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放射性污染知识 总目录 放射性污染的基础知识 放射性污染之核辐射 土壤中的放射性污染 水体中的放射性污染 居室内放射性污染 总结与感谢 1 放射性污染基础知识 放射性污染基本概念 污染来源及危害 污染特点 污染防护 radioactivepollution 放射性污染基本概念 人类活动排放出的放射性污染物 使环境的放射性水平高于自然本底或超过国家规定的标准 大气 由于人类活动造成物料 人体 场所 环境介质表面或内部出现超过国家标准的放射性物质或射线的现象 电力 核电 由放射性物质释放的放射线造成的污染 生态学 污染生态学 人类活动排放出的放射性物质 使水体的放射性水平高于天然本底或超过国家规定的标准所造成的污染 水产学 渔业环境保护 原子能工业排放的废物原子能工业中核燃料的提炼 精制和核燃料元件的制造 都会有放射性废弃物产生和废水 废气的排放 由于原子能工业都采取了相应的安全防护措施 三废 排放也受到严格控制 所以污染并严重 但是 当原子能工厂发生意外事故 其污染是相当严重的 医疗放射性医疗检查和诊断过程中 患者身体都要受到一定剂量的放射性照射 例如 进行一次胃部透视 约接受0 015 0 03SV的剂量 核武器试验的沉降物在进行大气层 地面或地下核试验时 排入大气中的放射性物质与大气中的飘尘相结合 由于重力作用或雨雪的冲刷而沉降于地球表面 这些物质称为放射性沉降物或放射性粉尘 科研放射性科研工作中广泛地应用放射性物质 除了原子能利用的研究单位外 金属冶炼 自动控制 生物工程 计量等研究部门 几乎都有涉及放射性方面的课题和试验 在这些研究工作中都有可能造成放射性污染 污染来源及危害 接受大剂量的放射线照射 吸入大气中放射性微尘或摄入含放射性物质的水和食品 都有可能产生放射性疾病 放射病是由于放射性损伤引起的一种全身性疾病 有急性和慢性2种 前者因人体在短期内受到大剂量放射线照射而引起 如核武器爆炸 核电站的泄漏等意外事故 可产生神经系统症状 消化系统症状 骨髓造血抑制 血细胞明显下降 广泛性出血和感染等 严重患者多数致死 后者因人体长期受到多次小剂量放射线照射引起 有头晕 头痛 乏力 关节疼痛 记忆力减退 失眠 食欲不振 脱发和白细胞减少等症状 甚至有致癌和影响后代的危险 白血球减少是机体对放射性射线照射最为灵敏的反应之一 污染来源及危害 1 绝大多数放射性核素毒性 按致毒物本身重量计算 均高于一般的化学毒物 2 按放射性损伤产生的效应 可能影响遗传给后代带来隐患 3 放射性剂量的大小只有辐射探测仪才可以探测 非人的感觉器官所能知晓 4 射线的副照具穿透性 特别是r射线可穿透一定厚度的屏障层 5 放射性核素具有蜕变能力 6 放射性活度只能通过自然衰变而减弱 污染特点 时间防护 人体受照时间越长 人体接受的照射量越大 这就要求操作准确 敏捷 以减少受照射时间 达到防护目的 也可以增配工作人员轮换操作 以减少每人的受照时间 距离防护 人距离辐射源越近 受照量越大 因此应在远距离操作 以减轻辐射对人体的影响 屏蔽防护 在放射源与人体之间放置一种合适的屏蔽材料 利用屏蔽材料对射线的吸收降低外照射剂量 针对 射线 射线和 射线的防护 分别为 射线的防护 射线的防护 射线的防护 污染防护 2 放射性污染之核辐射 核事故 核辐射的危害 我国核辐射环境现状 核辐射防治 历史上的核事故 1979年3月28日三英里岛核电站事故三英里岛核电站2号反应堆发生的放射性物质外泄事故是美国历史上最为严重的核电站事故 尽管此次事故并没有造成人员伤亡 历史上的核事故 1986年4月26日切尔诺贝利核泄漏事故 历史上最严重的核电站灾难 切尔诺贝利核电站第4号反应堆发生爆炸 更多爆炸随即发生并引发大火 致使放射性尘降物进入空气中 据悉此次事故产生的放射性尘降物数量是在广岛投掷的原子弹所释放的400倍 历史上的核事故 2011年3月12日 日本9级地震后 导致的日本福岛县第一和第二核电站发生安全事故一时间 日本核危机引发了世界性的震荡和惶恐 农业 水产业面临空前的危机 特别是核废水流入大海后 加剧了人们对核污染的担忧 核事件的等级划分 核辐射的危害 日本广岛核爆炸日本至今还存在着地球上独此一家的特别医疗中心 广岛原子弹医院 一直在收治大量的 原子弹 复合症 诸如智力迟钝的痴呆 癌症 白血病 以及其他罕见的血液病等慢性病变的患者 核爆炸几十年后 幸存者中发生白血病 脑瘤等疾病的仍比普通人为高 核辐射的危害 国家核安全局3月16日发布全国省会城市和部分地级市辐射环境自动监测站实时连续空气吸收剂量率监测值 监测结果表明我国辐射环境水平未受到日本核电事故的影响 我国核辐射环境现状 福岛核事故之前 我国核电迅猛发展 核与辐射安全已经面临非常严峻的形势 我国核电安全文化建设已取得了一定成绩 但尚未形成全面的核安全文化体系规范我国核电发展的法律和行政法规尚未健全 符合中国国情的核电技术标准规范体系尚未建立辐射安全监管投入不足 技术手段落后 对设计单位的设计过程相对缺少应有的监督管理核电设计亟待完善 等我国正在运行的核电机组抵御多重极端自然灾害叠加事故的能力不足 缺乏对新技术和新设备的可靠性验证能力 我国核辐射环境现状 外照射的防护方法1 增大与辐射源间的距离2 缩短辐射照射的时间3 屏蔽内照射的防护方法1 减少放射源数量2 穿戴防护衣 防止皮肤直接接触辐射源3 戴正压呼吸面具或气衣 防止吸入放射性微尘4 避免带有裸外伤进入辐射控制区 核电事故防护的主要措施1 病人的处理 首先估算受照剂量以分清轻 中 重不同损伤程度2 组织放射性监测 包括人员 环境 水源 饮食3 食品的处理 采取去包装 削皮冲洗以达到允许标准4 饮用水 采用凝集沉淀过滤方法以达到可饮用标准5 衣服 用具 经过拍打 清扫 冲洗以达到去污标准6 环境污染采取控制出入 隔离或迁移 隔离待衰变或扩散稀释达到允许标准7 个人防护戴防护面具 穿防护服 核辐射防治 核辐射防治 日常抗辐射食品1 黑芝麻多吃补肾食品可增强机体细胞免疫 体液免疫功能 2 紫苋菜富含硒 能抗辐射 抗突变 抗氧化 3 绿茶绿茶中的茶多酚是抗辐射物质 可减轻各种辐射对人体的不良影响 4 蔬菜 水果富含维生素的食物能减轻电磁辐射对人体产生的细微影响 避免神经系统发生紊乱 5 辛辣食品吃辣椒不但可调动全身免疫系统 还能保护细胞的DNA 使之不受辐射破坏 土壤放射性污染的来源 放射性物质在土壤中的积累与迁移 土壤放射性污染的危害 3 土壤中的放射性污染 土壤放射性污染的防治对策 土壤中放射性污染的来源 放射性物质在土壤中的存在状态 固定型 比较牢固地吸附在黏土矿物质表面或包藏在晶格内层 既不能被植物根部吸收 又不能在土壤中迁移 离子代换型 以离子形态被吸附在带有阴性电荷的土壤胶体表面上 一定条件下 可被其他阳离子取代解吸下来 溶解型 以游离状态溶解在土壤溶液里 最活泼也最容易被植物吸收 在雨水的淋冲下或被农田灌溉水冲刷下渗入土壤下层 或向水平方向扩散 三种存在状态 放射性物质在土壤中的迁移 存在状态 土壤的物理化学性质 植被种类 气象因素 土壤生物特性 农业耕作的措施 放射性物质在土壤中的迁移 土壤放射性污染的危害 环境生态效应 长期低剂量辐射的生态效应 引起物种异常变异 从而对生态系统演替产生影响 使农产品放射性核素比活度上升 危及食品安全和人体健康 影响土壤微生物的生存与种群结构 继而影响到土壤肥效和土壤对有毒物质的分解净化能力 土壤中放射性核素也会参与水 气循环 进一步污染水体和大气 土壤放射性污染的危害 对人体的危害 土壤放射性污染的危害 对人体的危害 放射性伤害机理 放射性伤害机理 目前认为主要是放射线引起细胞内分子产生电离和激发 破坏生物机体的正常机能 这种作用可能是射线直接引起细胞内大分子构像改变或破坏 也可能是射线与细胞内的水分子起主要 产生强氧化剂和强还原剂以此破坏细胞结构 对细胞正常生理功能产生间接影响 土壤放射性污染物的防治对策 间接防治法 植物修复法 直接治理法 微生物修复法 土壤放射性物质防治对策 包括 机械物理法 化学法 电化学法 物理 化学联合去污法 1 机械物理法 吸尘法 用吸尘器吸除放射性污染物 擦拭法 对污染面进行远距离擦拭或打磨 并可配备排气净化系统 高压喷射法 利用高压喷射头射出水或者蒸气 用机械力破坏污染层 达到去污目的 超声波法 该法利用18 100kHz机械振动在固液交界面产生空化作用达到去污目的 间接防治法 包括 机械物理法 化学法 电化学法 物理 化学联合去污法 2 化学法化学法就是利用化学清洗剂溶解 疏松 剥离设备表面放射性拔紊污腻物 涂层 氧化膜层等 从而达到去污目的 所用化学药品包括无机酸类 有机酸类 氧化还原类 螯合剂类 碱类 表面活性剂 如烷基磺酸盐 烷基吡啶等 以及溶剂 缓蚀剂 促进剂等 清洗方式可用浸泡法 循环法 剥离膜法 从而取出放射性污染物 间接防治法 包括 机械物理法 化学法 电化学法 物理 化学联合去污法 3 电化学法该法将去污部件作阳极 电解槽作阴极 在电流作用下污染表面层均匀溶解 污染核素进入电解液中 该法去污效率高 电解液可重复使用 二次废物量少 可用于结构复杂部件去污 可远距离操作 4 物理 化学联合去污法该法利用化学药剂的溶解作用加之机械力去除放射性污染物 例如 在化学浸泡法清洗时配以超声波 在高压射流水中加入化学药剂等 间接防治法 直接治理法 主要有 自然衰减消除法 化学处理法和物理填埋法 1 自然衰减消除法自然衰变可使放射性污染土壤降至可接受的程度 达到这种程度所学的时间取决于作为污染作用的一种或多种特定同位素的衰变率 对于半衰期短的放射性同位素 自然衰减消除是特别有效的 在偏僻的试验区 核事故场地均可采用自然衰减消除法 直接治理法 主要有 自然衰减消除法 化学处理法和物理填埋法 2 化学处理法对于小规模放射性污染土壤的处理 如一般核事故 核工业污染土壤 采用化学处理方法速度快 效果好 注意 由于化学处理成本高 对土壤的结构破坏大 不能单独用于大区域土壤放射性污染的治理 通常需要与其他修复技术结合使用 同时 对处理产生的污水不得产生二次污染 直接治理法 主要有 自然衰减消除法 化学处理法和物理填埋法 1 物理填埋法 也叫换土法它是一种有效的放射性污染土壤物理处理方法 是将污染土壤通过深翻到土壤底层 或在污染土壤上覆盖清洁土壤 或将污染土壤挖走转移至指定的场所填埋 物理填埋法能够有小弟将污染土壤与生态系统隔离 减少对环境的影响 技术原理上比较简单 注意 工程量大 成本高 二次污染 破坏植被等 植物修复法 主要有三种 1 植物固化技术 即利用耐某种放射性核素植物降低该核素的活性 从而减少金属被淋滤到嗲下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性 2 植物提取技术 即利用某种放射性核素的超累积植物将土壤中的核素转运出来 富集并搬运导致无根部可吸收部位和地上部位 待植物收货后再进行处理 使土壤中放射性核素的含量降低到可接受水平 3 植物蒸发技术 即植物从土壤中吸收放射性核素如氚 然后通过叶面作用将他们蒸发掉 植物修复法 利用森林的吸附和截持作用 有数据表明 在放射性核素刚开始释放的一定时期内 森林能截持95 97 的放射性核素 特别对气态和颗粒状的放射性核素截持效果特别好 落叶树种能截持年空气沉降放射性核素总量的10 20 针叶树种能截持20 30 因此 森林对放射性核素的截持和容量是相当大的 微生物修复法 基因工程法 1 利用基因工程获得耐辐射菌种 如接种菌根真菌能够显著提高植株体内放射性核素的含量 2 利用基因工程改良植物 能够调整植物吸收 运输和对核素的耐受性 从而提高起富集放射性核素的能力 据资料介绍目前有人研究已获得耐10000Gy 30000Gy辐射 包括 耐辐射奇异球菌 在内的各类耐辐射细菌 放线菌 真菌共1000余株 因此 耐辐射微生物在放射性污染生物修复 防止核电站放射性核素泄漏方面有可喜发展前景 天然水中的放射性核素 核反应堆的液体放射性流出物 放射性废水的处理 水体中的放射性污染 水中的天然放射性核素的来源 地下水对岩石和土壤的浸滤作用 降水对土壤的洗涤和浸取作用 大气中放射性核素向地表水的沉降作用 天然水体中放射性核素的浓度 水体中的天然放射性核素与多种因素有关 诸如水源的地质和水文条件 当地的环境条件 大气交换 水处理过程等 不同水体差异会很大 一般情况下 各种水体由于条件不同 水中天然放射性核素的浓度变化范围很大 跨度可达2个数量级以上 地下水 包括深井水和泉水 其天然放射性水平明显高于地表水 例如 花岗岩地带的地下水域中含铀浓度较高 特别是温泉 矿泉为甚 经过净化流程处理过的自来水 天然放射性核素含量要低于天然水源 尤其是重金属核素的含量 天然水体中放射性核素的浓度 影响海水和沉积物中放射性核素浓度的因素也很多 主要有地理区域 海水流动状态 淡水和淤泥入海情况等 核反应堆的液体放射性流出物 事件回顾 3月11日日本本州岛仙台港以东130公里处发生强烈地震以后 日本文部科学省23日公布 通过对22日采自全国47个都道府县中43个的自来水样本进行检测后 发现包括东京都在内12个地区的自来水都含放射性物质 加上福岛县的自来水在单独检测中仍然被测出有放射性物质 日本全国共有13个地区的自来水被确认含放射性物质 东京都在当地一家自来水净化厂检测到每升水的碘放射性活度达到210贝克勒尔 是日本规定的婴儿可承受限定值的约2倍 东京都当天已要求家长避免让婴儿再饮用当地的自来水 并决定向有婴儿的家庭分发总计24万瓶瓶装水 东京都不少餐饮店都陆续开始告知顾客自来水超标的相关内容 都内的一些超市和便利店 甚至因为消费者大量购买瓶装水而导致短时间断货 核反应堆的液体放射性流出物 核反应堆的液体放射性流出物 由环保部和国家质量监督检验检疫总局于今年发布的涉及核电厂环境辐射及放射性废处理的三项国家放射性污染物防治标准于9月1日起实施 放射性废水的处理 早期 权宜之计 基本方法 原理 当废液通过离子交换剂时 放射性离子交换到离子交换剂上 使废液得到净化 缺点 对原水水质要求较高 离子交换剂的再生和处置较困难 与传统处理工艺相比 膜技术在处理低放射性废水时 具有出水水质好 浓缩倍数高 运行稳定可靠等诸多优点 由于对原水水质要求较高 一般需要预处理 故膜法处理法宜与其他方法联用 组合工艺 更多处理技术在不断研究当中 5 室内放射性污染及防治 室内放射性污染的来源 室内 辐射 氡及其子体 降低室内放射性污染的措施及常识 宇宙射线 穿建筑物的室外 辐射 室内氡及其子体的 辐射 室内建筑材料中放射性核素 放射性核素在空气中衰变形成的氡及其子体 2 室内 辐射 厨房和卫生间的 照射量率最高 卧室内的 辐射水平高于客厅 辐射水平由低到高依次为 煤矸石砖 半煤矸石砖 土砖 混凝土板块 砖混结构 砖瓦