物理污染与健康.ppt

第三节放射性污染,关于放射性的认识环境中放射性的来源放射性污染的特点放射性核素在环境中的分布对人体危害,卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。,用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程-核反应,在核反应中，质量数和电荷数都守恒。,一、关于放射性的认识,1934年，约里奥居里和伊丽芙居里发现经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷,人工放射性同位素的发现,1、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短,放射性废料容易处理,人工放射性同位素的优点,放射性的应用,棉花育种,放射治疗,放射线测厚仪,食品保鲜,射线探伤仪,用碘-131诊断甲状腺,放射性同位素的应用,放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方面得到了广泛的应用其应用是沿着两个方向展开的,放射性的应用,1、射线应用,2、示踪原子,探伤仪,培育新种,保存食物,消除有害静电,消灭害虫,治疗恶性肿瘤,农作物检测,诊断器质性和功能性疾病,生物大分子结构及功能研究,生活中的放射性辐射,(一)天然源1、宇宙射线初级宇宙线高能辐射，穿透力很强;次级宇宙线比初级弱放射性核素20余种2、天然放射性核素与地球共生3、天然放射本源半衰期极长，强度弱内照射、外照射（占80）,二、放射性物质的来源,（二）人工源1、核试验及航天事故核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留0.33年2、核工业：核废弃物（核发电）3、工农业、医学和科研等部门医学占人工污染源的904、放射性矿的开采和利用,放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造成的，但是放射性污染与一般的化学毒害物质污染有显著区别。主要表现在以下5点：,三、放射性污染的特点,1）放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关；2）每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或几种射线；3）每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温度而改变；有的放射性核素的半衰期极长，例如241Pu的衰变产物241Am的半衰期为433年，23893U高达109年，而有些则只有几分钟甚至几秒；4）除了核反应条件外，任何化学、物理、生物的处理都不能改变放射性核素的性质；5）放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自然界稀释和迁移，可在生物体内被富集并由此而产生在人体内的放射性污染即内照射。,辐射在土壤和岩石中、水体中、大气中的分布、室内空气中的分布、动植物组织中都有分布,在我们日常生活中是能感受得到的。光是我们能看见的辐射，热是我们能感受到的辐射，对于紫外线和射线，我们看不到也感受不到。但这种辐射没有一种我们能够听到或嗅到。并且。所有的辐射都和光一样，在源头（像灯泡一样）关了或移开后，它们都将不复存在。自然界的放射性物质分布很广。在我们的身体中，在我们喝的水里，在我们呼吸的空气中，在我们耕耘的土地里，甚至在我们使用的建筑材料中都存在放射性物质。无论生活在过去还是现在的人们，都同样面临着这种自然辐射。在发现射线和镭的多年里，它们都得到了实际的应用。在定位骨折、鉴别疾病方面，射线证明了它的价值。您可能最近刚做过一次胸部的射线检查或者给您的牙齿照过一张片子。如果是这样，您已经被暴露在一个相对有害数量的射线下了。,（一）进入人体途径呼吸道人体肺，血液全身消化道人体肝脏，血液，全身皮肤或粘膜人体可溶性物质易被皮肤吸收（伤口的吸收率更较高）,（二）危害1、损伤机理1）、高速带电粒子属直接电离粒子。2）射线等不带电的粒子为间接带电粒子。统称为电离辐射：引起生物组织内原子、分子电离，破坏组织中的大分子结构。2、影响因素射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。（致死剂量、半致死剂量）3、损伤方式急性、慢性（远期效应、躯体效应、遗传效应）。,少量的辐射对人体不产生影响，而且人类还利用辐射为人类造福，例如医院用X光给病人做胸透，化疗是目前治疗癌症比较常用的方法，其原理就是利用辐射来杀死癌细胞。但是辐射量一多，就会对人体产生伤害。比如X光可以用于检查疾病，但是如果孕妇照X光的话，就有可能导致婴儿畸形或基因变异。同样，接受化疗的病人，会有脱发、恶心、乏力等副反应出现。剂量再大一点的辐射，还会使成人产生基因变异，诱发血癌、皮肤癌等疾病。大量的辐射，还会烧伤甚至烧死一切有生命的物质。,为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施：,检测辐射装置,全身污染检测仪,辐射检测系统,辐射源的存放,铀,四、放射性污染和防护,放射性污染,过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用,20世纪初期人们在毫无防备的情况下研究放射性,遭原子弹炸后的广岛,秦山核电站,核反应堆外层的厚厚的水泥建筑,安全壳内衬钢板,1986年4月26日苏联发生切尔诺贝利核泄漏事故,20世纪灾难与神秘事件：切尔诺贝利核电站大爆炸,六、生活中的放射性污染,1.装修建材,瓷砖则来源于石粉、石英粉、长沙粉及铅石粉的矿土。这些原料也含天然放射性核素。但更重要的是为了增加表面光洁度及便于清洗，往往在表面涂一层“釉料”，就引入锆铟砂和氧化锆，锆铟砂中的天然放射性核素含量虽因产地而异，但一般都很高，尤其以白色“釉料”中锆铟砂较多。石膏用于墙壁及天花板的装修。天然石膏材料的辐射水平较低，但磷酸盐工业中产生的磷石膏放射性含量较高。水泥则是矿渣硅酸盐水泥放射性含量高于复合硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥。,在人类环境中，广泛分布着一种放射性惰性气体氡。由于高浓度氡长期受照人群肺癌发病率增加，已被国际学术界所公认，氡危害的监测与防治也已成为全球性的生活质量和健康问题。氡在常温下是气体，所以土壤中的氡很容易通过房下地基及周围地壳中的裂缝、缺陷和孔隙入渗入渗出室内；建材中的氡则通过建材裂缝成为室内氡的另一个重要来源；另外。做饭、烧水、洗衣、淋浴时，氡也会从燃料和水中逸出。就全国水平而言，我国室内氡浓度并不算高。但我国地域辽阔，地质结构复杂，高氡地质背景地区大，随着经济建设发展，新资源的开发、新能源的利用、地下工程的实施及地表地质结构的剥露等，都可能导致氡浓度增高，从而增大氡的有害影响。普通居民如何了解自己室内的氡浓度？若确知氡浓度超标后又该采取何种对策？居民可以自己测氡也可请专门机构帮助测量。,据测定，大约2%-3%的建筑物内有石棉和氡，人在室内受到氡照射剂量所产生的危害比接受X射线检查的危害性严重10倍。科学家们还发现，如果室内存在放射性气体氡，若在清新的空气里，短命的氡子核撞击墙壁、地毯和门窗、帷帘，放射作用可慢慢减弱，如果空气中混有香烟烟气，氡子核会在烟雾微粒上凝结，同时香烟烟雾中的放射性同位素也会使人的肺癌发生率增高。,2.家居饰品,3.各类首饰,佩戴金银首饰是人们，尤其是女士们美容化妆的重要生活内容。殊不知经常佩戴首饰也会给人们带来烦恼，那就是容易患首饰病，即皮肤病。一般来讲，除纯金（24K）首饰以外，其他的首饰在制作过程中都要掺入少量钢、铬、镍等材质，特别是那些异常光彩夺目的或廉价合成首饰制品，这些首饰制品的材质成分更加复杂，对人的皮肤造成伤害的可能性更大。据报道，美国专家在检验了几千件首饰后发现，其中有近百件含有放射性物质，这些放射性元素对人体有严重地损害，如果长期佩戴，有可能诱发皮肤病或皮癌。金银首饰，不宜常戴。常戴的首饰制品，最好进行含放射性物质测定。人们在讲究华丽首饰的同时，千万不要忽视它因含有放射性物质而对您造成的伤害。,生活中放射性的防护常识,1.不要直接接触放射性物质（如在实验中）；,2.室内要经常通风换气，一可增氧，二可排除氡气和放射性灰尘以及其他有害物质；,3.房屋不要建在高放射性本底的岩石、土壤上；,4.挑选装修用的石材和陶瓷砖要特别留意起放射性指标，看其是否超标；,6.常带的首饰制品，最好进行内含放射性物质测定。,5.与岩石有关的摆件不要置于卧室内；,放射性物质标志,如果必须接触这些有放射性物品，首先要防止放射性物质由消化系统进入体内。接触时必须戴防护手套、口罩，严禁用口接触物品。最好不要在接触物品的同时吃、喝、吸烟。接触完毕应该立即洗手漱口，没有及时洗手就拿入口的东西放射性特就会进入人体，危害极大。其次要防止放射性物质由呼吸系统进入体内，因此应在良好通风下对这种藏品进行处理，要有口罩防护。第三要防止放射性物质通过皮肤进入体内。接触时不要让沾有放射性物质的部分划伤皮肤，如果皮肤上有小伤，要停止接触。如果怀疑体内已有微量放射性物质，可以常吃富含维生素和矿物质的海藻类食物，如海带、紫菜等，特别是海带对放射性物质有着亲和力，海带胶质能促使体内的放射性物质随同大便排出人体，从而减少放射性物质在体内的积聚，减少了放射性疾病的发生。多吃蔬菜，大量的食物纤维可以保持肠道健康，顺利排除体内“垃圾”。绿茶含有较多的茶多酚，是一种强有力的抗氧化剂，可增强细胞介质的免疫功能，防止某些放射线对人体辐射带来的危害。苹果所含丰富的果胶可提供人体消除某些有害物质或解毒所需要的半乳糖醛酸，并能与人体内的放射性元素结合，使之成为无害的物质从体内排出，果胶对其他有致癌作用的污染物有类似的作用。绿豆汤能帮助排泄体内的毒物，促进机体的正常代谢。,第四节其他物理污染,所谓热污染，是指现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环境污染。热污染可以污染大气和水体。火力发电厂、核电站和钢铁厂的冷却系统排出的热水，以及石油、化工、造纸等工厂排出的生产性废水中均含有大量废热。这些废热排入地面水体之后，能使水温升高。在工业发达的美国，每天所排放的冷却用水达4.5亿立方米，接近全国用水量的1/3；废热水含热量约2500亿千卡，足够2.5亿立方米的水温升高10。,热污染,热污染首当其冲的受害者是水生物，由于水温升高使水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物代谢率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡。此外，河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。1965年澳大利亚曾流行过一种脑膜炎，后经科学家证实，其祸根是一种变形原由，由于发电厂排出的热水使河水温度增高，这种变形原由在温水中大量孳生，造成水源污染而引起了这次脑膜炎的流行。,随着人口和耗能量的增长，城市排入大气的热量日益增多。按照热力学定律，人类使用的全部能量终将转化为热，传入大气，逸向太空。这样，使地面反射太阳热能的反射率增高，吸收太阳辐射热减少，沿地面空气的热减少，上升气流减弱，阻碍云雨形成，造成局部地区干旱，影响农作物生长。近一个世纪以来，地球大气中的二氧化碳不断增加，气候变暖，冰川积雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎热的城市，变得更热。专家们预测，如按现在的能源消耗的速度计算，每10年全球温度会升高0.10.26；一个世纪后即为1.02.6，而两极温度将上升37，对全球气候会有重大影响。,造成热污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。随着现代工业的发展和人口的不断增长，环境热污染将日趋严重。然而，人们尚未有用一个量值来规定其污染程度，这表明人们并未对热污染有足够重视。为此，科学家呼吁应尽快制订环境热污染的控制标准，采取行之有效的措施防治热污染。,热污染的防治1废热的综合利用充分利用工业的余热，是减少热污染的最主要措施。生产过程中产生的余热种类繁多，有高温烟气余热、高温产品余热、冷却介质余热和废气废水余热等。这些余热都是可以利用的二次能源。我国每年可利用的工业余热相当于5000万吨标煤的发热量。在冶金、发电、化工、建材等行业，通过热交换器利用余热来预热空气、原燃料、干燥产品、生产蒸气、供应热水等。此外还可以调节水田水温，调节港口水温以防止冻结。对于冷却介质余热的利用方面主要是电厂和水泥厂等冷却水的循环使用，改进冷却方式，减少冷却水排放。对于压力高、温度高的废气，要通过气轮机等动力机械直接将热能转为机械能。,2加强隔热保温，防止热损失在工业生产中，有些窑体要加强保温、隔热措施，以降低热损失，如水泥窑筒体用硅酸铝毡、珍珠岩等高效保温材料，既减少热散失，又降低水泥熟料热耗。3寻找新能源利用水能、风能、地能、潮汐能和太阳能等新能源，即解决了污染物，又是防止和减少热污染的重要途径。特别是太阳能的利用上，各国都投入大量人力和财力进行研究，取得了一定的效果。,光污染,据天文学统计，在夜晚天空不受光污染的情况下，可以看到的星星约为7000个，而在路灯、背景灯、景观灯乱射的大城市里，只能看到大约2030个星星。,你有过漆黑而宁静的夜晚看星星的体会吗？,案例,陆某一家人居住在某城市市区一居民楼二楼。2002年的一天，