大氣中放射性污染化學(xué)最終

大氣中

放射性物質(zhì)污染化學(xué)謝曉梅2013100012張?jiān)獔@2013100013目錄第一節(jié)概述第二節(jié)來(lái)源

第三節(jié)性質(zhì)

第四節(jié)生物生態(tài)效應(yīng)

第五節(jié)控制技術(shù)

CompanyLogo一、放射性物質(zhì)●二、放射性污染●第一節(jié)概述●三、核事件●CompanyLogo一、放射性物質(zhì)

●種類(lèi)：放射性物質(zhì)放出的射線(xiàn)有三種，它們分別是α射線(xiàn)、β射線(xiàn)和γ射線(xiàn)。主要含鈾、釷衰變系中的25種核素和40K．CompanyLogo分布土壤巖石圈巖石多于土壤，火成巖多于水成巖?；◢弾r是放射性較強(qiáng)的一種水圈

差異很大，花崗巖地帶的地下水含鈾較高大氣圈氡（222）是最重要的CompanyLogo遷移大氣遷移（吸附）山谷、海灣容易聚集放射性沉淀物放射性煙云水體遷移生物遷移CompanyLogo室內(nèi)環(huán)境放射性氡（222）室內(nèi)放射性建筑材料：陶瓷、石材、水泥室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：<400bq/m3CompanyLogo二、放射性污染●放射性污染：是指由于人類(lèi)活動(dòng)造成物料、人體、場(chǎng)所、環(huán)境介質(zhì)表面或者內(nèi)部出現(xiàn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的放射性物質(zhì)或者射線(xiàn)。

CompanyLogo特點(diǎn)1）危害作用的持續(xù)性和長(zhǎng)時(shí)性；一旦產(chǎn)生和擴(kuò)散到環(huán)境中，就不斷對(duì)周?chē)l(fā)出放射線(xiàn)，永不停止。2）自然條件的陽(yáng)光、溫度無(wú)法改變放射性核同位素的放射性活度，人們也無(wú)法用任何化學(xué)或物理手段使放射性核同位素失去放射性。3）效果（劑量）累積性；電離輻射對(duì)于人（生物）危害的效果（劑量）具有較明顯的累積性。4）公眾無(wú)感知性；不像化學(xué)污染多數(shù)有氣味、顏色，噪聲振動(dòng)、熱、光等污染公眾可以直接感知其存在。放射性輻射，哪怕強(qiáng)到直接致死水平，人類(lèi)的感官對(duì)它都無(wú)任何直接感受從而采取躲避防范行動(dòng)，只能繼續(xù)受害。

CompanyLogo三、核事件

●1945年廣島原子彈爆炸34.3萬(wàn)市民中的7.8萬(wàn)立即死亡、此后不久又有13萬(wàn)相繼死亡。1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)（貧鈾彈）海灣戰(zhàn)爭(zhēng)綜合癥：四肢無(wú)力、全身疼痛、大量脫發(fā)、呼吸困難、記憶力衰退戰(zhàn)后十年，癌癥患者比戰(zhàn)前增加10倍、130萬(wàn)兒童夭折。CompanyLogo日本地震后核輻射CompanyLogo放射源

天然輻射源（天然本底輻射）人工輻射源宇宙輻射地球內(nèi)放射性物質(zhì)人體內(nèi)放射性物質(zhì)核試驗(yàn)放射性污染核能、放射性同位素生產(chǎn)核材料貯存、運(yùn)輸放射性固體廢物處理與處置核設(shè)施退役醫(yī)學(xué)、科研等部門(mén)世界范圍內(nèi)，天然本底輻射每年對(duì)個(gè)人的平均輻射劑量約為2.4毫希（mSv）因地區(qū)天然本底輻射水平不同。第二節(jié)來(lái)源

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放射性物質(zhì)在大氣中的化學(xué)行為形成氣溶膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)主要源于被大氣中本身存在的固體微?；蜢F所捕集氧化反應(yīng)碳酸鹽化反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)同位素交換反應(yīng)第三節(jié)性質(zhì)

CompanyLogo放射性氣溶膠的形成：

●

液態(tài)或固態(tài)放射性核素大部分被大氣溶膠捕集形成氣溶膠。大氣氣溶膠主要包括微塵、有機(jī)碳化物微粒和液態(tài)的霧。核爆炸→放射性核素進(jìn)入對(duì)流層頂部→溫度降低→放射性氣溶膠→環(huán)境污染。氡溢出→衰變→子體（釙、鉛、鉍等）→大氣氣溶膠→環(huán)境污染。核設(shè)施、核事故放出的銣、碘、銫、鉬、氚、碳等它們中的放射性核素形成氣溶膠對(duì)環(huán)境CompanyLogo化學(xué)反應(yīng)●

大氣中的放射性物質(zhì)在遷移、擴(kuò)散過(guò)程中，因其化學(xué)活性或大氣中其它物質(zhì)的化學(xué)活性而發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)。其中與O2和CO2的反應(yīng)是大氣中最容易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。如Sr通過(guò)一系列的反應(yīng)可以生成SrCO3，T2可以氧化成T2O等。CompanyLogo

此外，大氣中發(fā)生的化學(xué)過(guò)程與大氣吸收太陽(yáng)能輻射引起的大氣光化學(xué)過(guò)程有密切系。大氣中的某些放射性氣體在太陽(yáng)光的照射下也可直接發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。主要是因?yàn)樽杂苫纳?。同位素交換反應(yīng)：16CompanyLogo一、放射性的生物效應(yīng)

●二、放射性對(duì)人體的危害●第四節(jié)生物生態(tài)效應(yīng)

CompanyLogo（一）輻射的生物效應(yīng)圖5-1輻射生物反應(yīng)的演變過(guò)程輻射與人體相互作用會(huì)導(dǎo)致某些特有生物效應(yīng)其性質(zhì)和程度主要取決于人體組織吸收的輻射能量，演變過(guò)程如圖5-1所示。CompanyLogo（一）輻射的生物效應(yīng)

1.輻射對(duì)細(xì)胞的作用

2.輻射的生物效應(yīng)

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1.輻射對(duì)細(xì)胞的作用

影響因素

物理因素生物因素輻射類(lèi)型、輻射能量、吸收劑量、劑量率、照射方式、受照姿勢(shì)及其在輻射場(chǎng)內(nèi)的取向等。

表5-1生物死亡50％的吸收劑量值種系的演化程度、機(jī)體結(jié)構(gòu)、個(gè)體不同發(fā)育階段、不同細(xì)胞、組織或器官對(duì)輻射敏感性各異CompanyLogo生物效應(yīng)

軀體效應(yīng)遺傳效應(yīng)

2.輻射的生物效應(yīng)

輻照對(duì)受照者本身的有害效應(yīng)；是由于人體普通細(xì)胞受損引起的；只影響到受照者個(gè)人本身。輻射引起人體細(xì)胞內(nèi)的基因突變；是生殖細(xì)胞受損傷引起的有害效應(yīng)；影響到受照者后代的身體缺陷。CompanyLogo（二）輻射對(duì)人體的危害1.急性放射病

由大劑量急性照射引起，多為意外核事故、核戰(zhàn)爭(zhēng)造成。全身性輻射損傷局部性輻射損傷按射線(xiàn)的作用范圍，短期大劑量外照射引起的輻射損傷可分成CompanyLogo（二）輻射對(duì)人體的危害

輻射危害的遠(yuǎn)期影響主要是慢性放射病和長(zhǎng)期小劑量照射對(duì)人體健康的影響，多屬于隨機(jī)效應(yīng)。長(zhǎng)期積累可能會(huì)出現(xiàn)白血病、惡性腫瘤、白內(nèi)障、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、先天畸形等2.遠(yuǎn)期影響

CompanyLogo表5-2來(lái)自天然和人工輻射源輻射的集體劑量

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CompanyLogo一、放射性廢物及處理途徑

●二、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

三、輻射防護(hù)一般措施四、放射性廢氣處理技術(shù)●●●第五節(jié)放射性物質(zhì)控制

CompanyLogo一、放射性廢物及處理途徑

●放射性廢物：含放射性核素或被之污染，其濃度或比活度大于規(guī)定的清潔解控水平，預(yù)期不會(huì)再被利用的廢棄物。處理基本途徑濃縮及固化處理與環(huán)境隔絕長(zhǎng)期安全存放凈化后有控制排放去污后再循環(huán)利用

CompanyLogo我國(guó)放射性廢物管理40字方針

放射性廢物的處理原則減少產(chǎn)生、分類(lèi)收集、凈化濃縮、減容固化、嚴(yán)格包裝、安全運(yùn)輸、就地暫存、集中處置、控制排放、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。依據(jù)IAEA的基本原則制定

CompanyLogo二、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)●

為了有效地進(jìn)行核安全與輻射環(huán)境監(jiān)督管理，我國(guó)在學(xué)習(xí)和借鑒世界核先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，并參照IAEA制定的核安全與輻射防護(hù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在較短的時(shí)間內(nèi)組織制定發(fā)布了一批核安全與輻射環(huán)境監(jiān)督管理的條例、規(guī)定、導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)，初步建立了一套具有較高起點(diǎn)，并與國(guó)際接軌的核安全與輻射環(huán)境管理法規(guī)體系。CompanyLogo二、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)●

1960年2月，發(fā)布了我國(guó)第一個(gè)放射衛(wèi)生法規(guī)《放射性工作衛(wèi)生防護(hù)暫行規(guī)定》。依據(jù)此法同時(shí)發(fā)布了《電離輻射的最大容許標(biāo)準(zhǔn)》、《放射性同位素工作的衛(wèi)生防護(hù)細(xì)則》和《放射性工作人員的健康檢查須知》三個(gè)執(zhí)行細(xì)則。1964年1月，發(fā)布了《放射性同位素工作衛(wèi)生防護(hù)管理辦法》；1974年5月發(fā)布了《放射防護(hù)規(guī)定》（GBJ8-74）集管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)為一體；1984年9月5日發(fā)布了《核電站基本建設(shè)環(huán)境保護(hù)管理辦法》；1988年3月11日發(fā)布《輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8703-88）；1989年10月施行《放射性同位素與射線(xiàn)裝置放射防護(hù)條例》；2003年10月1日施行《中華人民共和國(guó)放射性污染防治法》。CompanyLogo二、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)●我國(guó)現(xiàn)已發(fā)布實(shí)施的輻射環(huán)境管理的專(zhuān)項(xiàng)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等計(jì)50多項(xiàng)。對(duì)于核設(shè)施（軍、民）、核技術(shù)應(yīng)用和伴生礦物資源開(kāi)發(fā)，除遵守環(huán)境保護(hù)法規(guī)的基本原則外，著重強(qiáng)調(diào)輻射環(huán)境管理的特殊要求。我國(guó)強(qiáng)制性執(zhí)行的關(guān)于輻射防護(hù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定可參見(jiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。CompanyLogo三、輻射防護(hù)一般措施●輻射類(lèi)型措施說(shuō)明外照射的防護(hù)距離防護(hù)其他條件不變時(shí)，操作人員所受劑量的大小與距放射源距離的平方成反比，故實(shí)際操作應(yīng)盡量遠(yuǎn)離放射源時(shí)間防護(hù)其他條件不變時(shí)，操作人員所受劑量的大小與操作時(shí)間成正比。故工作人員須熟悉操作，盡量縮短操作時(shí)間，從而減少所受輻射劑量屏蔽防護(hù)是射線(xiàn)防護(hù)的主要方法，依射線(xiàn)的穿透性采取相應(yīng)的屏蔽措施。對(duì)α射線(xiàn)，戴上手套，穿好鞋襪，不讓放射性物質(zhì)直接接觸到皮膚即可；對(duì)β射線(xiàn)，用一定厚度（一般幾毫米）的鋁板，有機(jī)玻璃等輕質(zhì)材料即可完全屏蔽；具強(qiáng)穿透力的γ射線(xiàn)是屏蔽防護(hù)的主要對(duì)象內(nèi)照射的防護(hù)防止呼吸道吸收氣體放射性核素如氡(Rn)，氚（3H）等可由呼吸道進(jìn)入人體而被吸收，吸收率的大小與放射性核素的溶解度成正比防止胃腸道吸收被放射性核素沾污的食物、水等，經(jīng)口由胃腸道進(jìn)入人體，吸收率的大小取決于放射性核素的化學(xué)特性，堿族（如24Na、137Cs）鹵素（如18F、36Cl、131I）的吸收率高達(dá)100%，稀土和重金屬元素的吸收率最低，為0.001%～0.01%防止由傷口吸收某些放射性核素如Rn、3H、131I、90Sr（液體）可透過(guò)完整皮膚進(jìn)入人體，吸收率隨時(shí)間增長(zhǎng)緩慢，當(dāng)皮膚上有傷口時(shí)，吸收率就增加幾十倍以上，并使傷口沾污形成難以愈合的放射性表5-7輻射防護(hù)一般措施CompanyLogo四、放射性廢氣處理技術(shù)●（一）放射性粉塵的處理（二）放射性氣溶膠的處理

（三）放射性氣體的處理（四）碘同位素的處理（五）廢氣的排放CompanyLogo除塵設(shè)備

機(jī)械式除塵器過(guò)濾式除塵器去除粒徑大于60μm的粉塵顆粒。去除粉塵粒徑小于10μm；凈化氣粉塵濃度為1～2mg/m3。濕式除塵器去除粒徑10～60μm的粉塵顆粒；凈化氣粉塵濃度≯100mg/m3。（一）放射性粉塵的處理電除塵器微米粒徑顆粒物的去除率可達(dá)99％以上。CompanyLogo（二）放射性氣溶膠的處理

高效微?？諝膺^(guò)濾器（HEPA）廣泛用于核設(shè)施內(nèi)的干式過(guò)濾器；有效捕集粒徑＜0.3μm放射性氣溶膠粒子；去除效率＞99.97％；一次使用失效后即行廢棄；在HEPA過(guò)濾器之前要安裝預(yù)過(guò)濾器，以除去廢氣中的大顆粒固體。

CompanyLogo（三）放射性氣體的處理吸附法

活性炭滯留床低溫分餾裝置對(duì)85Kr、133Xe有良好吸附選擇性對(duì)85Kr的回收率大于99％。液體吸收裝置使用致冷劑吸收溶解度較高的惰性氣體。貯存衰變對(duì)短壽命放射性核素有效、經(jīng)濟(jì)去除。CompanyLogo（四）碘同位素的處理碘同位素（131I、129I）是放射性廢氣中主要的揮發(fā)性放射性核素；活性炭既能吸附