物理性污染控制工程

3.1 环境放射性污染概述

3.1.1 放射性及危害
1.放射性的概念 放射性是一种不稳定的原子核自发地发生衰变的现象，在 放射的过程中同时释放出来射线，即原子在裂变的过程中释放出 射线的物质属性。具有这种性质的物质叫做放射性物质。放射性 物质种类很多，铀、钍和镭就是常见的放射性物质。 放射性物质 衰变时可从原子核中释放出对人体有危害的α射线、β射线、γ射 线、X射线等。 2.放射性污染的危害： 1）辐射损伤 核辐射与物质相互作用的主要效应是使其原子发生电离和激发。 细胞主要由水组成，辐射作用于人体细胞将使水分子发生电离，形成 一种对染色体有害的物质，产生染色体畸变。这种损伤使细胞的结构 和功能发生变化，是人体呈现放射病、眼晶体白内障或晚发性癌症等 临床症状。
3.6 放射性污染的防治实例
工业废渣生产建筑材料放射性污染的控制




1.加强放射性只是的宣传，提高人们的放射性防护 意识：同时，居室住房应常开窗通风，以减少226Ra 的衰变产物氡及其子体在建筑物内的聚积。 2.建材企业在利用工业废渣前，预先将工业废渣按 规定抽样送权威机构监测，做到心中有数，取得主 动权。 3.对煤渣砖建筑物的放射性水平需权威监测部门加 强监测，以便为生态环境的管理和生活环境的保护 提供更科学、更全面的技术资料。 4.建筑物内壁涂防氡涂料。 5.使用防氡净化仪。
3.5.2 放射性废物的治理




1.放射性废物的特征： （1）放射性废物中含有的放射性物质，一般采用物理、 化学和生物方法不能使其含量减少，只能利用自然衰变 的方法，使它们消失掉。 （2）处理放射性废物必须采用复杂的屏蔽和封闭措施， 并应采取远距离操作及通风冷却措施。 （3）放射性废物处理比非放射性废物处理要严格、困难 的多。 （4）废物中放射性核素含量非常小，一般都处在高度稀 释状态，因此要采取及其复杂的处理手段进行多次处理 才能达到要求。 （5）放射性和非放射性有害废物同时兼容，所以在处理 放射性废物的同时必须兼顾非放射性废物的处理。
3.放射性气的治理






1.放射性粉尘的处理 对于产生放射性粉尘工作场所排出的气体，可 用干式或湿式除尘器捕集粉尘。 2.放射性气溶胶的处理 放射性气溶胶的处理是采用各种高效过滤器捕 集气溶胶粒子。为了提高捕集效率，过滤器的 填充材料多采用各种高效滤材。 3.放射性气体的处理 常用的方法是吸附，即采用对某种放射性气体 有吸附能力的材料做成吸附塔。经过吸附的气 体再排入烟囱。吸附材料吸附饱和后需再生才 可以继续用于放射性气体的处理。
3.1.3 放射性污染在自然环境中的动态

1.放射性污染在大气中的动态 核试验和核设施的生产过程中向大气释放了大量的放射 性气溶胶，造成了地球大气圈的局部或全球性污染。 2.放射性污染在水中的动态 放射性物质可以通过各种途径污染江、河、湖、海等地 满水。其在水中存在有两种形式：溶解状态和悬浮状态。 3.放射性污染在土壤中的动态 大气总放射性尘埃的沉降、放射性废水的排放和放射性 固体废物的地下埋藏，都会使土壤遭到污染。放射性物 质在土壤中有三种状态存在：固定型、离子代换型和溶 解型。
2.放射性废水的治理

1.高放废水的处理 （1）把现存废水和将来产生的高放废水全都利用玻璃、水泥、 陶瓷或沥青固化起来，进行最终处理而不考虑综合利用。 （2）从高放废水中分离出锕系元素，然后将高放废水固化起来 进行处置。 （3）从高放废水中提取有用的核素，如90Sr、137Cs等，其他废 水进行固化处理。 （4）把所有的放射性核素全部提取出来。 2.中放和低放废水的处理 （1）化学沉淀法：向废水中投放一定量的化学凝聚体系。 （2）离子交换法：当废水通过离子交换树脂时，放射性离子交 换到树脂上，使废水得到净化。 （3）吸附法：用多孔的固体吸附剂处理放射性废水，使其中所 含有的一种或数种核素吸附在它的表面，从而达到去除有害元素 的方法。
3.1.4 我国核辐射环境现状
各地陆地的γ辐射空气吸收剂量率仍为当地天然辐 射本底水平，环境介质中的放射性核素含量保持在 天然本底涨落范围。
3.2 放射性污染的基本量



3.2.1 描述放射性辐射的基本量 1.放射强度又称放射源活度，指单位时间发生核衰变的数目A=-dN/dt=λN 2.半衰期是指当放射性的核因素衰变而减少到原来的一半时所需要的时间。 T1/2=0.693/λ 3.照射量是对射线在空气中电离量的一种量度，是X、γ辐射场的定量描述，而不是 剂量的量度。X=dQ/dm 4.吸收剂量D是表示在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量的物质吸收电离辐 射能量大小的物理量。D=dε/dm 5.剂量当量H是该点的吸收剂量D乘以品质系数Q和其他修正系数N。H=DQN 6.有效剂量当量He是指用相对危险度系数加权的平均器官剂量当量之和。 7.待积剂量当量H50，T是指单次摄入某种放射性核素后，在50年期间该组织或器官 所接受的总剂量当量。H50，T=Us*SSE（T←S） 8.年摄入量限值（ALI）表示在一年时间内，来自单次或多次摄入的某一放射性核 素的累积摄入量。 9.导出空气浓度（DAC）为(ALI)除以参考人在一年工作时间中吸入的空气体积所 得的商。 DAC=ALI/（2.4*103）
3.4 放射性检测与评价

放射性监测的分类： 1.现场监测 2.个人剂量监测 3.环境监测 放射性监测的内容：放射性核素 放射性监测的检测器： 1.电离型检测器 2.闪烁检测器 3.半导体检测器
辐射环境质量评价的整体模式
确定整体 模式的目 的
绘制方 框图
鉴别和确 定位移参 数Fra bibliotek模式和参 数的检验
预示体系 的响应
3.5 放射性污染的防治



3.5.1 放射性防护技术 1.外照射防护 （1）时间防护：由于人体所受的辐射剂量与受照射的时间成正 比，所以熟练掌握操作技能缩短受照时间是实现防护的有效办法。 （2）距离防护：点状放射源周围的辐射剂量与距离的平方成反 比。因此，尽可能远离放射源是减少吸收量的有效办法。 （3）屏蔽防护：在放射性物质和人体之间放置能够吸收或减弱 射线强度的材料，以达到防护目的。 2.内照射防护 内照射防护的基本原则和措施是切断放射性物质进入体内的各 种途径，具体方法有：制定各种必要的规章制度；工作场所通风 换气；在放射性工作场所严禁吸烟、吃东西和饮水；在操作放射 性物质时要戴上个人防护用具；加强放射性物质的管理等。
产生辐射损伤的过程
物理阶段
物理—化学阶段
化学阶段
生物阶段





2）躯体效应和遗传效应 躯体效应：如果人在短时间内收到大剂量的X射线、γ 射线和中子的全身照射，就会产生畸形损伤。在人体 的器官或组织内，由于辐射致细胞死亡或阻碍细胞分 裂等原因，使细胞严重减少，就会产生这种效应。 遗传效应：核辐射可以引起细胞基因突变，如果基因 的结构发生了变化，必将在生物体上产生某种特殊的 变化，如果突变发生在生殖细胞上，就会在后代产生 某种特殊的变化，通常称为核辐射的遗传效应。 3）放射性核素内照射对人体的影响 会发生急性或慢性的放射病，引起恶性肿瘤、白血 病，或损害其他器官，如骨髓、生殖腺等。
3.2.2 放射性环境保护有关的量和概念

1.集体剂量当量 2.剂量当量负荷和集体剂量当量负荷 3.关键居民组 4.关键照射途径 5.关键核素
3.2.4 剂量限制体系

1.辐射时间正当性 2.辐射防护最优化 3.个人剂量的限制
3.3 辐射对人体的总剂量及环境放射性标 准
3.1.2 放射性污染源 放射性污染源可分为天然辐射源和人工辐射源
1.天然辐射源

2.人工辐射源 核试验的沉降物 核工业的“三废”排放 其他放射性污染（医疗照 射引起的放射性污染、一 般居民消费用品）

宇宙射线 地球表面的放射性物质 空气中存在的放射性物质 地表水系含有的放射性物 质 人体内的放射性物质