核电厂环境放射性本底调查现场工作技术方法

贝新宇

（核工业北京地质研究院，北京 100029）

核电厂环境放射性本底调查现场工作技术方法

贝新宇

（核工业北京地质研究院，北京 100029）

针对某核电厂环境放射性本底调查项目，在明确调查目的和调查内容基础上，依据相关标准规范，结合调查范围内自然和社会环境状况，形成一套高效、实用的现场工作技术方法，并解决了样品采集、测量参数的设定等一系列关键问题，为后续同类项目的顺利实施积累了宝贵经验。

核电厂；放射性；本底调查；测量方法

在核电厂厂址周围（通常为80 km范围内）开展环境放射性本底调查，目的是确定厂址周围现状的环境辐射水平及环境介质中关键放射性核素的含量水平，为厂址可行性研究与设计、建造和首次装料前等阶段的环境影响评价提供基础数据。笔者以某内陆滨河厂址为例，结合调查范围内自然和社会环境实际特点，在实践中不断探索总结，形成一套高效、实用的现场工作技术方法。

1 厂址环境概况

1.1 核电工程概况

拟建核电厂西临长江，北濒江滩洲圩，取水口和总排水口均位于长江，采用AP1000型压水反应堆核电机组。

1.2 自然环境概况

拟建核电厂主厂房位于低矮丘陵；核电机组坐落在厚度大、地层稳定、结构完整的古近系—新近系痘姆组粉砂岩上。

厂址周围地表水系发育，除长江外，河流湖泊众多。地下水分为第四系松散岩类孔隙水和古近系—新近系孔隙水两大类，主要流向为：向东排泄入某湖，向西排泄入长江。

拟建核电厂厂址位于东亚中纬度季风区，主导风向为NE向，主要气候特点是：气候温和，光照充足，降水充沛，雨热同季，无霜期较长。

1.3 社会环境概况

在拟建核电厂厂址半径80 km范围内，10万人口以上的人口中心有两个；10万人以下1万人以上的人口中心和城镇共计有11个。厂址半径1 km范围内有5个自然村。

拟建核电厂厂址半径50 km范围内各地居民消费的食物为大米、蔬菜、水果、家畜和淡水鱼等，习俗差别不大，饮食和生活习惯基本相同。

2 调查方案

调查方案是开展现场工作的基础。调查方案的编制应遵守国家有关标准规范，依据技术任务书、工作大纲和质量保证大纲，并结合核电厂周围自然和社会环境特点，制定调查方案，以确保调查结果具代表性和可用性。

2.1 调查内容和时段

调查内容包括环境γ辐射水平和环境介质放射性本底水平，详见表1。环境γ辐射水平包括累积剂量和γ辐射剂量率测量，调查范围分别为20 km和50 km［1］；环境介质放射性本底水平包括空气、水、土壤、底泥和生物样品中总α、总β、3H、14C和γ能谱等测量，调查范围均为10 km。

2.2 调查重点

本项目属环境放射性本底调查，不设对照点，不圈定陆地环境介质调查重点区域。采样布点 “近密远疏”，并适当考虑调查区域的主导风向［2］、地下水流向等因素：

（1）拟建核电厂液态排放是关键途径，故排放口下游水介质作为调查重点之一；

（2）拟建核电厂采用AP1000压水堆技术，为研究关键核素在水生生物体内富集特点，对长江、周围湖库生长的鲤鱼进行监测；

（3）对相关项目尽可能同位布点、同时监测，如土壤和蔬菜、气溶胶与沉降灰、瞬时γ辐射剂量率和γ辐射累积剂量等。

3 现场工作方法

3.1 γ辐射剂量率测量

γ辐射剂量率测量执行《环境地表γ辐射空气吸收剂量率测定规范》［3］。原野测点物理上应均匀、平坦、开阔、无积水；距附近高大建筑物的距离需大于30 m，远离公路；选择未耕作荒地或田间小路。道路测量选择具代表性的不同基质 （如柏油、水泥和泥土等）的路面（图1）。宇宙射线响应值测量在水深超过3 m，距岸大于1 000 m的湖中乘坐木制小船进行。

表1 核电厂环境放射性本底调查内容Table 1 Investigation content of NPP background investigation of environmental radioactivity

3.2 γ辐射累积剂量测量

本次调查使用LiF（Mg、Cu和P）热释光剂量片记录，剂量片的选片、分组和刻度等严格按照《环境热释光剂量计及其使用方法》［4］执行。

现场布放点空旷、平整，离建筑物10 m以上，并能代表周围的辐射环境，且相对安全可靠。在布放点将热释光剂量片盒悬挂于树上，离地（1.5±0.5）m，每个点布放一盒或两盒（图2），同时进行瞬时剂量率测量。

3.3 样品采集

3.3.1 设备安放

（1）气溶胶、沉降灰和降水的采样设备安放

放置点位于采样点常年主导风向的上风向，周围开阔，远离局部污染源的民房屋顶平台；方便用电并采取相应固定措施。

（2）空气中3H、14C的采样设备安放

采样器采样口360°无遮挡，并采取相应固定措施；其他同气溶胶采样设备安放。

3.3.2 采样方法

（1）气溶胶采样

检查采样器，确认其性能良好后方可采样；每片滤膜连续采集48 h，共4片滤膜；采样期间不定期检查仪器流量，确保其稳定性。

（2）沉降灰、降水采样

降水：采样时间约40 d；采样期间，若不下雨，关闭收集桶桶盖，待降雨时打开；将采样时间段内数次降水过程收集的降水合并为一个样品。

沉降灰：采用湿法采样，连续采样约40 d；收集样品时，将落入采样桶中的异物取出，将采集的沉降灰和水一并收入塑料容器中封存。

（3） 空气氚化水蒸气（HTO）采样

使用两组可称重的硅胶吸附瓶，根据空气湿度等现场情况，采样时间为28～32 h，捕集空气中水蒸气80～100 g；采样结束后将硅胶样品密封保存。

（4）空气14C采样

参照EJ/T1008-96相关要求［5］，累积取样体积约5 m3；采样结束后卸下吸收瓶，将4个吸收瓶中的溶液倒入同一容器；用蒸馏水冲洗吸收瓶2次，冲洗水一并收入样品容器，样品密封保存。

（5）土壤、底泥采样

土壤采样地点在相对开阔的未耕区，尽可能远离建筑物和树林，取垂直深5～10 cm新鲜的土壤，每采样点的取土点不少于5个（梅花状或蛇状布点），混合后作为一个样品并挑出杂物。

底泥采样地点要与地表水取样位置相同，且在相距2 m的两个位置分别采集底泥，混合后作为此采样点的样品。

（6） 水采样

对河流地表水进行左、中和右3点采样，湖泊、水库地表水做多点采样，混合后作为一个样品，以确保样品具有代表性。地下水采自当地居民饮用水井，并确保取样深度低于核岛厂房的负挖深度。农村饮用水与地下水相同，城镇饮用水采集自来水管末端水。

当水中泥沙含量较高时，静置24 h后取上清液进行预处理，分析氚的样品从采集到贮存确保不接触塑料介质。

（7） 生物采样

以当地种植面积大和当地居民消费较多的生物样品为采集对象，蔬菜类选择油菜，粮食类选择当年新收获的谷类干籽实（大米），淡水鱼选择鲤鱼。蔬菜、稻谷和茶叶应在生长均匀的田地或茶园选择5～7处采集样品，确保样品有代表性；淡水鱼直接从养殖场捕捞。样品预处理后用保鲜袋封装，并注意保鲜。

部分样品采集方法见图3。

3.3.3 样品管理

（1） 采样记录

由采样人在采样记录表上详细、真实地填写样品卡，标注样品编号、采样地点、采样时间、样品重量或体积等信息并签名，不得随意涂改。

（2） 样品保存

各类样品采集完毕后按要求保存。气溶胶滤膜密封在聚乙烯塑料袋中；水样（除测氚的水样外）采集后， 用 1∶1（v/v）硝酸酸化至pH＝1～2。测氚的水样、吸水后的硅胶直接装入硬质玻璃瓶；土壤、底泥密封在双层聚乙烯塑料袋内再装入同样大小布袋；生物样品采集后注意保鲜，必要时放入冰柜保存。

（3） 样品运输

运输前，按要求进行样品包装，并对照现场记录表和样品卡认真清点样品，填写送样单；运输途中样品有专人负责，以防丢失，经常检查，发现问题要及时采取措施［6］。

（4） 交接验收

接送样品人员按送样单认真清点样品（包括样品形状和量等）；验收后，存放在实验室或样品库内，妥善保管以防丢失和交叉污染。

4 解决关键问题

4.1 仪器适应性测试

正式测量、采样之前，针对当地具体环境，对所有现场仪器完成适应性测试，对部分仪器进行条件实验，以保证测试数据精度。

4.2 仪器稳定性检验

对于便携式仪器，如BH3103B γ辐射剂量率仪，每天出发之前和测量结束后，在同一地点进行测量比对，以保证仪器运行的稳定性。

4.3 剂量片悬挂点位选择

剂量片悬挂点位首先需考虑其有效性，能够代表总体被测环境；另外考虑其隐蔽性和安全性，以保证剂量片的回收率；还要考虑经济合理性，确保悬挂点可达和可操作。

遵循上述原则，悬挂点位选择环境条件合格、粗细适中的树枝。实践证明，点位选择合理，剂量片可100%回收。

4.4 气溶胶抽气条件实验

气溶胶正式采样之前进行条件试验，对仪器采样流量的稳定性及两种材质滤膜（玻璃纤维、醋酸纤维）的性能进行比较。

流量稳定性测试时间分别为连续采样8、16、36 h，结果表明，仪器抽气流量稳定性良好，基本能够保持1.05 m3·min-1的气流量，同时满足每48 h更换滤膜的要求。通过综合分析两种滤膜与仪器的适应性、操作合理性，最终选择醋酸纤维滤膜。

4.5 数据复核

γ剂量率每天测量之后及时处理所测数据，发现异常及时查找原因。详细记录每个测值数据、测量时的天气状况、监测点位所处的地面介质及周围环境状况，并保证测点重现性。

样品采集后尽快处理，严格把控分析测试时间节点。发现数据异常，及早查找原因，必要时进行重新采样分析。

5 结 论

在明确核电厂环境放射性本底调查目的和内容基础上，依据相关标准规范，结合调查范围内自然和社会环境实际特点，在实践中不断探索总结，形成一套高效、实用的现场工作技术方法，包括点位选择方法、仪器设备安放流程、测量采样方法、保存及前处理方式等现场工作全流程环节。同时，根据仪器特性和采样要求，解决了仪器适应性、仪器稳定性、剂量片悬挂点位和样品保鲜运输等一系列关键问题，确保了测量数据和所采样品的代表性、准确性和可靠性，对同类项目顺利开展极具指导意义。

［1］国家环境保护总局.GB6249—86核电厂环境辐射防护规定［S］.北京：中国标准出版社，1986.

［2］国防科学技术工业委员会.EJ/T1131—2001核电厂环境辐射监测规定［S］.北京：中国标准出版社，2001.

［3］国家环境保护总局，国家技术监督局.GB/T14583—93环境地表γ辐射剂量率测定规范［S］.北京：中国标准出版社，1993.

［4］国家技术监督局.GB/T8998—1988环境热释光剂量计及其使用方法［S］.北京：中国标准出版社，1989.

［5］中国核工业总公司.EJ/T1008—96空气中14C的取样与测定方法［S］. 北京: 中国标准出版社，1996.

［6］国家环境保护总局.HJ/T61—2001辐射环境监测技术规范［S］.北京:中国标准出版社，2001.

Fieldwork measuring methods of NPP background investigation of environmental radioactivity

BEI Xin-yu
（Beijing Research Institute of Uranium Geology， Beijing 100029， China）

Aimed at NPP background investigation of environmental radioactivity，this paper first points out the investigation objectives and content，and proposes an efficient and practical fieldwork measuring methods by combining relevant standards and natural and social environment condition of the investigation area，finally some critical issues such as samples collecting and setting measuring parmeters are also solved for the successful implementation of similar follow-up projects.

NPP； radioactivity； background investigation； measuring methods

X830.1

A

1672-0636（2011）04-0240-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2011.04.010

2011-07-04；

2011-09-06

贝新宇（1983—），男，天津人，工程师，主要从事放射性环境监测、环境影响评价等工作。E-mail:beixinyu_0211011@163.com