2011年3月11日, 当地时间14时46分, 日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸。地震造成日本福岛县核电厂1号、2号及3号机组发生放射性物质泄漏事故, 造成了大范围的放射性污染。

2011年3月12日, 山东省全面启动应急辐射监测, 在济南、青岛、威海和烟台市设立监测点。主要对γ空气吸收剂量率、降水、地表水、气溶胶、沉降灰、生物样品等开展了应急监测。

1 监测对象和方法 1.1 γ空气吸收剂量率

γ空气吸收剂量率应急监测点位于济南市山东省辐射环境监测站、青岛市环保局、青岛市崂山、威海市环保局、烟台市环境监测站, 监测方法依照《环境地表γ辐射剂量率测量规范》^[1]中的规定执行。其中济南、青岛和威海的监测点利用自动连续监测站测量, 测量仪器采用RSS 131型高压电离室; 烟台监测点采用即时测量的方法, 测量仪器为BH 3103A型便携式X-γ剂量率仪。从2011年03月12日到2011年05月22日采取连续不间断每日测量, 及时掌握辐射变化水平。

1.2 气溶胶

气溶胶应急监测点位于济南市山东省辐射环境管理站和青岛市环保局。监测方法依照《空气中放射性核素的γ能谱分析方法》^[2]中的规定执行。采样仪器为的KC-1000型号大流量采样器。每天连续采样24 h。测量仪器为GC 4019型HPGe-γ谱仪。主要监测的人工放射性核素有¹³¹Ⅰ、¹³²Ⅰ、¹³³Ⅰ、¹³⁵Ⅰ、³H、⁹⁵Zr、¹⁰³Ru、¹⁰⁶ Ru、¹²⁵Sb、¹⁴⁰Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co。

1.3 沉降灰

沉降灰采集点位于山东省辐射环境管理站、青岛市环保局、青岛市崂山、烟台市环境监测中心站。监测方法依照《用半导体γ谱仪分析低比活度γ放射性样品的标准方法》^[3]中的规定执行。主要监测的人工放射性核素有¹³¹Ⅰ、¹³²Ⅰ、¹³³Ⅰ、¹³⁵Ⅰ、³H、⁹⁵ Zr、¹⁰³Ru、¹⁰⁶ Ru、¹²⁵Sb、¹⁴⁰Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co。

1.4 生物样品

生物样品主要来源于青岛市各区县, 主要采集的样品有菠菜、动物甲状腺、海草、鲅鱼和牡蛎。监测方法依照《用半导体γ谱仪分析低比活度γ放射性样品的标准方法》中的规定执行。主要监测的人工核素有¹³¹Ⅰ、¹³²Ⅰ、¹³³Ⅰ、¹³⁵Ⅰ、³H、⁹⁵ Zr、¹⁰³ Ru、¹⁰⁶ Ru、¹²⁵Sb、¹⁴⁰Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co。

1.5 海水、地表水和降水

在青岛市汇泉湾多次进行了海水样品的采样; 地表水采样分别位于小清河历下亭和黄河泺口浮桥; 在山东省辐射环境管理站、青岛市环保局设立了降水采样点。

水中总α、总β的测定方法依照《饮用天然矿泉水检验方法》^[4]和《生活饮用水标准检验方法放射性指标》^[5]中的规定执行, 测量采用BH 1216Ⅲ型低本底测量仪。水中⁹⁰Sr的测定依照《水中锶-90的放化分析发烟硝酸沉淀法》^[6]中的规定执行, 采用BH 1216Ⅲ型低本底测量仪。水中其它监测项目的测量采用GC4019 HPGe-γ谱仪系统进行测定, 监测方法依照《用半导体γ谱仪分析低比活度γ放射性样品的标准方法》和《水中放射性核素的γ能谱分析方法》^[7]中的规定执行。主要监测的人工放射性核素有¹³¹Ⅰ、¹³²Ⅰ、¹³³Ⅰ、¹³⁵Ⅰ、³H、⁹⁵ Zr、¹⁰³Ru、¹⁰⁶ Ru、¹²⁵ Sb、¹⁴⁰ Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co和总α、总β和⁹⁰Sr的活度浓度。

2 监测结果和分析 2.1 γ空气吸收剂量率监测

福岛核事故期间山东地区γ空气吸收剂量率活度浓度的监测结果见图 1。山东省2011年γ空气吸收剂量率监测数据范围为(47.9~102.0) nGy/h。福岛核事故期间山东地区的γ空气吸收剂量率活度浓度水平处于正常波动范围内。

2.2 气溶胶监测

福岛核事故应急期间山东地区气溶胶γ能谱监测分析结果如图 2所示:3月底, 此次事故泄漏的放射性物质开始影响我省, 并在4月初影响达到最大, 之后由于放射性物质泄漏逐步受到控制和空气稀释的影响, 放射性物质对我省的影响慢慢减弱, 并于4月底低于仪器的探测下限。主要检出的人工放射性核素有¹³¹Ⅰ、¹³⁷Cs、¹³⁴Cs。总α、总β监测未见异常。

2.3 沉降灰监测

沉降灰的监测结果按照时间统计如图 3示。由图 3可以看出, 4月份开始, 日本福岛第一核电站核事故排放的放射性物质开始影响我省, 而后, 因为放射性物质排放受到控制和空气飘散稀释的作用, 放射性物质含量逐渐低于了仪器探测下限。主要检出的人工放射性核素有¹³¹Ⅰ、¹³⁷Cs、¹³⁴Cs。

2.4 生物样品监测

生物样品主要来源于青岛市各区县, 主要采集的样品有菠菜、动物甲状腺、海草、鲅鱼和牡蛎。主要监测的人工核素有¹³¹Ⅰ、¹³²Ⅰ、¹³³Ⅰ、¹³⁵Ⅰ、³H、⁹⁵ Zr、¹⁰³ Ru、¹⁰⁶ Ru、¹²⁵ Sb、¹⁴⁰ Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co。监测结果如表 1所示。

从监测结果中可以看出, 福岛核事故对我省生产的农副产品有一定的影响, 但影响程度不大。主要检出的人工放射性核素有¹³¹Ⅰ、¹³⁷Cs、¹³⁴Cs。

2.5 海水、地表水和降水的监测

福岛核事故期间山东省对海水、地表水、雨水都进行了人工放射性核素监测, 主要监测的人工核素有¹³¹Ⅰ、¹³²Ⅰ、¹³³Ⅰ、¹³⁵Ⅰ、³H、⁹⁵ Zr、¹⁰³ Ru、¹⁰⁶ Ru、¹²⁵ Sb、¹⁴⁰ Ba、¹⁴¹Ce、¹⁴⁴Ce、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs、⁶⁰Co。监测结果见表 2、表 3。

从监测结果中可以看出, 日本福岛第一核电站核事故对我省地表水影响很低, 所监测的各种人工放射性核素均在检出限以下。海水中¹³⁷Cs活度浓度出现异常。雨水中的放射性人工核素主要以¹³¹Ⅰ和¹³⁷Cs为主。

3 结论

2011年3月11日, 日本福岛第一核电站核事故发生, 3月30日开始, 山东省空气气溶胶和沉降灰中开始检出¹³¹Ⅰ, 之后又陆续检出¹³⁷Cs和¹³⁴Cs, 并与4月上、中旬达到最大值, 4月下旬逐渐降低至低于仪器检出限; 陆地生物中, 4月上旬开始, 青岛市大田菠菜中开始检出¹³¹Ⅰ。4月下旬开始¹³¹Ⅰ均未再检出, 个别家畜甲状腺中发现¹³¹Ⅰ活度异常; 海洋生物中, 海带检出¹³¹Ⅰ活度浓度异常; 鼠尾藻检出¹³¹Ⅰ、¹³⁷Cs、¹³⁴Cs活度浓度异常; 鲅鱼中¹³⁷Cs活度浓度异常。核应急期间, 黄河、小清河中均未检出人工放射性核素; 青岛汇泉湾海水中发现¹³⁴Cs活度浓度异常; 降水中4月上、中旬发现¹³¹Ⅰ和¹³⁴Cs活度浓度异常, 4月下旬之后未发现人工放射性核素活度浓度异常。

虽然核应急期间, 山东省在某些样品中检出了人工放射性核素, 但是监测到的人工放射性核素水平均很低, 未对环境造成严重影响, 也不会对人体健康产生危害, 公众无需采取防护措施。

志谢: 本篇文章是在山东省辐射环境管理站、山东省核与辐射安全监测中心和青岛市监测站的全体辐射应急监测工作人员应急监测数据基础上完成的, 在此, 向各位同仁表示衷心感谢!