核电厂环境风险评价框架与方法分析

核电厂环境风险评价框架与方法分析

刘荣清

广东核力工程勘察院

摘要：目前核电站的风险评价分为两个部分：一是核事故风险评价，二是非人类物种电离辐射防护评价。为了建立和完善核电站的辐射保护制度，要从核心阶段和有关因素入手，建立核电站的环境风险评价框架，并熟练运用相应的评价手段。本文简要介绍了核电站的环境风险评价的基本思路和程序，对核电站的环境影响评价的基本思路和方法进行了简要分析，为核电站的环境风险评价工作提供借鉴。

关键词：核电厂;环境风险评价;框架;方法

前言：目前，我国核电事业发展成绩斐然。在此基础上，对核电站的环境影响评价也越来越关注。因此，要从实践出发，通过对核电站的现实状况的分析，建立核电站的环境风险评价体系。在此过程中，利用AHP方法对各个评价的终点进行了分析和测算，并根据评价的目的对核电站的环境风险进行加权排名，对环境影响最大的评价目标进行了分析，并对其进行了重点控制。

1、环境风险评价概念及流程方法

环境风险是指由于自然因素和人为因素引起的，通过环境介质传播，对人类的社会和自然环境造成影响。在此基础上，对我国的生态系统进行了研究。美国国家科学院于1983年推出了四步法：危害识别、剂量效应评价、暴露评价和风险表征。危害识别是指在污染物质中，通过生物和化学数据来判断某种特定的污染物质有没有造成风险；剂量效应评价是用剂量反应关系来定量地估计接触风险因素和接触人口或生物群体中的不良健康反应的比率；暴露评价是指在暴露于某些化学物或物理因素的情况下，暴露量、暴露频度、暴露持续时间及暴露方式等方面的评价；风险表征内容主要有源项评价、途径与结果分析、环境浓度估算，它通过对各种信息的量化和质量的描述，为企业的风险评价与风险管理提供了一个科学的基础。基于这一点，美国USEPA于1986引入了一个用于加强风险管理的卫生风险评价体系。环境风险评价是建立在人体风险评价之上的，EPA于1998发布《生态风险评价指南》[5]，其中包括问题形成、分析和风险描述三步骤，并在进行正式的科学评价前，制订一项全面的评价计划，以便使评价目标更加清晰。环境保护局的环境风险评价体系见表1。评价目标、概念模型和暴露分析是评价环境影响因素的主要因素，生态反应分析，风险评价等。其中，生态评价的最终目的是确定生态评价的重点，它的选取依据为：生态学意义、对压力反应敏感、能代表管理目的和社会价值定义清晰，可预测，可度量。一般建议的评价目的为：物种和群体（濒危物种、候鸟、海洋哺乳动物、脊椎动物、无脊椎动物、植物）及群落（水生群落、湿地、珊瑚礁、珍稀濒危群落）。生态风险评价与生态风险评价相似，但生态风险评价的目的并非只有一项，而是在物种、群落、生态系统等各个层面进行评价，而同一层级的生态风险评价则相对较难、较复杂。

图1美国 EPA生态风险评价框架

2、核电厂环境风险评价框架与方法

2.1核电厂事故风险评价方法

核电站安全风险评价的重点是公共健康问题。通常的做法是：

(1)在事件出现前，对某种设备所造成的风险和对其造成的环境影响进行评价；(2)即时结果评价，是指在特定的事件中，实时地分析各种有害成分的分布和分布情况，从而做出相应的预防措施；(3)事件的结果评价，是指在事件发生之后，所造成的不利的结果。

三种评价方式大致相同，包括源项、健康风险评价、剂量估算、空气扩散等。但在研究目的、研究对象、研究范围、定量结果、扩散模式、气象数据和紧急事件处理方法各有差异，具体比较如下：

(1)目的：在事故发生之前进行概率安全性评价，以影响事件频度和结果为重点。为紧急情况下的反应，在事件结束之后进行事件的后果分析，其重点是对事件的长远的环境效应进行评价；(2) 分析对象：以潜在事件频谱为目标进行概率安全性评价，以特定的事件源为目标进行即时结果评价，以已出现的事件源为目标；(3) 研究范围：包括一级、二级和三级风险评价，涉及系统、事故过程、源项和结果；(4) 定量结果：在概率安全性评价中，量化的成果包含了经济成本和卫生风险；(5) 扩散模式：一般以高斯法进行概率安全性评价，而对即时结果的评价则多为拉格朗日模，而对事件的影响则以环境监控为基础；(6) 气象数据：根据天气采样获得的气象资料，即时的结果评价采用气象机构的即时预测和故障诊断模型，而对事件的影响评价则是采用了环境监控的方法；(7) 应急措施：在概率安全性评价中，以简单的紧急对策为主，即时的结果评价能够实现紧急对策，而没有紧急事件的结果评价。

2.2非人类物种电力辐射防护框架

国际核保协会表示，与之对应的环境放射保护架构比较简略，且具有很大的应用价值。其具体做法是：

采取预防确定性效应，限制个体随机效应，保证对人群造成最大的冲击，从而达到对人体的健康的有效保障，减少动植物的早期死亡，增强生物多样性的保护，保持种群状况，防止对生态环境产生影响。欧洲联盟为评价电离放射对生态系统的环境效应建立了一个架构，如图2所示：

图1电离辐射对生态系统环境影响的评价框架

在常规操作条件下，核电站已有较为完善的公共卫生风险评价体系，能够精确地估算出公共辐射的浓度，并有相关的限制，虽然能够估算出对应于水中的生物的辐照剂量，但是没有能够合理地确定评价的准则。要切实扩大参照生物学的科研范围，科学地制订相应的规范。核电站在发生意外情况时，已有相应的安全评价技术，但尚未建立起相应的安全评价指标。对不同类型的设计标准意外引起的公共辐射剂量进行评价，并对公共辐射进行限制。此外，对于环境污染状况下的环境影响，量化评价的难度很大，一般采用半量化的方法来进行评价。

2.3核电厂环境风险评价框架

目前，世界各国已形成了以下一致的认识：防止电离辐射不仅要对人和非人的生物起到保护作用，且要注意保护生态。目前，有关环境影响评价的法律规定尚不能很好地适应核能建设。目前，国内核电站已基本掌握了有关安全隐患评价的技术，但在评价中还需要加强基础资料和可承受的卫生风险因素的调查。目前国内对核电站的生态风险进行了大量的研究，包括参考生物的选取、生物剂量评价以及事故对环境的影响等方面的研究，但还需要进一步加强对核素转移系数、管理限值、剂量效应以及总体生态风险的分析体系。核电站建设有关的辐射防护系统，既要重视对公共卫生的保护，又要重视对非人体生物的有效的防护。建立核电站环境风险评价体系，并在此基础上建立核电站环境风险评价体系。核电站的风险评价包括规划、问题形成、风险分析、风险描述和风险处理。在项目策划过程中，应明确风险管理者、评价机构和利益相关方规范和责任，在问题发生的过程中，应明确评价对象，包括参考人、参考生物、生态环境等，并在时空上界定出目标的概念模式。在风险分析的过程中，在参照者层面，要进行源项分析、剂量响应和结果的测算。在风险表现的过程中，不仅要进行健康风险评价和风险的叙述，且要进行非人种类的风险评价和描述，在风险控制的过程中，要建立一个风险控制的界限，并在此之上，强化各方的交流，决定是否采纳、拒绝、避免、替代、改进。

3、核辐射环境监测的主要途径

3.1空气辐射监测

大气辐射的实时监控和累积辐射监控两大类。在开展瞬间辐射监控时，应安装具有自动持续检测和实时显示周围辐射的真实情况的仪器，其计量范围应充分满足各种事故情况监控所需的各种需求。放射性检测设备能够检测放射性剂量率和放射性活性，能够对环境水平和高剂量率进行检测，为核安全事故的紧急监控。

3.2水体与土壤的放射性监测

水质的辐射监控，包括地下水和地表水，应加强对饮用水中的放射性物质的监控。主要的检测内容包括：3H、90Sr、总测定、光谱测定等。最后，这些核子物质会在泥土里堆积。在辐射监控中，以土壤为指示物，其敏感性最高，可从土壤中获得邻近区域的放射性物质积累的真实分布，从而获得辐射引起的内、外辐射的辐射剂量。137Cs在土壤中表现出更好的稳定性，并表现出缓慢的竖向运动，有利于进行分析和测定。对137Cs等放射性元素进行对应光谱测定，也可选择与90Sr对应的辐射化学测定。

结束语：总之，我国的环境影响评价分为卫生和生态风险两大类。核电站安全风险评价分为概率安全评价、实时后果评价和事故后果评价三大类。核电站的环境风险评价体系不仅要重视对公共健康的保障，而且要考虑到对非人体生物的有效保护。再用AHP方法进行权值的确定和合理的排列，实现对环境风险具有较大贡献的评价终点，为核电站的环境风险评价工作提供有价值的参考信息，增强其评价的科学性、实效性。

参考文献

[1]黎为，莫超.内陆核电厂环境安全性评价与分析[J].中国核电，2017，10（3）：435-438.

[2]王建召.核电厂运行风险管理分析[J].科技视界，2018（4）.

[3]宋建阳，杨江，刘井泉，等.风险指引的CPR1000核电厂LBLOCA分析方法初步研究[J].原子能科学技术，2018，52（6）.

[4]孙凤，赵庆南，张志俭.关于核电厂火灾概率风险的研究[J].原子能科学技术，2017，51（5）：872-878.

[5]杜东晓，何建东，仇永萍，等.核电厂风险指引型允许后撤时间（AOT）优化研究[J].核科学与工程，2018，38（2）：239-245.

[6]初永越，李虎伟，黄志超，等.风险指引型在役检查优化申请的独立审核计算[J].核科学与工程，2017，37（5）：822-829.