模糊数学理论是美国人查德(L.A.Zadeh)于1965年首先提出的^[1]。经过40多年的发展，这一理论日臻完善，并广泛地渗透到自然和社会的各个领域中。特别在环境保护领域中的应用尤其引人瞩目，已成为环境评价的重要理论方法之一。γ辐照装置的环境辐射水平评价是保证整个装置的正常运行、确保人员和环境安全的前提。目前，在这方面国家有严格的管理标准和多种评价方法。而采用模糊数学方法对γ辐照装置进行评价尚未见报道，本文拟采用模糊评判方法对济宁辐照中心新扩建γ辐照装置的环境辐射水平进行综合评价。

1 材料与方法

γ辐照装置：济宁辐照有限责任公司新扩建11.1PBq (30万Ci)γ源辐照装置。整个装置由辐照室、装卸室、控制室及风机房等组成。辐照室为整体钢筋砼建筑，室内面积为8m×14 m，高度为3.5 m。防护墙总厚2 m，钻室顶厚度1.5 m。贮源水井深6.3 m，井口为2 m×3 m，外壁为钢筋砼整体烧筑，内壁由不锈钢板衬套并经探漏检查。辐照产生的有害气体通过20 m高、出口径0.3 m的排风筒外排，设计排风量9 000~10 800 m³/h。

新扩建γ辐照装置位于金乡县境内，地处鲁西平原，场址地层为第四纪冲洪积层。地基承载为100kPa，地震烈度为5.5度。该地区属温带季风区海洋一大陆气侯，风向受季风影响，主导风为东南风，平均风速3.2m/s，最大风速为25 m/s。

评价方法:本文以新扩建的γ辐照装置的环境辐射水平评价为例，从理论上建立客观模糊性与准确性兼备的综合评价模式。

2 模糊数学模式的建立 2.1 建立因素集

新扩建的γ辐照装置的评价指标主要有：环境γ辐射水平、辐照室内及环境的臭氧及氮氧化物浓度、贮源井水质状况、辐照装置所处的地理、地质条件及抗震水平等。为了便于说明问题，本文仅选取具有代表性的环境γ辐照水平、辐照室内的臭氧浓度、贮源井水质状况及地质地理条件作为辐照装置的综合评价指标，分别表示成μ₁，μ₂，μ₃，μ₄，组成的因素集。

2.2 确定评价集

根据国家γ辐照装置的设计建造和使用规范^[2]，可将γ辐照装置的综合评价指标分为四级，用υ₁(优)，υ₂(良)，υ₃(一般)，υ₄(差)表示，组成评价集。

其中:辐照装置环境γ辐射水平指标为^[3]:

辐射产生的有害气体中氮氧化物的产额较臭氧低，且标准中允许浓度比臭氧的浓度高一个数量级^[4]，故选用对环境影响较大的臭氧作为评价指标。

贮源井水质以电导率作为评价指标^[2]:

地质、地理条件作为综合指标仍分为

环境γ辐射水平和辐照室臭氧浓度的确定，可根据辐照装置的防护设计、有害气体的排放能力及环境的扩散水平通过计算获得^[5]。贮源井水质可按要求取样测定。综合指标的评级划分，应由专门人员通过对装置及周围的水文、地质、气象、交通等因素的全面考查评价后完成^[6]。

2.3 模糊关系矩阵的确定

将每一因素选取n个评测点参与总体评价，得出单因素评价集，见表 1、表 2。

由表 2, 若不采取通风措施，室内臭氧浓度分别超标19、38和58倍。故换气次数应在每2~3 min—次，才能使室内臭氧浓度维持在限值以下。而排放后的臭氧最大落地浓度仅为2.05×10^-4mg/m³, 远远小于环境监测评价标准，与现场监测浓度比可忽略不计。

综合各单因素的评价结果得到评价模糊关系矩阵的矩阵元r_ij。其中，矩阵r_ij为U_i对象能被评为V_j的隶属度。n为随机选取的评测点的总数。

χ_ij为μ_i判明为V_j的评测点数，且满足关系式：

利用评价得出的模糊关系矩阵元r_ij，可构造出模糊关系矩阵R。

2.4 确定权重集

权重分配方案的确定方法有专家估测法、层次分析法、模糊逆方程法等，本文采用环比法给出因素集U的权重集A。见表 3。

其中:相对比值为自上而下把相邻两个因素对结果影响的重要性进行比较得出的值。修正值为以μ₄=1.0为统一的比较基础，自下而上对相对值加以修正。权重为α_i=μ_i/Σμ_i。

利用环比法求出的模糊权重集A为：

2.5 综合评价集的形成

利用模糊关系矩阵R和相应的权重集A可得出新建γ辐照装置的综合评价集B。其中：B=A·R。“·”为Zadeh算子，由R与A求B的过程称之为模糊变换。本评价的Zadeh算子取M (∧，∨)运算，即：

归一化处理后，形成综合模糊评价集B^* :

根据模糊评价的最大隶属原则^[8]，由模糊评价集B^*知，新扩建的γ辐照装置综合评价质量为υ₁级，即优级水平。

3 结果与讨论

采用模糊数学方法对新建γ辐照装置综合评价表明：该γ辐照装置选址及防护建筑结构合理，防护措施在技术上选择得当，对周围环境不产生明显的影响，综合评价达优级水平。

利用模糊数学方法对γ辐照装置进行综合评价，可以较好的将放射防护评价与有害气体排放、周围空气质量及水文、地质、地理等环境因子评价有机地结合在一起。更好地掌握该项目周围环境质量现状，揭示装置运行后对环境可能造成的影响，评价防护措施的效果，进而为辐照装置的管理提供科学依据。