为切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，2019年1月1日起施行的《中华人民共和国土壤污染防治法》^[1-3]，从法律层面进一步规范了我国土壤污染防治工作^[1-4]，明确了土壤污染防治规划、土壤污染风险管控标准、土壤污染状况普查和监测、土壤污染修复等方面的基本制度和规则^[5-8]；从事土壤污染状况调查和土壤污染风险评估、管控、修复等活动的单位应当具备相应的专业能力^[9-10]，并对其出具的相关报告的真实性、准确性、完整性负责。在土壤和地下水污染状况调查和污染风险评估、管控、修复等活动中，摸清污染物组分、浓度和范围是评价地块环境状况和制定污染治理措施的基本前提，而样品采集分析是获取土壤和地下水等环境介质的理化特性的基础手段^[11]。

以往研究对辐照装置退役后地块的土壤和地下水环境调查关注较少，现阶段应建立完善、科学、合理的土壤和地下水等辐射环境监测管理体系，既可进一步保障一线工作人员的安全，又保障了可能受到辐射影响人群的安全^[1]。

在实际生产生活中，部分老旧辐照加工企业装置由于设计落后、安全防护措施不完善等原因被淘汰^[2]，辐照装置所在地由于城市规划功能的调整而需要拆迁^[3]，这些地块退役后，内部的建筑垃圾、土壤、水和大气等具有潜在的放射性核素污染隐患^[4]。若地块内辐照室及厂区周围土壤和地下水等介质中的放射性核素浓度远高于当地天然放射性本底水平^[5]，须对环境辐射监测数据进行科学合理的分析评估，根据评估结果制定有效的管控措施，以达到降低地块环境辐射风险的目的^[1]。

1 地块概况

江苏某辐照公司始建于1999年，主要使用γ辐照类放射源⁶⁰钴(⁶⁰Co)从事医疗产品、食品的辐照灭菌工作。近年来，根据该公司所在城市区域发展规划的要求，原辐照企业所在厂区整体搬迁。2010年4—9月，该企业完成厂区内所有放射源退役搬迁工作，相应钴(Co)源辐照装置退役项目环境影响评价及建设项目竣工环境保护验收监测均陆续完成。为保证用地安全，核实退役地块是否符合国家相关标准，达到无限制开放水平，属地政府委托对该退役地块的土壤和地下水展开辐射环境调查工作。

该调查工作为全省首例，现从监测规范、点位布设、取样装置、评价标准等方面进行介绍，旨在为辐照装置退役后地块的土壤、地下水、空气等环境介质辐射状况的调查提供参考。同时，现场采用了新型高回收率的土壤取样装置，为推动相关核、辐射装置退役后地块的土壤和地下水调查监测的规范化提供案例支撑。

2 材料与方法 2.1 监测原则与点位布设

收集原辐照装置自投入生产到退役期间的运行、变更情况及所有发生的事件和事故的历史资料，详细查阅原贮源井运行事件、事故记录，装、换⁶⁰Co放射源的原始记录，贮源井中保存⁶⁰Co放射源的记录，贮源井井水检测记录^[12-13]。结合现场踏勘和人员访谈，进一步核实已收集资料的准确性，补充资料中的缺失信息，观察、记录地块实际情况，确保监测布点代表性强，监测对象覆盖全面。综合地块历史资料和现场踏勘情况，参考《辐射环境监测技术规范》(HJ 61—2021)，对原贮源井位置及周边土壤、地下水、β表面沾污、空气进行辐射监测，监测本地块原辐照装置涉及核素。

土壤监测点位布设，以原贮源井为中心，进行辐射状布点，在中心及四周1，5，10，20，50 m处布设监测点位，呈对称式。其中，原贮源井南侧为快速化道路，监测半径为20 m，共设置17个调查点位，点位布设见图 1。参考原贮源井深度，邻近辐照室、距贮源井半径0~5 m处的土壤监测深度为6 m；距贮源井半径10 m处的土壤监测深度为3 m；距贮源井半径20和50 m处的土壤监测深度为20 cm，共送检32个土壤样品。

地下水监测点位布设，选择紧邻原贮源井及东、南、西、北4个方位5 m处设置的5口地下水监测井，井深设置为6~7.5 m，共采集到浅层地下水3组。样品采集参照《HJ 61—2021》要求，每个放射性水平的土壤样品采集2~3 kg，地下水样品采集5~10 L。

同时，采用RADIAGEM 2000表面污染测量仪(美国Canberra公司)和FH40G便携式X-γ辐射剂量率仪(美国Thermo Fisher公司)对原贮源井及东、南、西、北4个方位1，5，10，20，30，40，50 m处的环境表面(建筑物墙面、破除后混凝土表面、路面等)的β表面沾污及空气γ辐射空气剂量率进行巡测。

2.2 取样装置及取样流程

现场采样期间，为保持土样的原有物理性状，减少土样的污染和扰动，选用南京贻润EP2000+高频直推式钻机^[14-17]，配置新型高回收率土壤取样装置(ZL 201721157985.4)进行现场土壤样品采集^[16-17]，高回收率土壤取样装置直径为102 mm，岩芯平均采取率为85%，样芯直径为63 mm，有效保证样品的原有性状并节约了采样成本。土壤样品采集后，利用取样装置钻探形成的钻孔，建设、安装地下水监测井。

新型高回收率土壤取样装置由外钻杆和第一切削钻头组成，其中第一切削钻头位于外钻杆下端。外钻杆设计为空心机构，内部根据取样需求灵活配置表层土壤取样台或者深层土壤取样器。表层土壤取样台包括第一取样管和保持器，深层土壤取样器包括内钻杆、位于内钻杆下端的第二切削钻头以及内钻杆内部的第二取样管^[18-19](图 2)。

对表层(0~1.5 m)土壤进行取样时，将第一取样管与保持器连接组合成表层土壤取样台，然后置于外钻杆内部，组装完毕后向土壤内部推进，快速切削获得表层土壤样本。对深层(＞1.5 m)土壤进行取样时，将表层土壤取样台取出，更换深层土壤取样器插入外钻杆内部进行连续取样。通过二者的配合使用，完成表层、深层土壤同步取样操作，保证了取样质量和工作效率，直接推进式采样工艺流程见图 3。

2.3 评价标准及依据

本次调查均按照国家已颁布的标准和国际通行标准^[20-26]进行，监测对象及评价依据技术标准见表 1。

3 结果与讨论 3.1 取样率的影响因素

影响直接推进式土壤采样装置实施过程中岩芯回收率的主要因素有：(1)切削钻头的内径和形状；(2)样品管的内径和长度；(3)土壤本身的性质，包括土壤类型、颗粒大小、黏结性和应力。

3.2 新型高回收率土壤取样装置优势

新型高回收率土壤取样装置与常规直接推进式土壤取样装置相比，前者的独特优势主要包括：(1)通过加大取样切削钻头进土口的直径，改进钻头结构，减少钻杆插入土壤时对上层土壤的压缩作用，提高上层土壤的取样率。(2)采用双取样切削钻头相结合，在利用第一切削钻头进行上层土壤钻探后，只须取出取样管，将第二切削钻头穿过第一切削钻头进行深层土壤采样工作，可以便捷地进行连续的土壤样品采集，高效快捷，对土样周围环境破坏较小。(3)整个取样工作不用反复拔取和更换钻杆，只须增加钻头、加长钻杆即可进行连续样品采集，省时省力、提高取样的工作效率。(4)使用加大口径的取样装置，钻取土壤样品后可以在钻孔中直接下井管设置简易或长期监测井，节省调查成本。(5)在钻孔中植入直径大于孔径，长度可达当前钻进深度的护管，从而将从钻孔的孔口至当前深度之间的地下水和孔周土实施隔离，有效防止地块调查过程中不同深度处的水和土壤的交叉污染，有效控制调查过程中造成的污染扩散^[27]。

3.3 土壤放射性调查结果分析

本次现场调查钻探土壤点位17个，共采集土壤样品32份，每份样品约2.5 kg，分别对土壤中的⁶⁰Co、¹³⁷Cs活度浓度进行实验室分析，结果见表 2。由表 2可见，32个土壤样品中⁶⁰Co均低于检出限；土壤样品中¹³⁷Cs的检出率为18.75%，检出活度浓度为0.77~3.38 Bq/kg。根据国家环境保护总局发布的《关于发布放射源分类办法的公告》，原辐照室校验源¹³⁷Cs出场活度为3.70 ×10⁵ Bq，属于Ⅴ类放射源，为极低危险源，不会对人造成永久性损伤；且检出土壤中¹³⁷Cs活度浓度远低于《HJ 53—2000》中的限值(0.1 Bq/g)，处于天然环境本底水平，均达到国家标准限定的清洁解控水平。

3.4 地下水放射性调查结果分析

本次现场调查共设置5口监测井，采集送检水质样品有3组，西侧和南侧未收集到浅层地下水。对水样中的⁶⁰Co活度浓度进行实验室分析，结果见表 3。由表 3可见，3组水质样品中⁶⁰Co均低于标准限值，不会对公众造成附加的持续照射。

3.5 β表面沾污及γ辐射空气剂量率监测结果

24个地表巡检点位β表面污染水平为0.28~0.38 Bq/cm²，符合《HAD 401/07—2013》(参考)中表面污染解控水平(0.8 Bq/cm²)的限值要求；27个巡检点位γ辐射空气吸收剂量率为70~98 nSv/h，处于2023年江苏省环境天然放射性水平的涨落范围(48.9~101.6 nSv/h)。

4 结论

本研究对辐照装置退役后地块土壤、地下水和空气的环境调查，结果表明，原贮源井及周边0~50 m范围内，32个土壤样品中⁶⁰Co检出值均低于检出限；有6个土壤样品检出¹³⁷Cs指标，检出值为0.77~3.38 Bq/kg，均达到国家标准限定的清洁解控水平。原贮源井位置及周边地下水，⁶⁰Co均低于检出限，未受放射源影响，可无限制开放使用。原贮源井及周边地表β表面沾污水平符合《HAD 401/07—2013》(参考)中表面污染解控水平的限值要求。原贮源井及周边环境γ辐射空气吸收剂量率处于2023年江苏省环境天然放射性水平的涨落范围。

新型高回收率土壤取样装置的应用显著提高了土壤取样率，可快速、精准地获取污染源、污染程度、污染深度等基础数据。