环境放射性水平调查是一项重要的基础工作，通过开展环境放射性水平调查研究，可以充分掌握环境天然放射性水平分布及规律、摸清天然放射性水平的变化及趋势、及时发现人为活动所致的环境放射性污染，从而为辐射环境质量评价、辐射安全问题预测以及污染物在环境中迁移规律的研究、辐射相关标准的制定工作等提供可参考和解释的科学依据。在近几十年间，世界上有很多国家已完成了γ辐射空气吸收剂量率的直接测量，数据覆盖了超过70%人口的地域^[1]。我国是在1983—1990年，由原国家环境保护局组织在全国范围内开展了“全国环境天然放射性水平调查研究”^[2]，旨在摸清国内环境天然放射性水平及其分布，而广西作为子项目之一开展了全区的天然放射性水平调查研究。

距离第一次全国范围的天然放射性水平调查已经过去了30多年，社会环境与30多年前相比，发生了巨大的变化，核技术已广泛地应用于工业、农业、医学、环保等领域，并在医疗卫生、辐照加工、环境保护、公共安全等多方面形成了产业规模，取得了显著的经济效益和社会效益。核与辐射实践活动的领域不断拓宽、规模不断扩大，给周围环境带来一定程度的影响，环境的放射性水平也发生了变化。由此可见，重新开展环境放射性水平调查十分必要。

本文结合国内外环境放射性水平调查的相关资料，研究调查方案编制中的相关问题，为国内调查方案的编制工作提供可供参考的经验。

1 研究思路与方法

在开展调查工作时，方案编制是调查工作的基础，只有建立统一的调查方案，才能保证调查工作的质量、保证监测数据的准确性和可比性。结合对调查对象的分析，环境放射性水平调查的方案编制可分为3个阶段。首先，结合文献资料分析，了解调查工作的目的，明确调查的方向。其次，通过国内外资料的前期调研，确定调查的技术方法，构建调查方案的框架。最后，选择某一区域（文章中选择防城港市港口区、防城区、东兴市与北海市涠洲岛等）作为试点开展调查工作，总结试点工作经验，解决方案编制中的难点要点，进一步完善调查方案的设计，为调查工作的具体实施提供指导。

2 环境放射性水平调查的方案设计 2.1 技术路线

在联合国原子辐射效应科学委员会（UNSCEAR） 2000报告^[1]中，陆地γ辐射剂量率的结果引用了53个国家的调查文献资料。在所引用的文献中，日本在1980年开展调查中采用的技术路线是，原则上每10万名居民分配测点，两测点之间的距离小于30 km，人口密集区域按照30万居民分配测点^[3]；加拿大是将1967年之后公布的33个地区的航空γ射线能谱测量数据进行了汇编，从而得到地面的辐射水平资料^[4]；印度使用热释光剂量计（TLD）对国内214个地点进行了累积剂量监测，每个季度监测1次，历时1年，从而获取了户外的γ辐射水平资料^[5]；美国于1982—1991年，对各地区的247个不同类型的住宅内外开展了1074次测量^[6]，从而获得调查数据。

在1983—1990年第一次全国环境天然放射性水平调查^[2]中，全国范围内采用的技术路线是以网格均匀布点，调查了陆地γ辐射剂量率，同时采集水质、土壤样品进行分析；并在可能产生人为污染的区域加密布点。而主要网格大小的划分，分为以下几类：①按1 km × 1 km网格划分，代表城市有北京市、天津市、武汉市；②按1.5 km × 1.5 km网格划分，代表城市有上海市；③按10 km × 10 km或10.4 km × 9.4 km （经度7.5分和纬度5分）网格划分，代表省份有浙江、江西、山东、辽宁等；④按25 km × 25 km或近似25 km × 25 km （经度15分和维度15分）网格划分，代表省份（自治区）有河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、江苏、安徽、河南、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、新疆等。

通过上述的资料调研可知，与国内外采用的其他技术路线相比，网格法有着独特的优势，一是调查方案的设计和实施相对简单而且直观；二是能保证所布设的点位对调查区域的覆盖率均匀一致；三是可以对于给定的调查区域提供最大的空间覆盖度；四是调查结果可与1983—1990年的监测数据相较，进而分析近30年来环境放射性水平变化。因此，文章中的环境放射性水平调查方案采用的技术路线为网格法按面积均匀布点。

在选择网格法布点时，需要确定网格形状、网格大小、点位分布等。①网格形状的确定：网格的形状包括正方形、六边形、矩形、三角形等（见图1）^[7]；相较于其他形状，网格法不仅具有布设方法简单、容易操作的特点，而且适合调查面积广、监测点位数量多、地形地貌复杂的项目。②网格大小的确定：根据调查区域的地理环境、人口分布情况、人员和经费配置等多方面因素确定；文章结合前期试点区域（防城港市港口区、防城区、东兴市与北海市涠洲岛等）调查工作经验，建议按10 km × 10 km进行点位布设。③网格中的点位分布：在每个网格内布设监测点位，常见的有两种：一类是中心对齐的正方形网格，二类是中心不对齐的正方形网格（见图2）^[7]，两类方式各有优势（见表1），实际操作中可以综合实际情况选择。

2.2 调查对象

对于环境放射性水平调查，主要包括环境陆地（原野、道路）γ辐射剂量率、建筑物室内γ辐射剂量率、水体中放射性核素浓度、土壤中放射性核素含量等基本项目，文章中将对以上项目的调查进行详细介绍。此外，在条件允许的情况下，可以在此基础上，结合当地实际增加调查内容，例如室内外空气中氡及其子体的浓度监测、其他环境介质（生物、气溶胶、降水、沉降物、底泥、潮间带土）的采样分析等。

2.2.1 陆地γ辐射剂量率监测

陆地γ辐射剂量率监测是开展环境放射性水平调查的基础，因此点位的布设至关重要。陆地γ辐射剂量率监测的点位主要分为网格点和加密点两大类。①网格点：以10 km × 10 km网格按面积均匀布点，在每个测点同时进行原野、道路及建筑物内的γ辐射空气吸收剂量率测量。在交通不便、人口稀少、外界难以到达的区域，可以适当调整网格大小。考虑到城市的地理情况，原野、道路和建筑物内的测点数可适当调整。②加密点：主要布设在人口密集区、风景名胜区、人工污染源周围等。对人口加密点，应结合当地行政区划分，在各乡、镇、街道至少布设1个点，对人口活动密集的城市广场、公园、车站等适当加密；对风景名胜加密点、人工污染源周围等区域，进行加密布点。

对于网格点，每个点位需同时进行原野、道路及建筑物内的γ辐射剂量率测量，两相邻点位的距离需大于1/2网格边长；考虑到地理情况，原野、道路和建筑物内的测点数可适当调整。对于加密点，点位应选择在居民点（活动区域）附近，但要尽量避免人为活动的影响。在实际工作中，如果不能在设置的点位监测，在提供点位布设的限制原因后，或取消该采样点位，或使用其他随机点位进行代替。

在原野、道路、城市广场测量时，应选择开阔平坦无积水的区域，测点距高大建筑物、树木等大于30 m^[8]。以监测点位为圆心，对半径10 m的范围内进行巡测，当数据没有显著差异时，使用脚架将仪器固定在距地面1 m的位置^[8]，以有效读数的平均值作为测量结果。在建筑物内测量时，点位布设在室内中央，使用脚架将仪器固定在距地面1 m的位置^[8]，以有效读数的平均值作为测量结果。

2.2.2 土壤中放射性核素含量分析

土壤采样点主要包括网格点、加密点两大类。网格点与陆地γ辐射剂量率监测的网格点位一致。加密点主要依据城镇分布和土壤类型进行布设。对于土壤类型的分析，可以结合全国第二次土壤普查成果（1978—1979年），成果资料的获取可参考以下几种方式：一是从国家土壤信息服务平台进行查询；二是通过查阅成果资料，如《中国土种志》等。

通过查阅资料整理出不同的文献资料中对于土壤采样的要求，具体如表2所示。

结合表2中对于土壤采样的具体要求，制定调查方案中土壤的采样操作要求：选择地形平坦开阔、地质条件稳定、植被覆盖良好、远离人为干扰的区域；采样前使用仪器以测点为中心半径20 m范围内进行巡测，选择1 m高处辐射场基本均匀的位置；在10 m × 10 m范围内，采用梅花形布点或蛇形布点（采样点不少于5个），去除表层浮土后采集足够的土壤样品（一般为2～3 kg）；特殊情况下需要采集剖面样品时，在5～20 、50 、100 cm深度处采集；样品取出石块和杂草后混合均匀，置于双层聚乙烯塑料袋中，再外套布袋保存；塑料袋与布袋均标记采样信息，包括采样时间、地点、人员等信息。

在开展环境放射性水平调查研究时，土壤分析项目的选择主要从以下几个方面考虑：①天然核素：在一定区域内的天然放射性水平是由岩石和土壤中的放射性核素所决定的^[13-14]，可以选择²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K等核素进行分析。②人工核素：在1980年大气层核试验中止后落下的沉降灰中，现存的裂变产物中对公众产生照射的放射性核素主要为¹³⁷Cs、⁹⁰Sr等^[15]；在核能与核技术利用项目运行过程中，流出物中常常会含有多种放射性核素，例如¹³¹I、⁶⁰Co、¹³⁷Cs等。近年来，国内相关部门已对部分区域开展了环境放射性水平调查。文中选取典型研究项目，具体如表3所示。

由表3可知，土壤样品的分析项目一般包括²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs等。考虑到目前国内对土壤中⁹⁰Sr的分析大多参照EJ/T 1035—2011^[22-24]，其化学前处理流程繁琐、耗费时间较长，难以在短时间内实现大批量样品的快速测量，因而在大规模调查中，必要时选取少量有代表性的点位开展⁹⁰Sr分析。因此，对于大规模的环境放射性水平调查，土壤的分析项目可选择²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K、¹³⁷Cs等。

2.2.3 水体放射性核素浓度分析 2.2.3.1 江河

理论上，为了准确地反映辐射环境质量状况，一般会设置足够多的测点，但在实际工作中，需要考虑尽量以最少的资源消耗满足研究的需要，应适当减少布点，并让每一个测点的覆盖范围更大。因此，为了解水体的质量状况，对于所需要设置的3种断面（对照断面、控制断面、消减断面^[25]）均设置一个采样点。水样采样点的布设原则见表4，河流采样点的布设见图3。

结合HJ61^[10]、GB 12379—1990^[11]、HJ/T 52—1999^[26]等标准，对水样采集提出以下要求：如待测物分布均匀，可任意布设一个采样点；否则，要在采样断面上布设较多的垂线和采样点；水面 ≤ 10 m时在江（河）中心采样，水面 > 10 m时在江（河）左、中、右采样。

2.2.3.2 湖（库）

湖（库）的水样采集点一般布设在流入口、湖（库）中心、流出口等位置。若湖（库）无明显的功能分区，可只在湖（库）中心位置采样^[25]。若湖泊、水库的水深 ≤ 10 m，在水下50 cm处采样；水深 > 10 m，增加中层采样 ^[10]。湖（库）采样点的布设见图2、图3、图4。

2.2.3.3 饮用水、地下水

自来水的取样，大城市选择2～3个自来水厂采集1个样品；中小城市选择一个自来水厂采集1个样品^[10]，取样点设置在自来水的末端出水口。井水取样点选择居民点的饮用水井，泉水的取样点选择水量大的泉水^[10]，采样点的数据根据区域实际情况确定。

2.2.3.4 海水

在布设海水取样点时，应考虑入海河口、重要渔场和养殖区、自然保护区、海上废弃物倾倒区、环境敏感区等重点区域，避开海上经济活动频繁区域、排污口附近的区域，所选取的点位能够总体反映所监测的近岸海域环境全貌^[27]。采样点可布设在河口淡水、交混水、远离河口的海水等^[11]。

在开展环境放射性水平调查研究时，水中分析项目的选择主要从以下几个方面考虑：天然水源中可能含有的天然核素包括铀系、钍系、⁴⁰K衰变产生的放射性核素^[28]，而人体所接受的内照射，剂量大小与饮水中的放射性核素紧密相关。在GB 5749—2006^[29]、GB/T 5750.13—2006^[30]中，将总α、总β列入水质分析指标，并提出限值要求。一般认为总α放射性的主要贡献核素为天然铀、钍、镭，⁴⁰K是水样中总β放射性的主要贡献核素^[28,31-32]。在对水样开展分析时，将U、Th、²²⁶Ra、⁴⁰K、总α、总β等项目列入分析范围；此外，近海河流入海口的水样，因受海水与河流的双重作用，分析方法的选择需要注意。

近年来，国内相关部门已对部分区域开展了环境放射性水平调查。文中选取典型研究项目，列出水样的分析项目，一般选择U、Th、²²⁶Ra、⁴⁰K、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs、总α、总β等，具体如表5所示。

3 小　结

环境放射性水平调查方案编制是一项重要的基础工作，它在统一调查内容、规范调查方法、提高调查精度的基础上，摸清天然放射性水平变化规律，为辐射环境质量评价、辐射安全问题预测等多项生态环境保护工作提供可参考和解释的科学依据，能达到明确调查目标、节约经费投入、提高调查工作效率的目的。

制定编制切合区域实际的调查方案，需要注意以下几个方面。调查方案的编制过程中，评价方法的选择和网格单元的划分尤为重要，这是由于此类项目覆盖范围广等特点决定的。调查方案的设计需要充分考虑区域的地理环境，包括地形地貌、水文分布等特征因素。对于不同地理特征的地区，调查措施要因地制宜，体现出地域区别，与实际情况紧密结合。

本文中，汇总了最新的文献资料，结合核能与核技术利用发展形势，将调查的理论方法联系实际工作，从而建立起了一套科学合理、实施高效的环境放射性水平调查体系。在实际的操作过程中，还需要结合相关的地区环境特征、组织机构设置、人员经费配备等因素进行改进和配套，从而将理论逐步转向应用实践，更好地为调查工作服务，从而获得更加具有代表性的监测数据。