1、大氣中 放射性物質(zhì)污染化學(xué)介紹Company Logo 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) Company Logo一、放射性物質(zhì)二、放射性污染 第一節(jié) 概 述 三、核事件Company Logo一、放射性物質(zhì) 種類：放射性物質(zhì)放出的射線有三種，它們分別是射線、射線和射線。主要含鈾、釷衰變系中的25種核素和40KCompany Logo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Company Logo 遷移大氣遷移（吸附） 山谷、海灣

2、容易聚集放射性沉淀物 放射性煙云水體遷移生物遷移Company Logo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/m3Company Logo二、放射性污染 放射性污染：是指由于人類活動(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。 Company Logo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)周圍發(fā)出放射線，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（

3、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。 Company Logo三、核事件 1945年廣島原子彈爆炸萬(wàn)市民中的萬(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。日本地震后核輻射Company LogoCompany Logo放射源 天然輻射源（天然本底輻射）人

4、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毫希（mSv）因地區(qū)天然本底輻射水平不同 。 第二節(jié) 來(lái) 源 Company Logo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粒或霧所捕集氧化反應(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) Company Logo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

5、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Company Logo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。Company Logo 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)

6、反應(yīng)。主要是因?yàn)樽杂苫纳伞?同位素交換反應(yīng)：16Company Logo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) Company Logo（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。Company Logo（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) Company Logo 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。生物種系人猴大鼠雞龜大

7、腸桿菌病毒LD50 / Gy4.06.07.07.1515.056.02104 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Company Logo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。Company Logo（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的作用范

8、圍，短期大劑量外照射引起 的輻射損傷可分成Company Logo（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 Company Logo來(lái) 源集體劑量 /人Sva-1所有的天然輻射源10 000 000宇宙射線：飛機(jī)旅行2000燃煤電站約2000燃煤的家庭烹調(diào)及取暖100 000地?zé)崮茉?人SvGWa磷鹽工業(yè)6000磷石膏1977年為300 000工業(yè)化國(guó)家的X射線檢查每百萬(wàn)人為1000，即1 600 000核武器試驗(yàn)最高年份為400 000(1962

9、1963)所有時(shí)間共計(jì)30 000 000核電(不包括廢物處置)1980年為500，2000年為1000核電(職業(yè)照射)2000夜光鐘表2000表5-2 來(lái)自天然和人工輻射源輻射的集體劑量 Company LogoCompany Logo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 Company Logo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 Comp

10、any Logo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 Company Logo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。Company Logo二、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 19

11、60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（GB 8703 -88）；1989年10月施行放射性同位素與射線裝置放射防護(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。Company Logo二、環(huán)境放射性防護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)現(xiàn)

12、已發(fā)布實(shí)施的輻射環(huán)境管理的專項(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)。Company Logo三、輻射防護(hù)一般措施輻射類型措 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) 是射線防護(hù)的主要方法，依射線的穿透性采取相應(yīng)的屏蔽

13、措施。對(duì)射線，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)射線，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)穿透力的射線是屏蔽防護(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、3

14、H、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Company Logo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 Company Logo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60m的粉塵顆粒。 去除粉塵粒徑小于10m；凈化氣粉塵濃度為12 mg/m3。濕式除塵器 去除粒徑1060m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

15、米粒徑顆粒物的去除率可達(dá)99以上。 Company Logo（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；有效捕集粒徑放射性氣溶膠粒子；去除效率；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。 Company Logo（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。 Company Logo（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；活性炭既能吸附元素碘(I2)，又能吸附 有機(jī)碘(如CH3I)；從濕空氣中去除有機(jī)碘，活性炭須用碘 化鉀或三乙烯二胺(TEDA) 浸漬處理。Company Logo放射性廢氣凈化達(dá)標(biāo)后，一般通過(guò)高煙囪(60150m) 稀釋擴(kuò)散排放；選擇有利的氣象條件排放；排放