接纳水体的水文特性、距排放口的距离和居民点分布等。6.生物样品的采样应考虑品种代表性和食物链转移途径．特别要重视食物链终端和对摄入内服射剂最有明显贡献的那种品种的采集。7.在核电厂最大污染方位可选取放射性污染指示生物进行监测，以了解放射性核素污染状况。原则：近密远疏及主导风向下风向密、非主导风向下风向疏.举例：1）环境γ辐射（1）固定点的连续监测：a.各电厂评价所获得的关键居民组，b.靠近反应堆的厂区边界处（主导风向下风向），c.各电厂主导风向下风向人群经常停留的地方，d.年平均最大地面浓度点。点位布设图。(2）就地测量与累积测量:原则：近密远疏，兼顾地理、交通环境.采用便携式γ剂量率仪表及放置LiF热释光剂量计，布点图。八.采样时间•谷物：收获期采样；蔬菜：食用季节采样；•茶叶：采茶期采样；牧草：可作为饲料用的时间内采样；•指示生物：一年一次采样；肉、蛋、奶：定期采样；•水生生物：捕捞和采收季节采样。•事故情况下应增加采样频度。九.监测周期(1)应根据放射性核素的物理化学特性、污染源的特性、环境介质的稳定性、核素在环境中的迁移规律来确定监测、采样频度。(2)应以收获期来确定农作物的监测频度，并应考虑人为转移因素。如：陆地水样至少每半年1次，以履盖丰水期和枯水期两种情况，空气中天然放射性气溶胶有显著的昼夜变化，因此必须在若干个24小时内连续取样，为反映其逐月变化，必须每月取样。沉降物和土壤监测，分别用于观察短期污染和长期污染，取样周期分别为月（季）和年。生物样品的取样周期按自然生长周期，故每年1次。为了获得足够的测量精度，热释光剂量计的曝露时间定为1季。法规要求：“在测量核电厂边界处由辐射所致的全身剂量时，探测下限应低于0.25mSv/a”“在测量环境中放射性核素时，探测下限应取排放限量的0.1—0.01”“环境调查时所采用的仪器和方法的最小探测限，应低于调查时的本底水平。”美国NRC建议在关键途径上所用测量方法的探测下限不超过0.01mSv/a。十.监测方法和监测设备的考虑秦山核电厂环境监测方案简介一.关键核素/介质组合二.三关键结论三.监测范围四.监测内容与方式五.固定监测点布置图六.固定监测点监测内容七.环境γ