环境保护概论第十一章其他物理性污染及其防治

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1、 第 十 一 章 其 他 物 理 性 污 染 及 其 防 治 第一节 放射性污染与防治v 自 然 界 长 期 存 在 的 放 射 性 现 象 ， 直到 百 余 年 前 才 被 人 类 所 发 现 。 进 入 20世纪 中 期 ， 人 类 才 能 以 核 能 为 自 身 造 福 。随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 核 辐 射 技 术 的 应用 越 来 越 广 ， 随 之 而 来 的 是 放 射 性 污 染与 预 防 问 题 已 为 世 人 所 瞩 目 和 关 注 。 一 、 有 关 放 射 性 的 基 础 知 识v （ 一 ） 放 射 性 的 发 现 与 发 展 1895年 德 国 科学

2、家 伦 琴 在 研 究 高 真 空 放 电 管 时 发 现 了 被 他 称作 的 X光 的 射 线 ， 次 年 法 国 科 学 家 贝 可 勒 尔 在进 一 步 研 究 X射 线 时 发 现 铀 （ U） 的 化 合 物 也能 放 出 射 线 ， 这 是 被 发 现 的 第 一 个 天 然 放 射 性元 素 。v 凡 具 有 能 自 发 地 放 出 射 线 这 一 特 征 的 物 质 ，即 称 为 放 射 性 物 质 。 其 放 出 的 射 线 是 由 光 子 或粒 子 组 成 ， 它 能 对 周 围 的 介 质 或 肌 体 产 生 电 离作 用 ， 造 成 放 射 性 污 染 或 损 伤 。

3、 一 、 有 关 放 射 性 的 基 础 知 识 （ 二 ） 核 能 的 开 发 核 利 用 全 球第 一 座 核 电 站 于 1954年 在 前 苏 联 投入 运 行 ， 并 向 工 业 系 统 供 电 ， 标 志着 人 类 和 平 利 用 原 子 能 的 开 始 ， 现在 全 世 界 已 有 400多 座 核 动 力 在 运 行 ，其 装 机 容 量 占 世 界 总 发 电 量 的 1/6以 上 。 一 、 有 关 放 射 性 的 基 础 知 识v （ 三 ） 核 素 和 放 射 性 同 位 素 的 应 用v 1、 核 素 和 放 射 性 同 位 素 性 质 核 素 为 具 有 特 定 特

4、 征 的某 种 原 子 的 统 称 。 凡 原 子 序 数 相 同 而 质 量 不 同 的 一 组核 素 ， 即 同 属 一 种 元 素 的 某 组 核 素 ， 在 元 素 周 期 表 中占 据 同 一 位 置 ， 称 它 们 为 核 元 素 的 同 位 素 。v 2、 在 环 保 及 三 废 治 理 中 的 应 用v 1） 可 处 理 用 普 通 方 法 难 以 解 决 的 解 毒 、 降 解 或 脱 色 去污 等 问 题 ；v 2） 应 用 同 位 素 示 踪 技 术 可 以 测 定 土 壤 、 地 表 水 、 地 下水 的 运 移 规 律 等 ； v 3） 可 利 用 核 技 术 判 定

5、 环 境 中 污 染 物 的 来 源 和 性 质 ；v 4） 可 研 究 各 有 关 样 品 中 痕 量 化 学 元 素 的 作 用 和 影 响 。 二 、 环 境 中 的 电 离 辐 射 源 及 其 防 治 原则 和 标 准v （ 一 ） 环 境 中 的 电 离 发 生 源v 1 、 天 然 放 射 性 核 素 在 宇 宙 万 物 中 无 不存 在 放 射 性 核 素 。 正 是 由 于 它 们 的 存 在 ， 构 成放 射 性 本 底 ， 其 中 包 括 宇 宙 射 线 和 从 自 然 界 矿石 中 提 取 物 。v 2 、 人 工 放 射 性 核 素 如 铀 矿 的 开 采 核 冶炼 、

6、 纯 化 和 转 化 、 核 反 应 堆 燃 料 的 加 浓 和 制 备 、核 反 应 堆 运 行 、 核 反 应 的 后 处 理 和 废 物 处 置 、医 疗 照 射 引 起 的 放 射 性 污 染 等 。 二 、 环 境 中 的 电 离 辐 射 源 及 其 防 治 原则 和 标 准v（ 二 ） 放 射 性 对 人 体 的 危 害 会 使 RNA和 DNA链 断 裂 ， 并 引 起 非 正 常 的 细 胞 出现 ， 若 受 损 细 胞 是 体 细 胞 则 为 躯 体 效 应 ，若 受 损 细 胞 是 生 殖 细 胞 ， 则 表 现 在 受 辐射 者 的 后 代 身 上 ， 产 生 遗 传 效

7、 应 。 二 、 环 境 中 的 电 离 辐 射 源 及 其 防 治 原则 和 标 准v （ 三 ） 辐 射 防 护 基 本 原 则v 1 、 辐 射 事 业 的 正 当 化 进 行 任 何 伴 随 有 辐 射 的行 为 ， 所 得 的 利 益 必 须 大 于 所 付 出 的 代 价 （ 包括 健 康 损 失 ） ， 才 能 被 认 为 是 正 当 的 ， 否 则 不应 采 取 该 项 行 为 。v 2、 防 护 水 平 的 最 优 化 辐 射 剂 量 应 当 保 持 在 可以 合 理 做 到 的 最 低 水 平 。 也 即 是 为 了 降 低 集 体剂 量 当 量 而 增 加 的 防 护 费

8、 用 ， 同 所 减 少 的 损 失相 比 必 须 是 合 算 的 。v 3、 个 人 剂 量 的 限 额 化 个 人 所 接 受 的 剂 量 不 能超 过 所 规 定 的 剂 量 限 值 。 二 、 环 境 中 的 电 离 辐 射 源 及 其 防 治 原则 和 标 准（ 四 ） 辐 射 防 护 标 准 见 P237表 11-4。 v 希 沃 特 （ Sv） ， 剂 量 当 量 。 反 映 各 种 射 线 被 吸收 后 产 生 的 生 物 效 应 和 危 险 度 ， 与 吸 收 剂 量 和 射 线种 类 有 关 。 需 进 行 品 质 因 素 加 权 修 正 ， 使 修 正 后 的吸 收 剂

9、量 更 能 反 映 辐 射 对 机 体 的 危 害 程 度 。 定 义 为1Sv=1J/Kg， 每 公 斤 (千 克 、 kg)人 体 组 织 吸 收 1焦 耳 (J)，为 1希 沃 特 。 更 常 用 的 毫 希 沃 特 (mSv),，1mSv=0.001Sv。 此 外 还 有 微 希 沃 特 （ Sv） ，1Sv=0.001mSv。 它 代 表 了 受 到 电 离 辐 射 照 射 的 个 人的 总 伤 害 。 二 、 环 境 中 的 电 离 辐 射 源 及 其 防 治 原则 和 标 准v （ 五 ） 辐 射 防 护 方 法v 1、 有 关 内 照 射 的 防 护 方 法v 1） 时 间 防

10、 护 即 缩 短 受 辐 射 时 间 。v 2） 距 离 防 护 加 大 与 辐 射 源 间 的 距 离 。v 3） 屏 蔽 防 护 对 辐 射 源 的 射 线 加 以 屏 蔽 阻 挡 。如 配 戴 橡 胶 或 铅 质 手 套 、 围 裙 和 防 护 眼 镜 。v 2、 有 关 外 照 射 的 防 护 方 法v 1） 稀 释 、 分 散 法 降 低 其 活 度 水 平 。v 2） 包 容 、 集 中 法 如 将 其 放 于 铅 室 或 一 些 容 器内 。 三 、 放 射 性 污 染 的 特 点 、 来 源 与 防 治技 术 对 策v （ 一 ） 放 射 性 污 染 的 特 点v 1、 放 射

11、 性 核 素 的 毒 性 高 于 一 般 的 化 学 毒 物v 2、 可 能 影 响 遗 传 ,给 后 代 带 来 隐 患v 3、 放 射 性 的 剂 量 靠 人 的 感 官 难 以 知 晓v 4、 具 有 很 强 的 穿 透 性v 5、 放 射 性 核 素 具 有 蜕 变 能 力 当 形 态 变 化时 ， 可 使 污 染 范 围 扩 大 。v 6、 放 射 性 活 度 只 能 通 过 自 然 衰 变 而 减 弱 v （ 二 ） 放 射 性 污 染 的 来 源v 1、 核 工 业 产 生 的 三 废 如 铀 矿 开 采 和 冶 炼 ； 核燃 料 制 备 、 核 废 物 贮 存 、 处 理 和

12、处 置 等 等 。v 2、 意 外 事 故 如 难 以 预 测 的 核 事 故 的 发 生 。v 3、 核 试 验 核 试 验 造 成 的 环 境 污 染 ， 影 响 面 涉及 全 球 。 目 前 大 气 中 的 核 试 验 因 受 到 全 球 公 众舆 论 的 反 对 而 为 各 国 相 约 禁 止 ， 地 表 的 核 污 染现 已 逐 渐 降 低 。v 4、 同 位 素 的 应 用 各 有 关 单 位 、 机 构 在 使 用 放射 性 同 位 素 进 行 探 测 、 治 疗 、 诊 断 、 消 毒 过 程中 ， 导 致 所 谓 “ 城 市 放 射 性 污 染 物 ” 。 （ 三 ） 放 射

13、 性 废 物 管 理 的 分 类 和 防 治技 术 对 策v 1、 放 射 性 废 物 的 分 类 高 放 长 寿 命 、 中 放 长 寿命 、 低 放 长 寿 命 、 中 放 短 寿 命 和 低 放 短 寿 命 五 类 。v 2、 放 射 性 污 染 防 治 技 术 对 策v 1） 重 视 放 射 性 废 气 处 理 核 设 施 排 放 的 放 射 性 气体 ， 必 须 经 过 过 滤 净 化 处 理 ， 使 之 减 到 最 小 程 度 ，符 合 国 家 排 放 标 准 。v 2） 强 化 放 射 性 废 水 处 理 放 射 性 废 水 的 排 放 要 保持 在 可 以 合 理 实 施 的

14、最 低 水 平 ， 实 际 排 放 浓 度 必 须低 于 核 定 的 浓 度 限 值 。v 3） 妥 善 处 理 固 体 放 射 性 废 物 进 行 深 埋 或 最 小 化后 深 埋 。 四 、 放 射 性 废 物 的 处 理 与 处 置v （ 一 ） 放 射 性 废 液 的 处 理v 1、 放 置 衰 变 法 ； 2、 稀 释 排 放 法 ； 3、 化 学 沉 淀法 ； 4、 离 子 交 换 法 ； 5、 蒸 发 法 （ 浓 缩 贮 存 ） ；6、 固 化 法 。 如 水 泥 固 化 、 沥 青 固 化 、 塑 料 固 化 、玻 璃 固 化 等 。v （ 二 ） 放 射 性 固 体 废 物

15、的 处 理v 1、 焚 烧 ； 2、 压 缩 切 割 法 ； 3、 包 装 法 ； 4、 去污 法v （ 三 ） 放 射 性 废 气 的 处 理v 1、 过 滤 法 ； 2、 吸 附 法 ； 3、 放 置 法 四 、 放 射 性 废 物 的 处 理 与 处 置v（ 四 ） 放 射 性 废 物 的 处 置v1、 扩 散 型 处 置 法 其 比 活 度 低 于 法 定 值 的 放射 性 废 气 或 废 水 ， 在 控 制 的 条 件 下 向 环 境 排入 大 气 或 水 体 。v2、 管 理 型 处 置 法 此 法 用 于 不 含 铀 元 素 的 且低 放 固 体 废 物 的 浅 地 层 处 置

16、。v3、 隔 离 型 处 置 法 此 法 适 用 于 数 量 较 少 ， 比活 度 较 高 寿 命 长 的 高 放 废 物 。v4、 再 利 用 法 此 法 适 用 于 极 低 放 射 性 的 固 体废 物 。 第二节 电磁辐射污染与防治 v 一 、 电 磁 辐 射 的 特 征 与 射 频 波 谱 电 磁 辐 射 是 由 振 荡 的 电 磁 波 产 生 的 。电 磁 波 传 播 能 量 的 过 程 ， 称 为 电 磁辐 射 。 高 频 电 磁 场 与 微 波 统 称 为 射频 ， 射 频 的 波 谱 有 低 频 、 中 频 、 高频 、 甚 高 频 、 特 高 频 、 超 高 频 、 极高 频

17、 。 二、射频技术应用与辐射源及环境污染v 电 磁 辐 射 以 其 产 生 方 式 可 分 为 两 种 。 天 然 产生 的 电 磁 辐 射 主 要 来 自 地 球 的 热 辐 射 、 太 阳 的 辐射 、 宇 宙 射 线 和 雷 电 等 ， 对 人 类 无 影 响 。 环 境 中对 环 境 能 造 成 污 染 的 辐 射 源 一 是 来 自 人 们 为 传 递信 息 而 发 射 的 ； 另 一 是 在 工 业 、 医 学 中 利 用 电 磁辐 射 加 热 时 的 泄 漏 。 前 者 的 电 磁 辐 射 对 发 射 和 接收 设 备 而 言 为 有 用 信 号 ， 而 对 于 其 它 电 子

18、设 备 和广 大 公 众 而 言 则 为 干 扰 源 和 污 染 源 。 为 了 提 高 接收 效 果 或 增 加 传 递 距 离 ， 常 需 要 加 大 发 射 功 率 ，导 致 发 射 体 附 近 的 环 境 产 生 很 强 的 电 磁 辐 射 水 平 。后 者 的 能 量 转 换 ， 难 免 有 部 分 电 磁 能 以 电 磁 辐 射传 播 出 去 ， 构 成 环 境 污 染 因 素 。 v电 磁 辐 射 可 能 造 成 的 危 害 有 以 下 几 个 方面 。v1、 引 燃 爆 炸v2、 干 扰 信 号v3、 危 害 人 体 健 康 如 头 晕 、 头 痛 、 乏力 、 睡 眠 障 碍

19、 、 记 忆 力 减 退 、 食 欲 不 振 、脱 发 、 多 汗 、 心 悸 、 女 性 月 经 紊 乱 、 惊动 过 缓 、 心 律 不 齐 、 晶 状 体 混 浊 、 白 内障 等 。 三、电磁辐射污染的防治原则v 1、 减 少 泄 漏v 2、 合 理 布 局 在 居 民 密 集 的 生 活 区 或 生活 点 不 设 置 高 频 与 微 波 设 备 。v 3、 采 取 有 效 治 理 措 施 可 采 用 屏 蔽 、 隔离 、 吸 收 等 防 治 措 施 ， 使 泄 漏 量 最 大 限度 的 减 少 ， 达 到 消 除 污 染 的 目 的 。v 4、 加 强 个 人 防 护 四、电磁辐射污

20、染的防治方法v 1、 屏 蔽 法v 2、 接 地 法v 3、 吸 收 法v 4、 加 强 城 市 规 划 ， 实 行 分 区 管 理 第三节 光污染与防护v 一 、 光 污 染 的 性 质 和 危 害v 光 对 人 类 的 生 产 、 生 活 至 关 重 要 。 但 在 现 代 化 城市 中 ， 繁 华 街 道 两 旁 ， 不 少 商 店 用 大 块 玻 璃 或 金 属 材料 装 饰 门 面 以 及 入 夜 后 的 霓 虹 灯 令 人 眼 花 缭 乱 ， 目 不暇 接 ， 构 成 新 的 环 境 污 染 源 光 污 染 。v 强 光 可 使 人 的 视 觉 疲 劳 ， 导 致 工 作 效 率

21、下 降 ； 大功 率 的 激 光 能 危 害 人 的 深 层 组 织 和 神 经 系 统 ； 眩 光 (如汽 车 的 前 头 灯 )能 导 致 眼 睛 损 伤 或 失 明 ； 杂 光 (如 各 种建 筑 物 的 反 射 光 )能 引 起 人 头 晕 目 眩 、 食 欲 下 降 ； 外 线(760nm以 上 )能 使 人 皮 肤 的 温 度 升 高 ， 血 管 扩 张 ， 出 现红 斑 反 应 ， 甚 至 出 现 中 暑 症 状 ； 长 期 过 量 紫 外 线 (光 波长 度 在 220-320nm)照 射 ， 能 使 人 得 皮 肤 癌 等 。 二、光污染的防护v 限 制 使 用 太 多 的

22、能 反 射 光 的 建 筑 材料 ； 在 工 业 上 要 采 用 移 动 屏 障 ， 防 治 非操 作 者 受 到 有 害 光 的 照 射 ； 个 人 防 护 光污 染 可 戴 墨 镜 和 减 少 皮 肤 裸 露 。 第四节 热污染与防治v 一 、 水 体 热 污 染 的 来 源 、 影 响 及 防 治1、 水 体 热 污 染 来 源 主 要 是 含 有 一 定 热 量 的 工 业 冷却 水 。2、 热 污 染 对 水 体 的 影 响v 1） 对 水 质 的 影 响 如 引 起 水 中 氧 的 含 量 降 低 等 。 见P255表 11-10v 2） 对 水 生 生 物 的 影 响 不 同 的

23、 生 物 种 群 对 水 温 的 要求 不 同 ， 因 而 水 温 的 变 化 将 会 在 不 同 程 度 影 响 其 赖以 生 存 的 水 生 生 物 的 数 量 和 种 群 。 v 3） 对 鱼 类 的 影 响 水 生 动 物 的 生 殖 周 期 、 消 化 率 、呼 吸 率 及 其 过 程 ， 在 一 定 程 度 上 与 温 度 有 关 。 v3 水 体 热 污 染 的 控 制 标 准 美 国 环 境 保护 单 位 建 议 控 制 废 热 的 排 放 ， 并 提 出 废热 水 排 入 水 体 经 混 合 后 的 升 温 高 不 得 高于 以 下 数 值 ： 河 水 2.83度 ； 湖 水

24、 1.66度 ；海 水 冬 季 2.2度 ； 夏 季 0.8度 。v4 水 体 裁 热 污 染 的 防 治v1） 加 强 监 督 管 理 ， 制 定 废 热 排 放 标 准v2） 提 高 降 温 技 术 水 平 ， 减 少 废 热 排 放 量v3） 水 体 中 排 入 废 热 源 的 综 合 利 用 二、大气热污染的影响与综合防治（ 一 ） 热 排 放 对 大 气 环 境 的 影 响 1、 二 氧 化 碳 等 化 学 物 质 的 含 量 增 加 2、 城 市 上 空 的 气 温 上 升（ 二 ） 大 气 热 污 染 防 治 1 增 加 森 林 覆 盖 面 积 2 积 极 开 发 和 利 用 洁 净 的 新 能 源 3、 提 高 热 能 利 用 率