辐射环境空气自动监测站建构及运行管理

施晓烽 徐君

摘要：随社会经济发展速度不断加快，核电事业建设规模日渐扩大。为从根本上保障核电生产期间的安全性，避免生产工作对周围空气环境造成严重不利影响，要着重关注辐射环境空气监测工作，构建起辐射环境空气自动监测站，从根本上提升监测结果的全面性及精准度。基于此，本文以辐射环境空气自动监测站建设的必要性为切入点，提出辐射环境空气自动监测站构建期间的技术路线，明确辐射环境空气自动监测站的布点原则、选址条件，设计站房结构、细化设备选型要求，制定出专项可行的监测方案及数据处理流程，并结合辐射环境空气自动监测站的运行要求，制定专项可行的运行管理机制，以供参考。

关键词：辐射环境空气自动监测站建构运行管理质量控制

现阶段，核能源利用率不断提升，核环境质量已然受到国家及大众的高度关注。依据核安全十三五规划，我国国控辐射环境质量自动监测站需要达到500个以上，要求辐射环境质量监控网络覆盖到全国范围以内的地级以上城市以及边境口岸等地区。为从根本上提升辐射环境空气监测水平，需要设计出功能完善的辐射环境空气自动监测站，不断优化辐射环境空气自动监测站的结构模块，制定出专项可行的辐射环境空气自动监测站运行管理机制。

1辐射环境空气自动监测站构建重要意义

现阶段，核能源已然在我国能源总体系中占据了重要地位，核设备建设规模不断扩大，生产技术更加成熟。在电磁辐射活动不断增多的同时，辐射对周边空气环境的污染更为严重。

为使核事业能够与社会可持续发展目标相符，满足辐射环境及安全管理要求，需要建立起辐射环境空气质量自动监测站，在全国范围内形成辐射环境自动监控网络，从根本上提升辐射环境空气自动监测结果的全面性与精准度。

辐射环境可以分为空气辐射环境、水辐射環境、土壤辐射环境等，空气辐射环境的监测难度较大，其中包括辐射剂量率连续监测、气溶胶监测、氧浓度含量监测等。通过建立起功能完善的辐射环境空气自动监测站，能够对辐射环境下的空气质量进行实时与应急监测，为后续应急防护决策的制定提供重要的数据支持，切实保障环境的安全性[1]。

辐射环境空气自动监测站的构建工作应当经过设计技术路线、布点、选址、设备选型、监测方案制定等环节。监测站构建完毕后，还需要对自动监测站运行全过程进行严格管控，及时发现并解决自动监测站内部设备故障问题，确保自动监测站能够始终处于高效平稳的运行状态。

2辐射环境空气自动监测站技术路线

辐射环境空气自动监测站的监测项目开展工作主要包括在线或离线设备监测方式、数据监测设施。为从根本上满足辐射环境空气自动监测功能要求，应重点关注在线与离线设备的配置工作，确保这些设备能够在运行过程中协调运转。

着重关注辐射空气吸收剂量、辐射能量谱分析工作，选择适宜的电磁辐射测量项目，配备功能完善的在线及自动监测设备[2]，分析影响在线监测缓解的各类不利因素，并对自动监测流程进行切实优化，确保监测工作能够提高事故反应速度，切实保障监测环节的人力及物力资源利用率。

结合不同地区空气环境与水文特征，增强辐射环境空气自动监测站对不同环境的适应性。要求在辐射环境空气自动监测站中配备电力、通信、防雷等基础设施，确保监测站能够更好地适应恶劣运行环境[3]。配合使用集成设计建造理念，开展统一站房设计工作，能够及时发现并解决存在于监测站设备运行期间的各类异常问题。

分析辐射环境空气自动监测站的运行数据管控要求，建立起全省至全国范围内的数据控制中心，确保不同部门及不同领域的管理人员均能够及时掌握辐射环境空气质量变化情况，并就这些情况制定出专项可行的应急决策方案。

3辐射环境空气自动监测站布点

第一，就目前来看，我国已经具备较为成熟的核设施流出物监测技术，并配备了体系完善的辐射环境监测技术规范。在辐射环境空气自动监测站布点工作开展期间，应当着重考虑核电站周边环境特征，如道路、居住空间、环境风向特征等，确保建立起的辐射环境空气自动监测站能够充分发挥出监测预警功能，切实保障周边空气环境的安全性。辐射环境空气自动监测站的布点工作需要严格遵守以下原则[4]。

（1）要求自动监测站的布点工作应当切实满足地区行政划分标准，重点在省会及地级行政区城市建立空气自动监测站，构建起覆盖范围更广的辐射环境，即空气自动监测网络。

（2）分析所在地区人口分布情况，结合人口分布密度及分布特征选择适宜的辐射环境空气自动监测站位置。

（3）在设置辐射环境空气自动监测点的疏密性时，要结合监测站的监测功能、核建筑设施的密集程度、建设成本投入情况。在所处位置为重点监控区域的情况下，可以适当增加自动监测点密度，从根本上保障监测结果的全面性及精准度。

（4）重视辐射环境空气自动监测站必要的交通道路、电力及通信基础设施，实现监测数据高质高效传输目标，从根本上提升自动监测站管控效果。

4辐射环境空气自动监测站设备选型

为使辐射环境空气自动监测站的运行效果满足预期设计要求，还需要结合监测目标选择适宜的监测设备。

现阶段，辐射环境空气自动监测工作主要包括辐射空气吸收剂量率、气象参数、大流量气溶胶监测、实验室放射性监测等。采集到的监测数据应当借助网络传输到数据中心。

辐射环境空气自动化监测设备为辐射探测仪、气象参数自动测量仪、超大流量自动气溶胶采样仪、数据采集以及电力通信传输设备。不同设备肩负起的运行职责不同，后期运维管理要点差异性较大[5]。

举例而言，辐射探测仪主要用于测量辐射剂量率水平;气象参数自动监测仪主要用于监测环境内气象参数值，对比分析环境参数及监测数据结果;数据采集与通信传输系统主要由采集装置、不间断电源、有线及无线接入设备、现场监测设备等组成，需要在具体运行过程中具备数据处理、异常数据预警、故障诊断等功能。

5辐射环境空气自动监测站监测方案的制定

现阶段，国家及有关部门对辐射环境空气监测工作开展的质量要求更高，并颁发了全国辐射环境监测方案，制定了更为完善的监测内容。

辐射环境空气自动监测站的建设目的是为环境管控部门提供辐射空气环境状况以及环境变化趋势，判断空气环境中放射物污染来源，为辐射环境空气治理工作提供重要技术支持，从根本上保障大众核心利益。

在制定辐射环境空气自动监测站监测方案时，需要遵循现行标准规范，遵照自动监测站监测目标，优化人力与物力资源配备方式。

结合不同辐射环境空气自动监测项目，设置监测技术参数以及监测设施布置要求。例如，在超大流量自动大气连续气溶胶监测项目开展期间，采样流量需要大于等于每天8000m3，滤纸过滤效率高于90%[6]，要求监测设备应当具备自动流量控制功能。设备布置期间的取样点高度应当距离地面1.5m，取样点需避免设置在气候环境变化较为显著、受人为行为影响较大的范围内。

6辐射环境空气自动监测站数据处理

辐射环境空气自动监测站在运行过程中涉及了体量大、种类复杂的监测数据，为实现高效利用监测数据的目标，保障监测数据存储及处理效果，需要着重关注辐射环境空气自动监测站数据库的建立工作，建立起省级与全国范围内的两级数据中心，配合使用有线及无线的双链路冗余备份通信方式，增强数据处理水平。

首先，在各省内建立起省级辐射环境空气自动监测站数据汇总中心。配合使用有线网络系统连接各空气辐射环境自动监测站数据库，将自动监测站在线测量得到的数据借助系统直接传输给数据汇总中心，并借助相应的数据处理软件，对此些数据进行集中处理及利用。

其次，在全国范围内站立起辐射环境空气自动监测数据汇总中心，借助有线网络连接各省级汇总中心数据。要求全国数据汇总中心应当借助有线网络连接环境保护管理单位。各省级数据汇总中心处理后的数据需要统一发送至全国数据汇总中心以及环境保护部门，确保相关部门能够利用这些数据及时发现存在于辐射环境中的异常问题，并针对问题制定出专项可行的解决对策。

7辐射环境空气自动监测站运行管理

7.1自动监测站运行维护要点

着重分析辐射环境空气自动监测站运行环境特征，从根本上保障自动监测数据结果的全面性、精准度、完整性。要求辐射环境空气自动监测站的运行需要严格遵循日监视、月巡检的要求，巡检内容主要包括基础设备巡检、软件系统巡检、气象设备运行状态检查、数据传输通信系统监管等。在发现设备运行故障问题后，需要进行及时的上报维修，制定出专项可行的运维管理对策，为监测设备提供一个安全可靠的运行环境，进一步控制设备运维成本。

7.2自动监测站结果质量管理

为从根本上增强辐射环境空气自动监测数据的准确性及全面性，还需要着重关注自动监测设备检查、运行参数校准等工作。要求监测设备需要每隔3～5年对运行功能进行复测，采样设备及气象设备需要每隔1年进行量值监测。

在自动监测结果质量管理过程中，还需要设置适宜的设备质量管理体系。建立起设备运维档案，从根本上提升设备运维工作效率，确保监测设备能够始终保持精准运行状态，为管理部门提供高质量辐射环境空气监测结果。

8辐射环境空气自动监测站运行管理现状

由于辐射环境空气自动监测站在我国的运行时间较短，监测数据的全面性与精准度难以得到根本上的保障，存在于监测运维管理期间的问题屡见不鲜。

一方面，专业设备运维人员缺失。由于辐射环境空气自动监测站内部设备种类较多，设备结构复杂，对维护人员专业水平及职业素养提出了更高要求。但就目前来看，现因人员缺乏丰富的运维工作经验，无法及时发现监测站内设备运行问题，导致监测设备故障频繁出现，严重影响到数据监测结果精准度。

另一方面，自动监测站内部设备种类较多，维护难度较大。辐射环境空气自动监测站涉及的监测设备种类较多，不同设备操作要点不同，运维管控体系较为复杂，对设备运维工作开展的质量与效率提出了更高要求。

同时，通过分析现阶段辐射环境空气自动监测站运行维护工作，发现在运行期间的故障维修处理较为缓慢，自动监测站内仪表设备故障发生概率难以从根本上得到控制。此外，监测站内高气压电离室以及 VPN设备故障发生概率较高。由于部分地区没有针对辐射环境空气自动监测站设置专项的设备原装备件库，导致出现故障问题的设备难以得到及时更换，极大程度地影响了辐射环境空气自动监测水平。

9提升辐射环境空气自动监测站运行管理水平的具体措施

9.1建立起监测站运行维护管理机制

制定出专项可行的辐射环境空气自动监测站运行管控机制，设置统一的辐射环境空气自动监测站建立标准，配备相应的设备运维管控保障手段。

统一监测站内操作软件、系统集成、数据端口，降低设备运维故障难度。积极与第三方机构合作，将设备的日常巡检及维护工作交于第三方服务机构，使自动监测站内部运维人员能够将更多的时间放置在自动监测站数据分析、设备运行管理及评估等工作中，从根本上增强自动监测站运行管理力度，控制运行管理期间的人力与物力成本投入量。

9.2做好监测站保養及备件储备工作

通过开展辐射环境空气自动监测站保养及备件储备工作，为后续监测站的运行管理提供必要支持。依照现有辐射环境、空气自动监测站建设及运行管理要求，有序开展监测设备、采样设备、基础设备的维护保养工作。结合监测站设备运行情况以及易发生故障的设备种类，测算出备品备件的年度需求量，确保存在于监测站设备中的故障问题能够得到及时解决，从根本上提升监测站设备运维管理效果。

9.3构建专业监测站运维管理人才队伍

为切实增强辐射环境空气自动监测站运行管理水平，最大限度地保障监测结果的全面性及精准度，还需要以构建起一支专业的监测站运维管理团队为基础，及时发现与解决存在于监测站设备运行时的异常问题。

在辐射环境空气自动监测站运维队伍的建设工作中投入充足的物力支持，定期在运行管理团队内开展专业技能培训工作。要求入岗前的运行维护管理人员，均需要通过专业培训并获得相关的任职许可证。在监测站日常运行管理过程中，加强工作人员的实际操作训练力度，确保相关工作人员能够在发现监测站运行故障问题后第一时间做出正确反应，制定出周密可行的故障设备运维方案，最大限度地降低监测站设备故障问题对辐射环境空气质量监测工作造成的不利影响。

10结语

总而言之，通过优化空气辐射环境自动监测站建设流程，对辐射环境下的空气质量进行专项监测，能够从根本上提升辐射环境监测结果精准度。相较于发达国家而言，我国辐射环境空气自动监测站的建设工作处于起步阶段，在重点关注自动监测站设计工作的同时，还需要做好自动监测站运行管理工作，加强自动监测站内设备故障运维力度，确保辐射环境空气监测站的监测结果全面且精准。

参考文献

[1]薛莲，徐以飞，刘岳峰，等.青岛市春季一次臭氧污染过程特征及成因分析[J].环境科学与技术，2021，44（S1）：161-165.

[2]葛连江，郑瑶.空气自动监测PM2.5的方法比对及适用性[J].资源节约与环保，2020（10）：42-43.

[3]钮云龙，杨维耿，杨江，等.关于辐射环境自动监测空气采样器现场标定装置的研究[J].环境与可持续发展，2020，45（5）：129-132.

[4]骆云飞.国控大气辐射环境自动监测站辐射监测模型的研究[D].杭州：浙江大学，2020.

[5]陈怡.辐射环境空气自动监测站建构及运行管理[J].环境与发展，2019，31（9）：180，182.

[6]黄晨旭.环境空气中PM_（2.5）自动监测方法比较及应用[J].江西化工，2019（4）：258-259.