自1985年开始建设第一座核电站---秦山核电站至2015年底，我国大陆在运和在建的核电机组已达54台，总装机容量5503万千瓦，机组总量居世界第三位。仅2015年一年，批复建设的机组就有8台，开工建设6台，投入运行8台，这表明我国核电正在高速发展阶段。核电作为一种清洁、高效、优质的现代能源，在产生极大效益的同时，也使辐射安全面临严峻挑战，特别是福岛核事故之后，核电站运行对周围居民健康的影响受到了广泛的社会关注。计划至2020年，我国核电站周围30 km范围内居民将达到1亿。国家卫生计生委高度重视核电站建设和运行对周围居民健康的影响，先后制定了《核电站周围居民健康与卫生监测工作指南》和《核电站周围居民健康调查规范》 (WS/T 440-2014)，各级放射卫生机构开展了一系列核电站周围居民健康的基线调查工作，掌握了大量科学的基础数据，然而这些调查都是分散的专题研究，没有统一的平台汇总并系统地展示这些数据，另外，居民辐射相关癌症终生危险估计的方法复杂，适于编制专门的软件，为了更好地直观展现调查数据，本研究综合考虑各机构的调查与监测结果，初步建立了一个基于WebGIS的系统平台。

地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是在计算机硬件和软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、分析和描述的空间信息系统。随着技术的不断发展与完善，GIS在我国众多领域都实现广泛的应用。由于强大的交互定位、逻辑查询和数据库的功能，在疾病控制与突发公共卫生事件应急处理中，也开始研究使用GIS技术。随着我国核电的快速发展，核电站周围居民健康调查与监测工作亟待加强，中国疾控中心辐射安全所充分发挥GIS的优势，并结合Web技术，探索将全国分散的数据库和已收集的资料整合利用，旨在为核电站周围居民健康监测与预警提供基础数据，并在发生核电站事故时为卫生行政管理部门进行决策分析提供技术支持。

1 系统的设计与架构

主要参照《核电站周围居民健康调查规范》中的调查方法和健康监测指标，参考美国国家癌症研究所(NCI)估算癌症基线危险的方法和BEIR Ⅶ委员会的辐射诱发癌症危险预测模型。采用B/S(Brower/Server)架构，实现集中部署、统一管理，见图 1，用户可在不安装客户端或任何第三方插件的情况下，访问并使用该系统。

2 系统功能概述

登录系统网站，用户输入用户名和密码后，进入功能模块界面，包括系统管理、数据管理、信息展示、数据统计和风险评估五个功能模块，见图 2。

2.1 系统管理模块

系统共设置三个不同级别权限的用户，包括系统管理员、数据管理员和普通用户。系统管理员为软件开发程序员，拥有全部五个模块的操作权限; 数据管理员为国家卫生计生委和中国疾控中心辐射安全所，拥有除系统管理模块之外四个模块的操作权限，可查询并分析全国范围的数据; 普通用户为各省级卫生行政部门和放射卫生技术机构，拥有属地内核电站的数据管理、信息展示、数据统计和风险评估的权限。

2.2 数据管理模块

包括核电站信息管理和调查数据导入功能。点击功能按钮，进入核电站数据管理界面，可对核电站的基本信息(包括核电站名称、所在地区、详细地址、经纬度、核电站运行状态等)进行修改，如有新增的核电站，点击界面底部的“新增”按钮，可以增加新的核电站。该系统目前录入数据的方式为上传Excel格式的数据库，用户需下载网站提供的数据库模板，并按相应的数据格式填写相关数据，完成数据录入后，上传至系统。

2.3 信息展示与数据统计模块

信息展示模块默认界面为全国核电站分布图，不同颜色的图标表示核电站的不同状态(拟建、在建和运行)，并可通过控制选项，只显示同一状态的核电站，如只显示全国正在运行核电站。双击某个核电站可直接放大显示该核电站的地理信息，也可拖动鼠标滚轮放大或缩小地图展示比例。

核电站厂区面积较大，在地图上标记核电站位置时，以该核电站建设的首座核岛为圆心。在“视图”中选择具体的核电站和调查时间点，选择不同指标，并在“区域同心圆”处选择核电站周围不同距离范围，即可展示基本的辐射相关的卫生学信息。

数据统计结果以地图和图表两种方式同时展示。在地图上、不同的同心圆通过颜色的深浅来表示数据的大小，并在地图右侧以统计图或统计表格的形式展示具体的数据。包括全国核电站基本信息、区域内癌症基线风险、村庄信息、人口分布、卫生学信息、认知调查信息以及食品与水监测信息等数据。

2.4 风险评估模块

癌症终生危险(lifetime risk)基线值指是指在正常情况下，某人在死亡前被诊断出患有某种癌症可能性或者某特定人群在全部死亡前被诊断出患有某种癌症的人数，主要与所在地区癌症发病率、全死因死亡率有关。癌症终生归因危险(lifetime attributable risk)，即辐射诱发癌症终生危险，指在受到辐射照射后，此人在死亡前被诊断出患有某种癌症可能性或者受照人群在全部死亡前被诊断出患有某种癌症的人数，主要与癌症种类、受照剂量、受照时年龄、达到年龄以及癌症危险基线值有关。

系统根据所选区域的人口数量、年龄构成及肺癌发病数据，可以自动给出这一人群的癌症终生危险，具体方法参见《我国辐射相关癌症终生危险基线值估计》。同时，系统可以计算出上述区域居民因事故照射导致的癌症终生归因危险，计算过程较为繁琐，主要可以概括为依据年龄别、部位别肿瘤发病率及全死因死亡率，采用寿命表方法，代入区域的空气比释动能和暴露时间，根据BEIRⅦ建立的模型计算得出。

具体实现时，因为只有地市或县级的人口构成及数量，圈定区域人口的数量是按照面积加权计算得出的，构成与总体一致。

3 数据库的设计

系统数据库包括核电站信息表、反应堆信息表、村庄信息表、人口数据表、核能认知调查表、儿童卫生学信息表、癌症统计表、食品与饮用水监测数据表共8类数据表。

核电站信息表为独立的数据表，数据管理员根据我国大陆核电站建设的进度定时更新，通过地图信息标注的方式向用户展示地理位置和运行状态等基本信息。

反应堆信息表等其余7个表格由各放射卫生机构填写上传，由于建设进度不同，一个核电站往往对应多个反应堆，反应堆信息表详细记录包括反应堆状态、类型、型号、所属公司、净容量、开工日期在内的14项数据。

村庄信息表统计房屋类型、户数、人口数、牛奶消费情况等信息。考虑发生核电站事故时，周围居民需要科学的应急避迁，避迁的方案与村庄房屋类型及比例有关。此外，发生事故时，牛奶的奶源容易发生放射性污染，牛奶消费情况是政府进行应急处理时重要的参考数据。

核电站周围的人口分布一直是各放射卫生机构调查的重点项目，人口数据表统计核电站周围50公里范围内各行政区不同年龄段的人口数和全死因死亡率，是结合其它数据表格进一步估算各种辐射危害指标的基础数据，也是政府部门在发生核事故后，制定周围居民撤离方案的重要依据。

了解核电站周围居民对核电站建设的态度，是政府决策部门的重点关注问题之一。此外，在发生核电站事故后，辐射对公众的心理影响远大于生理上的伤害，降低突发的核事故对周围居民的心理伤害是核辐射技术发展需要面对的重要挑战，放射卫生机构需要掌握公众对核能的认知误区，以便开展有效的健康教育。核能认知调查表涵盖了调查对象一般情况、对国家建设核电站的支持情况、核辐射知识了解情况、对政府处理突发事件能力的态度等多个数据项。

在发生核电站事故时，主要的辐射危害来自于放射性碘，特别是当受照者缺碘时，大量放射性碘进入体内，增加甲状腺肿的发生率。甲状腺肿作为一种确定性效应，其发生与受照者年龄有关，在相同受照剂量下，儿童出现的确定性效应比成年人更加严重，加上儿童生理期特点，摄入放射性碘的危险为成人的2 ~ 10倍。因此儿童卫生学信息表主要统计儿童甲状腺肿大率和尿碘水平，可在事故时，政府制定应急处理方案时提供基础数据。

肺癌、白血病和甲状腺癌是与核辐射密切相关的三种癌症，核电站事故产生的电离辐射可能会增加这些癌症的风险，因此癌症统计表登记了三种的发病率、癌症死亡率数据，结合人口学信息，可估算辐射致癌风险，评价事故后果的影响。

²²⁶Ra、²³²Th、⁴⁰K、¹³⁷Cs和⁹⁰Sr是发生核电站事故后对健康影响最大的几种放射性核素，这些核素释放到空气中，可随食物链进入人体，产生内照射，通过对食品和水开展放射性监测，可以尽早发现可能存在的核事故，也可为已发生核事故的后果影响评价提供数据材料。因此系统将食品和水的总α、总β以及重要核素的放射性活度水平纳入到食品与饮用水监测数据表。

4 讨论

系统目前已经初步建立并完成测试工作，符合国家有关法律法规和标准规范的要求，能够实现预期的功能，界面友好，易于操作。为了保证系统安全和数据保密，对用户权限进行了分级，在上传数据后，用户可通过浏览网页的方式进行权限范围内的信息查询与数据统计。

按照《核电站周围居民调查规范》的要求，调查和监测的项目很多，受时间和经费限制，系统目前只开发了部分重要的指标，完成了整体架构的设计与实现，在系统后续的运行和维护中，将对现有的数据库进行扩展，增加数据表字段，使信息展示和数据统计模块的内容更为丰富，并优化数据库模板，提高数据上传的效率。

核电站周围居民健康调查与健康监测工作是连续性的工作，特别是核电站运行前获取核电站周围居民健康与环境的本底数据尤为重要，运行后也要定期开展此项工作。由于健康调查任务繁重，核电站正常运行后一般3 ~ 5年开展调查一次，食品和饮用水的放射性监测一般每年开展一次。系统用户可根据调查年份填写不同的调查时间点，以区分同一核电站的不同调查，分别上传至系统数据库，查看并统计既往调查结果。考虑到周围居民较为关心核电站的运行对周围环境以及身体健康的影响，下一步，将增加不同调查时间点之间数据的比较功能，使用户能较为直观地掌握核电站运行时的一系列数据的变化情况。

中国疾控中心辐射安全所近期准备在数据收集较为规范和全面的部分放射卫生技术机构试用该系统，尽管大部分机构进行核电站周围人群健康调查和监测时，参照了核电站周围居民健康调查规范，与该系统设计的总体框架接近，但由于部分较早开展相关工作的机构已有一套自行设计的工作方案，以及部分地区居民的饮食习惯等健康相关指标不尽相同，各地已有的数据不能与系统的数据模板完全匹配，因此，协调有关单位规范数据收集工作以及根据用户需求修改和完善系统将成为今后的重点任务。

志谢: 课题组雷淑洁、程晓青和赵锡鹏在系统编制与试运行过程中，负责模拟数据的收集和整理工作，为系统的顺利运行提供了大量帮助的支持，在此向他们表示感谢。