1 日本福岛第一核电站事故 1.1 福岛第一核电站

福岛第一核电站位于北纬37° 25' 14''，东经141°2'，地处日本福岛工业区。福岛第一核电站有6台机组，均为沸水堆。

1号机组装机容量46万kW，于1971年3月投入商业运行; 2号机组装机容量78.4万kW，于1974年7月投入商业运行; 3、4、5号机组装机容量均为78.4万kW，分别于1976年3月、78年10月、78年4月投入商业运行; 6号机组装机容量110万kW，于1979年10月投入商业运行。各机组情况见表 1。

截止2011年3月11日，4、5、6号机组因维修停堆。1、2、3号仍在运行，但一号机组已经服役40年，出现了一系列老化的迹象，包括原子炉压力容器的中性子脆化，压力控制室出现腐蚀，热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀等，东京电力公司和福岛第一原子力发电所计划延长这一机组寿命20年，正式退役时间为2031年，为此制定了长期保守的运行方案。

1.2 福岛第一核电站事故 1.2.1 核事故的诱因

北京时间2011年3月11日13时46分，日本发生里氏9级地震，震中(北纬38.322°，东经142.369°)位于宫城县以东的太平洋海域，震源深度约24km。震中距东京约373km，东京有强烈震感，地震引起东京多处建筑物摇晃，并引发10m高的海啸。由于地震引发的海啸使福岛第一核电站用于核反应堆冷却之用的柴油机不能工作，致使核反应堆温度升高，造成放射性物质泄漏或氢气爆炸。这是本次地震引发核事故的诱因。

1.2.2 核事故事态的发展 1.2.2.1 1号机组发生爆炸

3月12日下午，日本福岛第一核电站1号反应堆发生爆炸，核电站1号反应堆的顶盖崩塌，外墙体出现脱落现象，泄漏的核物质已飘散到周边地区，已监测到的辐射量已达1 015mSv/h。日本当局要求距核电站10km之内的居民撤离。爆炸原因可能是反应堆堆芯产生的水蒸气外泄至容器外，水蒸气和燃料包壳反应产生的氢气和建筑物内的氧气发生剧烈反应引起爆炸。

1.2.2.2 3号机组发生爆炸

当地时间3月14日11时01分，福岛第一核电站3号机组发生氢气爆炸，反应堆所在建筑遭到损坏，但放置反应堆的容器没有损坏。

1.2.2.3 2号机组发生爆炸

当地时间3月15日6时许，福岛第一核电站2号机组安全罩压力控制池爆炸，反应堆容器部分破损。

1.2.2.4 4号机组起火

当地时间3月16日5时许，福岛第一核电站4号机组起火。

截止到3月28日，福岛第一核电站6个机组仍未得到安全控制，需要继续采取安全措施。1号机组温度没有得到控制，需要继续注水冷却。2号机组继爆炸后冒出白烟。3号、4号机组情况更为紧急，需采用空中、地面注水的方法，协助冷却。5号、6号机组出现升温情况，但目前不会造成威胁。

1.2.3 多个国家受到放射性污染

① 3月22日冰岛称，在首都雷克雅未克已监测出微量的放射性物质，不过由于含量较低，对于身体健康暂时没有影响。这是第一个宣布监测出了福岛核电站泄漏放射性物质的欧洲国家。②美国监测出微量放射性碘。3月29日以来，美国至少15个州已监测到微量的放射性物质碘-131。3月30日华盛顿州牛奶采样中监测出微量放射性碘，但远未到危及公众健康的水平。美国环保部门表示，已加大对美国牛奶、降雨和饮用水的辐射监测力度。③3月28日，韩国12个地方放射性监测站采集并分析了大气中的浮游物质，分析结果显示，12个监测站均监测出极微量的放射性核素碘-131。监测出放射性核素碘-131浓度范围为0.049mBq/m³ ~ 0.356mBq/m³。春川市检测站在大气中监测出微量的放射性核素铯-137和铯-134，其浓度分别为0.018 mBq/m³和0.015mBq/m³。④菲律宾原子能研究所3月28日首次承认已经监测到极微量的放射性核素，但同时重申不会对人类健康造成危害。

此外，越南、俄罗斯东部太平洋沿岸地区等地也监测到微量的放射性物质。

1.2.4 我国受到影响

3月26日设在黑龙江三个监测点的气溶胶样品中监测到了极微量的人工放射性核素碘-131。上述三个监测点测出的人工放射性核素碘-131浓度分别为: 0.083 ~ 0.45mBq/m³、0.068 ~ 0.68 mBq/m³、0.069 ~ 0.69 mBq/m³。所监测出的放射性剂量值小于天然本底辐射剂量的十万分之一，仍在当地辐射水平掌握范围之内，不需要采取任何防护行动。继3月26日、27日在黑龙江东北部监测点的气溶胶样品中监测到了极微量的人工放射性核素碘-131之后，3月28日又在我国东南沿海江苏省、上海市、浙江省、安徽省、广东省、广西壮族自治区部分地区的监测点气溶胶样品中监测到了极微量的人工放射性核素碘-131，其浓度均在10^-4 Bq/ m³量级以下。3月29日，山东省、天津市、北京市、河北省、河南省、山西省和宁夏回族自治区的监测点气溶胶取样中监测到了极微量的人工放射性核素碘-131，浓度均在10^-4 Bq/m³量级及以下; 此外，在安徽省、广东省、广西壮族自治区和宁夏回族自治区的监测点气溶胶取样中还监测到了极微量的人工放射性核素铯-137和铯-134，其浓度均在10^-5 Bq/m³量级及以下。

2 山东地区辐射环境应急

山东地区最近点距日本福岛的距离约为1 500km，中间是韩国和朝鲜。从地理位置上来看，日本福岛核电事故将对山东地区带来较大威胁。山东环保部门对日本地震核电事故应急工作高度重视，在国家环保部核与辐射事故应急办公室的统一组织领导下，按照山东省辐射事故应急预案要求，立即启动应急预案，下达应急指令，各市环保局在第一时间做好了应急准备。特别是济南、青岛、烟台、威海、日照市环保局和省辐射环境管理站、省核与辐射安全监测中心等单位，在第一时间做到了人员、器材、车辆“三到位”，随时前往一线实施应急。

2.1 应急监测布点

全省在5个地区布设监测点，即在济南、青岛、烟台、威海和日照布点监测。①济南设1个γ空气吸收剂量率自动监测站，1个气溶胶取样点，1个沉降灰和雨水取样点，1个土壤监测点，2个水体取样点，同时对济南遥墙机场国际航班进行监测。②青岛设2个γ空气吸收剂量率自动监测站，1个气溶胶、气碘取样点，1个沉降灰和雨水取样点，同时对青岛流亭机场国际航班进行监测和生物样品取样。③烟台设1个γ空气吸收剂量率自动监测站，1个气溶胶取样点，1个沉降灰和雨水取样点，1个移动γ空气吸收剂量率监测点。④威海设1个γ空气吸收剂量率自动监测站，1个气溶胶取样点，1个沉降灰和雨水取样点，1个移动γ空气吸收剂量率监测点。⑤日照开展γ空气吸收剂量率移动监测。

2.2 应急监测项目与频次

应急监测项目有: ①γ空气吸收剂量率，分为自动站监测和人工监测，自动站每分钟给出一个数据，一小时计算一个平均值。②气溶胶人工核素分析，所关心的人工核素有以下裂变产物: ⁹⁵Zr、¹⁰³Ru、¹⁰⁶Ru、¹²⁵Sb、¹⁴⁰Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co、¹³¹I、¹³³I等，每24h1次。③沉降灰人工核素分析，所关心的人工核素同上，每周一次。④雨水人工核素分析，所关心的人工核素同上，降雨时取样。⑤土壤人工核素分析，所关心的人工核素同上，每周一次。⑥水体人工核素分析，所关心的人工核素同上，每周一次。⑦生物人工核素分析，所关心的人工核素同上，适时采样。⑧机场国际航班表面污染监测和擦拭样品人工核素分析，所关心的人工核素同上，适时采样。

2.3 应急监测方法

应急监测方法分别是: ①γ空气吸收剂量率，采用直接测量，依据《环境地表γ辐射剂量率测定规范》 (GB/T14583-1993)和《辐射环境监测技术规范》 (HJ/T61 - 2001)进行。②气溶胶人工核素分析，用大流量采样器取样48h以上，分析测试用γ能谱仪，依据《空气放射性核素的γ能谱分析方法》 (WS/T184-1999)和《辐射环境监测技术规范》 (HJ/T61-2001)进行。③沉降灰人工核素分析，用γ能谱仪分析，依据《用半导体γ能谱分析低比活度γ放射性样品的标准方法》 (GB11713-89)进行。④雨水、水体人工核素分析，用γ能谱仪分析，依据《水中放射性核素的γ能谱分析方法》 (GB/T16140-1995)进行。⑤土壤人工核素分析，用γ能谱仪分析，依据《土壤中放射性核素的γ能谱分析方法》 (GB11743 - 89)进行。⑥生物人工核素分析，用γ能谱仪分析，依据《生物样品中放射性核素的γ能谱分析方法》 (GB/T16145-1995)进行。⑦机场国际航班表面污染监测，直接测量，依据《表面污染测定?第一部分: β发射体(最大β能量大于0.15MeV)和α发射体》 (GB/T14056-93)进行。飞机擦拭样品人工核素分析用γ能谱仪，依据《用半导体γ能谱分析低比活度γ放射性样品的标准方法》 (GB11713-89)进行。

2.4 应急监测结果 2.4.1 γ空气吸收剂量率^[2]

从3月12日至今，济南、青岛、烟台、威海、日照γ空气吸收剂量率均处于当地天然辐射水平范围内，为正常本底水平。

2.4.2 气溶胶中人工放射性核素

开展日本地震核事故应急以来，山东省持续进行气溶胶采样与人工放射性核素分析，首次检测出气溶胶中人工放射性核素碘-131是在3月24日至26日的气溶胶样品，数值为0.05 mBq/m³; 首次监测出气溶胶中人工放射性核素铯-137和铯-134是在3月28日至30日的气溶胶样品，数值分别为0.07mBq/m³、0.04 mBq/m³，4月22日以后的气溶胶样品未检出人工放射性核素。在气溶胶样品中检出人工放射性核素持续天数为30d。气溶胶人工放射性核素数值见表 2，气溶胶中¹³¹I、¹³⁷Cs、¹³⁴Cs活度浓度变化曲线如图 1、图2、图3所示。

由表 2可以看出，在整个应急过程中，山东地区气溶胶¹³¹I活度浓度最高为5.31mBq/m³，出现在4月3日至4月5日连续取样2d的气溶胶样品中。在该样品取样时段中，该数值为全国最高值，如图 1所示。

表 2可以看出，在整个应急过程中，山东地区气溶胶¹³⁷Cs活度浓度最高为0.34mBq/m³，出现在4月7日至4月9日连续取样2d的气溶胶样品中。在4月13日至4月15日连续取样样品中¹³⁷Cs活度浓度又出现一个小高峰，这是由于济南地区刮起六、七级大风，¹³⁷Cs沉降物再次被风卷起的缘故。

表 2也明显地显示出在4月7日至4月9日连续取样2d的气溶胶样品中，¹³⁴Cs活度浓度为最高0.37mBq/m³。

2.4.3 沉降灰中人工放射性核素

在济南地区进行了沉降灰采样，其中有2次采样样品检出极微量人工放射性核素。3月31日至4月7日连续7d采集沉降灰，经γ能谱分析得出，¹³¹I和137Cs活度浓度极微量，¹³⁴Cs及其它人工核核均未检出。4月7日至4月14日连续7d采集沉降灰，经γ能谱分析得出，¹³¹I活度浓度极微量，其他人工核核均未检出。

2.4.4 降雨中人工放射性核素

在济南地区进行了2次降雨采样，分别为4月2日和4月6日降雨，均检出极微量人工放射性核素¹³¹I。

2.4.5 水体中人工放射性核素

对济南地区黄河、小清河水体采样分析，均未检出人工放射性核素。

2.4.6 土壤中人工放射性核素

对济南地区国控点土壤进行采样分析，均未检出人工放射性核素。

2.4.7 生物样品中人工放射性核素

4月7日和11日分别对菠菜进行γ能谱分析，均检出极微量¹³¹I。

3 几点思考 3.1 核事故应急监测离不开实验室分析测试设备

放射性是“看不见、摸不着、无色、无味”的能量流，是一种“无形杀手”，意思，没有仪器设备是无法感知的。对于此次日本地震核事故应急来说，不但要有仪器设备，而且要有灵敏度高的仪器设备，或者说要有能够进行实验室样品分析测试的大型仪器设备，如高能量分辨率γ谱仪系统，大流量和超大流量气溶胶取样器，气碘取样器等，通过各种环境介质样品实验室分析测试，确定这些样品中的人工放射性核素的种类和活度浓度，从而判断核事故泄漏、释放的放射性物质对所关心地区的污染程度。实践证明，对于微量放射性污染来说，只能靠γ能谱分析，现场直接测量很难得出判断是否有无核事故污染的结果，这是其一。

3.2 核事故应急监测需要足够数量的仪器设备

核事故应急时要充分估计应急时的的工作量，要根据应急分析测试项目估计取样工作量和分析测试工作量，从而确认取样设备和分析测试设备是否够用。对于放射性分析测试项目，测量时间一般都很长，如果很多样品单靠一台设备测量，那就会出现“样品排队”，就会影响即时性获取数据，也使测量变的意义不大。这是因为对于短半衰期的核素来说，“排队”时间一长，测量的数据并不能反应采样时间段的辐射水平。另外，关键仪器设备力求做到“一用一备”，一旦仪器发生故障立即启用备用仪器。

3.3 核事故应急监测要强化质量保证意识

核事故应急监测是一项严肃的、科学的工作，应急监测数据的质量事关政府的决策，事关经济的发展，事关社会的稳定。应急监测数据的高低，影响到社会公众的衣、食、住、行。核事故应急监测不仅仅是监测数据问题，而是一种责任和使命。人工放射性核素的有无关系到老百姓的安心与否，关系到政治、经济、社会诸多方面。监测数据高一点将会引发某个行业的混乱。在这种情况下，应急监测数据才是可信的，才能向社会发布。