搜索
Chap.8marineradioactivepollution8.1海洋天然放射性8.2海洋放射性污染来源与分布8.3海洋放射性沉积作用8.4海洋放射性污染的危害8.1海洋天然放射性一、单个放射性元素（40K）二、三个天然放射系元素（铀系、锕系、钍系）三、宇宙射线产物（3H、14C、10Be，32Si、129I）早期放射性单位为居里（Ci），因居里夫人而得名。1Ci=106μCi=1012μμCi1Ci=3.7×1010次核衰变/秒（dps）目前常用的放射性强度单位为贝克（Bq）1Bq=1dps（每秒钟衰变的次数）1Ci=3.7×1010Bqdpm：每分钟衰变的次数；dph：每小时衰变的次数。海水中几种重要天然放射性核素的放射性强度核素A(μμCi/l)核素A(μμCi/l)3H0.6～3226Ra4～4.5×10-214C0.16～0.18222Rn≈2×10-240K320210Pb1～6.8×10-287Ra2.9210Po0.6～4.2×10-2238U1.2232Th0.1～7.8×10-4234U1.3228Th0.2～3.1×10-3230Th0.6～4×10-4235U5×10-28.2海洋放射性污染来源与分布一、1、2、3、原子能工业和实验室二、8.3海洋放射性沉积作用•人工放射性物质入海后，其中大部分具有颗粒活性，被吸附在悬浮颗粒上，或通过凝集，絮结等途径，沉于海底。因此，海洋沉积物是放射元素的贮藏所。一、与沉积物径粒的关系二、一、•海洋沉积物放射性比较：泥沉积物沙沉积物；细颗粒沉积物粗颗粒沉积物；•沉积物中垂直分布：表层高，随深度加深逐渐降低。沉积物中不同大小粒子的放射强度100～20026.02.0×10-450～10027.43.0×10-420～5022.69.0×10-410～2014.02.5×10-34～106.14.6×10-3sizeWeight%A(μμCi/l)(dryweight)＜44.06.2×10-3二、1.沉积物氧化或还原条件不同对放射性核素的影响。2.放射性元素重新从沉积物中释放进入上覆海水（扩散作用，海流冲击，底栖生物扰动）8.4海洋放射性污染的危害一、海洋生物的富集作用二、几种食用水产品对主要放射性同位素的富集系数生物种类90Sr137Cs66Zn60Co55Fe54Mn鱼类0.1～0.310～203×104～4×10420～80500～3000100～300虾类0.1～110～301×103～4×1034×1031～4×103800贝类0.1～3.210100～1000100～8008×103～1.5×104103～104藻类1～101～10100～100030～602～5×1031～2×103Chap.9MarineThermalPollution9.1Source9.2EffectThermalMajorcategoriesofwaterpollutantsCategoryExamplesSourcesA.Causeshealthproblems1.InfectiousagentsBacteria,viruses,parasitesHumanandanimalexcreta2.OrganicchemicalsPesticides,plastics,oil,gas,detergentsIndustrial,household,andfarmuse3.InorganicchemicalsAcids,caustics,salts,metalsIndustrialeffluents,householdcleansers,surfacerunoff.4.RadioactivematerialsUranium,thorium,cesium,iodine,radonMining/processingores,powerplants,weapons,naturalsourcesB.Causesecosystemdisruption1.SedimentSoil,siltLanderosion2.O2-demandingwastesAnimalmanureandplantresiduesSewage,agriculturalrunoff,papermills,foodprocessing3.ThermalHeatPowerplants,industrialcoolingThermalPollution=anincreaseintemperatureCancause:thermalshockparasitesanddiseasegreatervulnerabilitytotoxicpollutants9.1sourceofthermalpollution1.definition2.Sources一、热污染•definition：大量的含热废水(温排水)不断地排入水体，可使水温升高，影响水质，危害水中生物生长，这种现象称为热污染。•一般情况下，在局部海区，如果有比该海区正常水温高4℃以上的热废水常年注入时，就会产生热污染的问题。•提高了水温的冷却水排到水体时，这水称为“温排水”。•温排水的温度一般高于环境7～8℃。大量的温排水排入海，局部海区就可能产生热污染。目前，在世界上大多数的海区，热污染还不十分明显。2.海洋热污染产生条件：a）局部海区；b）有高于该海区正常水温4℃以上的温排水；c）常年注入。一、海洋热污染定义1.主要为电力工业冷却水（火力发电厂、核电站）；2.冶金，化工，石油，造纸和机械等工业排放的热废水。二、海洋热污染的来源9.1海洋热污染来源二、热污染的来源工业热废水对海洋的污染，海洋热污染的主要来源是电力工业冷却水，其次为冶金，化工，石油，造纸和机械等工业排放的热废水。据统计美国电力工业所用冷却水为总冷却水的81.3%，冶金为6.8%，化工6.2%，因此，一般可用电力工业的发展趋势做指标，来估计将来热污染的情况。美国工业冷却水主要分配电力工业冶金工业化工工业其它9.1海洋热污染来源•以煤、油为燃料的热电厂，只有三分之一的热量转变为电能，剩余热量则排入大气或随冷却水排出。•原子能发电厂几乎全部废热都进入冷却水中，约占其总热量的75%，每生产1度电约排放1200大卡的热量。•一座10万千瓦的火力发电厂，每秒钟排出温排水达3～5吨，而同样规模原子能发电厂，每秒钟排出热水为6～8吨。大量的能量以温排水的形式带据估计全世界的发电每年增长7.2%，十年就要增加一倍，尤其原子能发电站的迅速发展和使用，将需要更大量的冷却水，排放更多的废热，危害可能更大，电力工业排出冷却水的温度，通常比吸入前升高6～11℃，平均升高7℃。9.2effectsofthermalpollution•Examples•Howtoestimatetheareaofmarinethermalpollution•Preventionandcureexamples1、比斯坎湾热污染2、浦底湾污热污染1、比斯坎湾热污染•美国佛罗里达半岛有一火力发电厂，以每分钟2000立方米冷却水排入只有1～2米的半封闭的比斯坎湾，排水口附近最高日平均水温达40℃。•发电厂的冷却水使海水升温，1968～1969年调查大约有10～12公倾的水域，表层水温升高4～5℃，60公倾表层水温升高3～4℃，整个升温海域超过900公顷。•由于发电厂排出热废水，改变了该海区的潮流方向。此后，该地区又建两套原子能发电机，投产后所需冷却水每分钟增加了5000千立方米，排出废水对海水的影响更大。2、浦底湾污热污染•日本敦贺发电厂位于敦贺中岛最北端东部，发电量为35万7千瓦，冷却用的海水是从半岛东侧浦底湾中部8～13米水深带取出(浦底湾水容积1,300万m3)。•海水经流作冷却水后上升7～9℃，成为废水，从西侧的排水口排入海湾。热废水流量20m3/s，该厂热废水排放后，一边与周围海水混合，一边向海湾口扩散，高于自然海水3℃以上，升温水域是自排水口起达500米远，范围最大时沿着两侧沿岸达1300米。增温1℃以上的温水自排水口起达2500米，最大可达3000米。•以垂直分布来看，在距排水口最近点，温排水影响达6米深，湾中间和湾口，受温排水影响在4米内。Howtoestimatetheareaofmarinethermalpollution温排水排海影响范围估算有许多研究模式，“新田式”经验式是由改变淡水扩散经验公式得到的。•淡水扩散公式：logS′=1.2291logQ′+0.0855式中，S′:受淡水影响的面积(m2)；Q′：淡水排水流量(m3／天)•温排水扩散公式：logS=1.2291log(7/100）Q+0.0855式中：S：受温排水影响的面积(m2)；Q：温排水排放量(m3／天)。二、热污染影响面积估算三、海洋热污染的危害•海洋热污染→水温升高→水环境列化学、物理及生物学影响→海洋危害：1.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；（主要危害）2.降低生物繁殖率；3.改变某些生物的回游路线；4.改变污染水域藻类结构发生变化；5.使生物种类和个体数目下降。6.可能加大海水中有害物质毒性。9.1海洋热污染来源•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。比斯坎湾热污染调查结果表明，在水温升高4℃以上的水域中，几乎所有的动植物绝迹，常见的硅藻、红藻和褐藻也消失了，而代之是高温种类的蓝绿藻大量地繁殖。在水温升高3℃以上的水域，动物的种类和个体数都有所下降。三、海洋热污染的防治1.首先是要改进冷却设备和方法，如以空气冷却代替水冷却，使进入海洋的热废水减少到最小的限度。2.根据海洋的特点，把热废水用管道排列远离海岸的水域，利用海水的扩散作用减少热废水的影响；3.海洋深处抽取低温海水作冷却水，从而使所排出冷却水的温度不致高于表层海水。Thanksforyourattention!