放射性污染的防治对策

放射性污染的防治对策1402032026孙小飞环境工程（2）班摘要:本文阐述放射性污染土壤的危害,是人们生产、生活中不能忽视的问题,要采取有效措施进行治理和修复。重点探讨了间接防治、直接治理、采用耐辐射微生物、超积累植物和森林等修复技术的防治对策。只有通过有效方法进行治理和修复,才能起到阻截废气、废液、废渣进入土壤,控制污染源,使污染土壤恢复原有的功能。关键词:放射性;土壤污染;防治对策;植物修复技术被放射性核素污染的土壤，其传统的修复方法常破坏环境，因此，对土壤放射性污染的防治对策或修复技术是要视污染情况而定。目前釆取的方法，大致分为间接防治法、直接治理法和生物修复技术三种。一．放射性污染防治1.土壤放射性污染的间接防治法间接防治就是先釆用机械物理、化学、电化学和物理化学联合去污等方法对放射性污染水源、大型设备、车辆等进行去污。然后将放射性污染物焚烧、固化、掩埋，不要让放射性污染物质进入土壤。1.1.机械物理法目前主要有：吸尘法，用吸尘器吸除放射性污染物；擦试法，对污染面进行远距离擦试或打磨，并可配备排气净化系统；高压喷射法，利用高压喷头射出水或者蒸气，用机械力破坏污染层，达到去污目的；超声波法，该法利用18-l00kHz机械振动在固液交界面产生空化作用达到去污目的。1.2.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，从而去除放射性污染物。1.3.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。1.4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。2.土壤放射性污染的直接治理法目前土壤放射性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。2.1.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。达到这种程度所需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。如89Sr(50.5d)、95Zr(64d)、1〇3Ru(39.35d)、1〇6Ru(368d)、131I(8.02d)、144Ce(284.8d)等经过若干年后已经全部消亡，残留下来的是90Sr(28.5a),137Cs(30.17a)以及铀、钚等寿命较长核素，在偏僻的试验区、核事故场地均可釆用自然衰减消除法。2.2.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，釆用化学处理法速度快，效果好。由于化学处理法成本高，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。土壤生物修复放射性核素污染土壤可利用耐辐射微生物、超积累植物和森林的吸附、截持作用等修复技术。2.4.1利用耐辐射微生物的作用随着科技不断发展进步，包括耐辐射微生物在内的极端微生物的特殊生命现象、生理特征、代谢机制等备受世界各国科技界的重视。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；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，从而提高其富集放射性核素的能力。EntryJA等发现，巴哈雀稗，宿根高粱和柳枝稷自身能吸收土壤中的137Cs和9°Sr，接种菌根真菌摩西球囊霉和根内球囊霉后，能增加每种草的地上部分生物量，提高植物组织中137Cs和90Sr的浓度和积聚率，尤其以摩西球囊霉接种宿根高粱效果最为明显。接种后的草类有效除去了土壤中的放射性核素。2.4.2利用超积累植物的特性资料表明，适用于植物修复技术的放射性核素主要有137〇8、9°3「以及卩1和口的同位素等。目前对超积累植物研究较多的是137Cs和90Sr，主要是因为137Cs和90Sr都是水溶性的长寿命金属核素，分别与营养元素CaK的化学行为相近，而对PuU的超积累植物的物理化学性质比较特殊，研究较少。切尔诺贝利事件之后，对137Cs和9°Sr的植物修复进行了许多研究和试验。发现反枝苋在大面积土壤放射性污染植物修复时可富集土壤中20.7%的137Cs，对发生切尔诺贝利事故附近的野生植物进行调查后发现，唇形科、菊科、木灵藓科、蔷薇科等科属中的植物对Cs的积累量大于1000Bq/kg.2..4.3利用森林的吸附和截持作用森林是陆地生态系统的重要组成部分，具有独有的特点和功能，能够富集大量的放射性核素和阻止放射性核素向周边地区扩散，因此，利用森林修复放射性核素污染的土壤具有重要的意义。森林生态系统对放射性核素的容量大，当风经过林缘时，一部分越过林冠层，另一部分则透过林冠层，经林冠层过滤，由于林冠接触面大，能够有效地吸附和保持放射性核素，并且绝大部分的放射性核素沉降在离林缘500m的范围内，产生所谓的边缘效应。小块森林比大面积的森林截持量大，有时高30多倍。有数据证明，放射性核素（32P、4°K、6°Co9°Cr、106Ru106Rn、137Cs、144Ce)往往通过森林植物体表面吸附而被森林截持，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。二．放射性污染防治举例1.由于非均匀分布的放射性核素，动物和植物内照射剂量评估的不确定性用于评估动植物中内部吸收剂量率的计量转换系数（DCCs)通常参考假设体内的放射性核素均匀分布来计算.内照射的现实状况必须说明某些放射性核素有在特定器官或组织中浓缩的倾向.为了研究这种不均匀分布的影响，假设中央点源和偏心点源计算内DCCs.结果分析表明，对于所有考虑的生物体，由于非均匀放射性核素分布全身DCC勺不确定性，光子和电子少于30%.对于电子，某种能量下的不确定性是可以忽略的，它依赖于生物体的大小.此外，由于放射性核素在器官中的积累，本文也描述了器官计量并对器官/全身计量率做了估计.2.锆英砂粉磨车间中天然放射性的职业暴露原料锆英砂是一种广泛用于陶瓷工业的物质（通常出现放射性物质，NORM).这个砂含有不同浓度的天然放射性核素：大多数是U238但也有Th232和U235,与它们的子体一起，因此需要用指令96/29/EURATOM来规范.本文描述了用于在锆英砂粉磨车间中执行放射性研究的方法并展示了得到的结果.用来自砂，气载尘埃，中间材料和终产物的放射性毒物来评价内外照射剂量.总的有效剂量结果表明，需要控制此类型的工业，因为得到的值接近1mSv.3.从矿山废水地下处理设施中去除镭坚硬煤层的地下开釆广泛分布于西里西亚煤盆地（波兰南部）上层.在深井中，含有镭同位素的高矿化水流非常大.由于盐分，这些水严重破坏了自然环境，又另外发生了放射性污染.由于该区域是居民点稠密的地区，因此保护措施非常重要.去除镭的方法已经应用在两个工业规模煤矿中并取得良好效果：其中一个煤矿的含镭水在大约0.1m3s-1的流速下被处理，而另一个煤矿的含盐水在0.1m3s-1的流速下被净化.净化发生在特定的地下通廊中，在处理过程中矿工不与产生的放射性沉积接触.结果表明，镭的释放显著降低，每天超过200MBq的226Ra和228Ra在地下残留.3.土壤向卷心菜转移放射性铯和放射性锶时应用钾和钙的影响在温室中进行盆栽试验来考察如何通过同时给土壤应用K和ca来减少从土壤向卷心菜有效转移放射性铯和放射性锶的问题.试验釆用农用化学品级的Kci和ca(OH)2.本文试验了不同剂量的K和ca来调节在播种前3天和播种后32天两个不同时间用137cs和85Sr混合溶液处理过的酸性壤土.对于播种前的沉淀，137cs从土壤到植物的转移随着Kffica(K/ca,gm-2)剂量从4.8/46到22.4/215的增加而急剧降低，但在12.8/123的剂量下，85Sr的转移削减最大.在此剂量下，每种放射性核素发生大约60%的削减.在剂量22.4/215下植物生长受到抑制，高于所有植物在未长成时死亡的剂量.生长期沉淀大约削减95%的137cs和50%的85Sr之后试验了4.8/46和12.8/123的剂量.在12.8/123应用的第二年，85Sr的影响几乎与第一年一样，而137cs的影响是比播种前沉淀稍微减少，比生长期沉淀显著减少.在无生长抑制下对于可获得的最大TF削减是允许剂量显著（K)或稍微(ca)比12.8/123高。土壤和空气、水一样，是人类环境的基本要素之一，它处于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间的过渡地带，是人类赖以生存、生活和生产的物质基础。被放射性核素污染的土壤：一是釆取间接防治法，利用机械物理、化学、电化学和物理化学联合去污等方法，然后将放射性污物染焚烧、固化、掩埋，不要让放射性污染物质进入土壤；二是釆取自然衰减消除、化学处理和物理填埋等直接治理法，能够有效地将污染土壤与生态系统隔离，不要产生二次污染；三是利用耐辐射微生物、超积累植物和森林的吸附、截持作用等修复技术，有些耐辐射细菌、放线菌、真菌能耐10000Gy-30000G辐射，某些超积累植物对CS的积累量大于1000Bq/kg，森林能截持95%-97%的放射性核素，通过综合性防冶，就能达到对放射性核素污染土壤的修复和利用的目的。参考文献[1]蒋江波，张立柱，唐谋生等.港口环境放射性污染与监测[M].北京，化学工业出版社，2009，(6):35-38.[2]查普曼等著，核废物的地质处置，谢运棉等译。北京：原子能出版社，1992[3]田军华，曾敏，杨勇等.放射性核素污染土壤的植物修复[J].四川环境，2007，26(5):93-95.[4]VPKrasnow.Thedirectionandintensityof137Csfluxesinforestecosystems[J].ContaminatedForest，1999.[5]潘自强等著.中国核工业三十年辐射环境质量评价.北京：原子能出版社，1990[6]潘自强等著.辐射防护的现状与未来.北京：原子能出版社，1997[7]刘森林等.环境辐射影响评价方法讨论一一公众照射源相关剂量负担模式基础.辐射防护，1997,17(3);212